[发明专利]基于分层模型预测控制算法的超临界机组协调控制方法

权利要求书

1.一种基于分层模型预测控制算法的超临界机组协调控制方法，其特征在于，包括如下内容：

(1)将超临界机组的被控对象看作一个三输入三输出的多变量系统，所述多变量系统的输入量为给水流量、汽机调门开度和实际入炉煤量，输出量为机组实发功率、机侧主汽压力和分离器出口温度；

(2)将所述超临界机组的被控对象的不同工况下的子模型按CARIMA模型进行表述，并基于丢番图方程求得模型预测值，最终以性能指标函数最小为优化目标求取当前最优控制量；

(3)采用分层结构算法，建立三层子模型集；根据机组运行负荷范围、控制偏差及偏差变化率的大小，组合不同层次、不同数量的子模型集，以适应机组运行时的不同控制目标。

2.根据权利要求1所述的基于分层模型预测控制算法的超临界机组协调控制方法，其特征在于：步骤(1)中，采用现场的阶跃响应试验数据辨识所述超临界机组30％～100％Pe的数学模型。

3.根据权利要求1所述的基于分层模型预测控制算法的超临界机组协调控制方法，其特征在于，步骤(1)中，采用如下公式表述所述被控对象：

其中，y_Ne、为输出量，分别代表机组实发功率N_e、机侧主汽压力p_st和分离器出口温度T_sep，为输入量，分别代表给水流量D_fw、汽机调门开度u_t和实际入炉煤量r_B，G_ij为第j个输入量对第i个输出量影响的传递函数，i、j＝1，2，3。

4.根据权利要求3所述的基于分层模型预测控制算法的超临界机组协调控制方法，其特征在于，步骤(2)中，采用如下公式将所述超临界机组的被控对象的不同工况下的子模型按CARIMA模型进行表述：

其中，z^-1为后移算子，Δ＝1-z^-1为差分算子，均为关于z^-1的多项式，k为时刻，ξ_i(k)为噪声；

将上式等号两边同乘差分算子，得：

记为diag{A₁(z^-1)，A₂(z^-1)，A₃(z^-1)}；

记为记为