[发明专利]一种基于多指标融合的控制回路性能评价方法

说明书

本发明涉及一种基于多指标融合的控制回路性能评价方法，包括步骤：构建控制回路性能评价指标；为控制回路性能评价指标分配权重；对控制回路性能评价指标进行加权平均，获得综合性能评价指标，并划分综合性能评价指标的性能等级，得到最终性能评价结果。本发明的有益效果是：本发明设计了静态偏差指标、波动指标、阀门饱和指标、回路振荡指标以及Hurst指数指标，并对其进行加权融合，得到综合评价指标对控制回路进行客观的性能评价；进一步构建了性能等级机制，辅助火电厂业务人员进行决策；可以及时发现工作状态不佳的控制回路，提升经济效益，降低因控制回路问题造成意外事件的风险，对于控制系统性能监测具有重要应用价值。

技术领域

本发明属于控制科学与工程技术领域，尤其涉及一种基于多指标融合的控制回路性能评价方法。

背景技术

以百万千瓦超超临界火电机组为代表的高端发电装备中，含有成百上千个控制回路在运行。这些控制回路会由于外部环境干扰、设备老化等各种因素的影响而不再处于最佳工作状态，控制器性能会逐步退化，最终导致实际性能与设计要求有很大的差距。这除了会降低工业效率、增加运行成本、减少设备使用时间之外，还可能引发连锁反应造成事故、甚至导致机组非停等安全问题，对机组的安全、经济运行产生较大影响。

设备运行的好坏依赖于控制系统性能的表现，目前，火电机组的控制系统的性能评价仍旧依靠操作人员生产经验，主观性强且具有间断性，可靠性差，无法实时有效地评价控制系统性能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于多指标融合的控制回路性能评价方法。

这种基于多指标融合的控制回路性能评价方法，包括：

步骤1、构建控制回路性能评价指标，所述控制回路性能评价指标包括静态偏差指标、波动指标、阀门饱和指标、回路振荡指标和Hurst指数指标；

步骤1.1、将历史最优的静态偏差作为历史基准，计算实际运行过程中的静态偏差指标的分值：

上式中，为实际运行过程中静态偏差指标的分值，为形状控制参数；

步骤1.2、将历史最优的波动指标数值作为历史基准，计算实际运行过程中的波动指标的分值:

上式中，为实际运行过程中波动指标的分值，为形状控制参数；

步骤1.3、采用监测时段内阀门饱和时长作为评价依据，构建阀门饱和指标分值：

上式中，为阀门饱和指标分值，为形状控制参数，按实际需求在设计分值时进行设置，；

步骤1.4、构建回路振荡指标；

步骤1.5、利用R/S分析法计算Hurst指数，记为；构建基于Hurst指数的性能评价指标：

上式中，为性能评价指标，其中为形状控制参数，为Hurst指数；

步骤2、基于电厂专业人员/相关专家所认为的指标的重要程度，为控制回路性能评价指标分配权重；

步骤3：对控制回路性能评价指标进行加权平均，获得综合性能评价指标，并划分综合性能评价指标的性能等级，得到最终性能评价结果。

作为优选，步骤1.4具体包括以下步骤：

步骤1.4.1、记控制回路被控信号过零点的时间间隔为：

上式中，为控制回路被控信号过零点的时间间隔，为过零点时间间隔的均值，为随机变量；