解耦广义预测控制（DGPC）在单元机组协调控制系统中的应用

先进控制策略会使电厂单元机组协调控制达到一个新的水准。但由于其中存在的强耦合问题使得常规PID难以达到很好的控制效果。该文采用多变量解耦广义预测控制策略为其设计了控制系统,并在所建立的协调控制系统数学模型基础上进行仿真实验,结果表明控制效果明显优于普通广义预测。     

基于类前馈补偿的模糊PID控制在超超临界单元机组协调控制系统的应用

为了研究超超临界参数下,机组协调控制系统的控制策略。首先对超超临界机组直流锅炉条件下的协调控制系统被控对象的动态特性、影响因素等进行分析。然后根据补偿理论和模糊控制的思想,针对强耦合的多变量协调控制系统,提出了基于类前馈补偿的模糊PID控制算法,其中补偿作用采取类前馈解耦的方法实现。最后,在1 000MW机组协调控制系统线性模型的基础上,进行了MATLAB仿真。结果表明提出的控制算法具有较好的解耦补偿效果,与常规PID控制器相比较,超调量更小,调节时间更短,调节速度更快,具有更好的控制性能。     

广义预测控制在锅炉燃烧控制系统中的应用

广义预测控制融合了预测控制和自适应控制的优点,是自适应控制中另一类型的预测控制算法,易于在线估计参数,实现自适应控制。火电机组锅炉燃烧控制是一个复杂的时变动态过程,具有很强的非线性、强耦合、大滞后、强干扰等特性,而传统的PID控制算法很难使之达到理想的控制效果和较高的自动投运率。为此,针对火电机组锅炉系统的特点将广义预测控制应用于锅炉燃烧系统控制中。仿真表明,广义预测控制具有较强的适应性和较高的控制精度,控制效果优于传统的PID控制算法。     

广义预测控制在火电厂单元机组协调控制中的研究

设计有效的火电厂单元机组机炉协调控制系统是提高热工自动化水平的关键问题.文章采用了广义预测控制算法,它具有算法简单,在线计算量小,鲁棒性强等特点.将其应用于火电厂单元机组的协调控制系统进行仿真研究,对被控对象的不确定性具有良好的适应性和鲁棒性.仿真结果表明该算法是有效的.     

基于模糊推理和自适应控制的协调控制系统设计新方法及其应用

将模糊推理、解耦控制和自适应自整定技术结合起来 ,提出了单元机组协调控制系统设计的新方法。在某电厂30 0MW机组实际应用的结果表明 ,采用该方法设计的协调控制系统与常规方法设计的系统相比 ,它具有更强的适应能力和良好的控制效果     

多变量混合预测算法在单元机组协调控制中的应用

提出了一种新颖的具有预测误差校正的多变量广义预测控制 (GPC)与动态矩阵控制 (DMC)混合集中优化控制算法。该算法直接对被控对象的整体模型性能指标进行优化 ,可获得最全面的反映过程未来变化趋势的动态信息量 ,以实现整个系统的最优控制。同时考虑了所有输入输出之间的交互影响 ,合理考虑各控制输入输出量在算法中的地位 ,避免常规多变量控制系统设计中因解耦而造成的不可实现性和解耦网络对系统模型的过分依赖性 ,且易于实施 ,对模型的变化有较强的鲁棒性。通过对 30 0MW单元机组协调控制系统进行仿真 ,结果表明 ,该算法具有控制性能好、鲁棒性强等优点     

基于模糊和解耦的超临界机组协调控制研究

在超临界参数下,针对机组协调控制系统具有多变量、强耦合、非线性等特点,提出一种基于前馈补偿解耦和模糊自整定PID控制相结合的控制策略。首先对超临界机组协调控制系统被控对象的系统结构、动态特性以及建立简化数学模型等进行分析。然后根据机组特性和前馈补偿解耦理论,对被控对象进行动态解耦,消除各支路通道间的耦合作用。针对解耦补偿后的被控对象,采用模糊控制算法设计了模糊自整定PID控制器。最后在600 MW超临界协调控制系统的线性模型基础上,利用MATLAB对其进行了仿真实验。结果表明该控制方案具有较好的解耦效果,并且与传统PID控制器相比较,超调量减小,调节速度变快,具有更好的控制品质。     

多变量复合自校正控制器及应用仿真研究

如何提高火电机组的负荷适应能力并降低汽压波动幅度。是目前火电厂热工控制系统研究的一个热点.本文从复合控制观点出发,提出一种多变量自校正控制算法,并得到了一种新型的前馈解耦控制算法.它既可实现控制参数在线辩识,又能对多变量系统实现解耦控制.对火电机组的数字仿真表明,采用本文自校正算法建立的机组协调控制系统可获得较优的控制品质.     

直流锅炉超超临界机组协调系统多变量预测控制方法

在分析直流锅炉超超临界机组协调控制系统被控对象特点的基础上,得到被控对象传递函数数学结构形式,建立3输入-3输出模型,并将其简化为2输入-2输出模型。采用约束条件下的多变量预测控制算法,提高协调控制系统的控制品质;采用Block模块对约束条件进行简化,提高预测控制算法的计算速度;采用基于滚动窗口的最小二乘法对协调控制系统被控对象实现在线辨识,提高预测控制模型的精度。依据模糊规则建立机组协调控制系统,并以其为非线性研究对象进行了滑压模式下定负荷和变负荷仿真试验。结果表明:采用多变量预测控制算法的控制品质优于传统PID控制,且计算速度是传统预测控制算法的5~6倍。     

直接辩识参数的广义预测控制在单元机组中应用的研究

大型火电单元机组是一个高度复杂的大时滞、并具有不确定性的被控对象。特别是锅炉侧存在着很大的迟延和惯性,常规的PID控制器在处理大迟延对象上很难获得令人满意的控制效果。广义预测控制对处理大迟延对象具有独特的优势,把广义预测控制方法应用于火电厂单元机组的协调控制系统中,仿真结果表明对系统具有良好的适应性和鲁棒性     

模糊多模型控制及其对500MW单元机组协调控制系统的仿真研究

为解决火电单元机组协调控制系统的动态非线性和耦合特性，设计了基于T—S模糊模型和动态解耦PID控制器的模糊多模型协调控制系统。首先针对一个500MW单元机组的仿真模型，绘出了其相对非线性测度曲线，并据此得出了单元机组在典型工作点的5个线性化模型；然后对每个线性化模型分别设计了动态解耦PID控制器，并用T—S模糊模型合成出协调控制系统的全局控制器；最后使用Lyapunov稳定性定理及其推论对此协调控制系统的全局稳定性进行了证明。仿真研究证明了控制算法设计的有效性。     

同步发电机-电力电子变压器组的最优协调控制

电力电子变压器(PET)是一种通过电力电子变换实现电力系统电压变换和能量传递的新型变压器.文章研究了电力系统中发电机-PET组的协调控制问题,首先建立了由发电机-PET组构成的电力系统数学模型,然后应用最优控制理论,提出了一种发电机-PET组的最优协调控制器.该控制器中的控制量分别为发电机励磁电压、PET一次侧和二次侧的电压源变换器中的脉宽调制的调制度和相角,反馈量则为发电机的功角、角速度、机端电压以及PET的直流环节电压.仿真结果表明,与由常规发变组构成的系统相比,该最优协调控制器有效地提高了扰动条件下的系统阻尼,同时改善了系统的电压特性.     

汽轮发电机励磁与汽门协调无源性控制

论文利用协调无源性方法，对汽轮同步发电机系统进行励磁控制和汽门调节，达到功角和输出电压的稳定性．文中采用四阶双输入模型，由backstepping方法得到汽门控制输入，再用协调无源性设计励磁控制部分，使得整个系统达到反馈无源，保证了系统的渐近稳定性。由于在控制器的设计中，未用到任何线性化方法，因而所得控制器充分利用了系统的非线性特性。通过仿真，证实了设计思想的正确性与控制方法的有效性。     

基于扩张状态观测器的电力系统非线性鲁棒协调控制

该文提出了一种基于扩张状态观测器的非线性鲁棒协调控制方法(Extended-State-Observer based Nonlinear Robust Coordinated Control，ENRCC）；将电力系统对象归纳为一类内环为非线性系统、外环为伪线性系统的多输入多输出对象。在此基础上，完整地阐述了ENRCC的控制原理；利用一簇低阶扩张状态观测器对内环非线性系统进行动态反馈线性化和解耦设计，利用线性鲁棒控制方法对已线性化的内环系统和外环伪线性系统进行预期动力学设计，最终可实现观测器 线性化 鲁棒协调控制三者的有机结合。实例仿真结果表明：该控制规律严谨简单，方法原理直观清晰，便于工程应用，具有很强的适应性和鲁棒性，能有效地解决一类不确定 非线性 分散性的电力系统多输入多输出(MIMO)对象的控制问题。     

STATCOM与发电机励磁的协调控制

针对单机无穷大系统,建立了包含静止同步补偿器（STATCOM）的状态空间模型,应用给定信息结构约束下的最优控制理论和算法,设计了4组STATCOM与发电机励磁的协调控制器。它们的控制规律分别是：状态反馈的完全分散协调控制、输出状态反馈的完全分散协调控制、STATCOM处可以反馈机组角频率偏差的特定信息结构下的LQ协调控制,、全状态反馈的集中型最优控制。仿真结果表明,与独立设计的AVR／PSS励磁控制器和电压偏差PI调节型STATCOM控制器相比,上述4组协调控制器能更加有效地提高系统暂态稳定性能。同时,安全分散信息结构的状态和输出反馈控制的控制性能稍次于其他两种协调控制规律,但由于它们实现代价低、可靠性高,更具易于实际应用。     

多变量系统的广义预测控制解耦设计

针对双输入双输出机炉协调控制系统,首先将系统分解为两个双输入单输出系统,并用广义预测控制原理设计控制器,通过求解二元一次矩阵方程组,实现了多频预测的解耦控制。进行了仿真研究,仿真结果证实了算法的有效性。     

多机系统励磁与SSSC的非线性鲁棒协调控制

针对多机电力系统中,发电机励磁和静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)的协调控制问题,引入广义Hamilton系统理论,进行非线性协调控制器设计。SSSC采用考虑内部动态的三阶模型,并将SSSC与各台发电机的相互作用用附加电磁功率表示。将包含发电机励磁和SSSC的多机电力系统描述成广义耗散Hamilton系统形式,利用边界函数法和L2干扰抑制控制方法设计了发电机励磁和SSSC的协调控制器。四机两区域系统的仿真结果表明:与传统的分散控制器相比,所提的非线性协调控制器能够有效地提高系统的暂态稳定性和电压调节性能。     

一类非线性随机系统的自适应预测控制

根据线性滤波和谱分解定理及成型滤波器原理构成一非线性随机系统模型,结合在工作点处用线性的动态切平面逼近一般非线性系统的方法,基于准则函数和广义最优预测算法,采用NARMAX模型的非线性递推参数估计算法辨识未知参数,提出一种自适应预测控制算法,仿真研究验证了算法的有效性。