一種循環(huán)流化床機(jī)組agc負(fù)荷指令響應(yīng)的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及循環(huán)流化床機(jī)組控制技術(shù)，具體是一種循環(huán)流化床機(jī)組AGC負(fù)何指令響應(yīng)的控制方法。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)的CCS協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)難以滿足電網(wǎng)AGC控制要求的問題。一種循環(huán)流化床機(jī)組AGC負(fù)何指令響應(yīng)的控制方法，該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的：1)建立基于時(shí)間序列的三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型；2)三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型預(yù)測輸出循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度；3)三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型預(yù)測輸出循環(huán)流化床機(jī)組的主汽壓力；4)三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型預(yù)測輸出循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率；5)控制循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度；6)控制循環(huán)流化床機(jī)組的主汽壓力。本發(fā)明普遍適用于循環(huán)流化床機(jī)組的控制。
【專利說明】一種循環(huán)流化床機(jī)組AGC負(fù)荷指令響應(yīng)的控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及循環(huán)流化床機(jī)組控制技術(shù)，具體是一種循環(huán)流化床機(jī)組AGC負(fù)荷指令響應(yīng)的控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床機(jī)組因其具有高效、環(huán)保的特點(diǎn)而在發(fā)電領(lǐng)域得到了大規(guī)模的發(fā)展和應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，循環(huán)流化床機(jī)組具有遲滯性大、熱慣性大、蓄熱能力強(qiáng)、輸入-輸出變量之間存在較強(qiáng)的耦合現(xiàn)象等一系列特性。因此在采用傳統(tǒng)的CCS協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)對循環(huán)流化床機(jī)組進(jìn)行AGC負(fù)荷指令響應(yīng)控制時(shí)，普遍存在負(fù)荷響應(yīng)速度慢、機(jī)組波動(dòng)大的問題。換言之，傳統(tǒng)的CCS協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)難以滿足電網(wǎng)AGC控制要求，由此直接影響了電網(wǎng)的安全高效運(yùn)行?；诖耍斜匾l(fā)明一種全新的循環(huán)流化床機(jī)組控制方法，以解決傳統(tǒng)的CCS協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)難以滿足電網(wǎng)AGC控制要求的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)的CCS協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)難以滿足電網(wǎng)AGC控制要求的問題，提供了一種循環(huán)流化床機(jī)組AGC負(fù)荷指令響應(yīng)的控制方法。
[0004]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種循環(huán)流化床機(jī)組AGC負(fù)荷指令響應(yīng)的控制方法，該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的:
1)建立基于時(shí)間序列的三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型；所述三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型包括:輸入層、隱含層、輸出層；
2)將三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目設(shè)為9個(gè)，并將循環(huán)流化床機(jī)組的四種參數(shù)數(shù)據(jù)輸入三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型預(yù)測輸出循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度；所述循環(huán)流化床機(jī)組的四種參數(shù)數(shù)據(jù)包括:循環(huán)流化床機(jī)組的煤量實(shí)時(shí)值、一次風(fēng)量實(shí)時(shí)值、二次風(fēng)量實(shí)時(shí)值、流化風(fēng)實(shí)時(shí)值；
3)將三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目設(shè)為8個(gè)，并將循環(huán)流化床機(jī)組的兩種參數(shù)數(shù)據(jù)輸入三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型預(yù)測輸出循環(huán)流化床機(jī)組的主汽壓力；所述循環(huán)流化床機(jī)組的兩種參數(shù)數(shù)據(jù)包括:循環(huán)流化床機(jī)組的負(fù)荷實(shí)時(shí)值、汽機(jī)調(diào)門開度實(shí)時(shí)值；
4)將三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目設(shè)為10個(gè)，并將循環(huán)流化床機(jī)組的五種參數(shù)數(shù)據(jù)輸入輸入三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型預(yù)測輸出循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率；所述循環(huán)流化床機(jī)組的五種參數(shù)數(shù)據(jù)包括:循環(huán)流化床機(jī)組的煤量實(shí)時(shí)值、一次風(fēng)量實(shí)時(shí)值、二次風(fēng)量實(shí)時(shí)值、流化風(fēng)實(shí)時(shí)值、汽機(jī)調(diào)門開度實(shí)時(shí)值；
5)采用循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度預(yù)測值代替床層溫度測量反饋值，并將床層溫度預(yù)測值與床層溫度設(shè)定值進(jìn)行比較，得出兩者之間差值及差值變化率，然后不斷地重復(fù)步驟
2)，并通過新的床層溫度預(yù)測值對兩者之間差值及差值變化率進(jìn)行滾動(dòng)修正；
選取一個(gè)模糊控制器，并將滾動(dòng)修正后的兩者之間差值及差值變化率作為該模糊控制器的輸入，然后通過添加該模糊控制器構(gòu)成模糊控制和原PID控制的復(fù)合方式來控制循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度，使得循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度保持穩(wěn)定；
6)采用循環(huán)流化床機(jī)組的主汽壓力預(yù)測值代替主汽壓力測量反饋值，并將主汽壓力預(yù)測值與主汽壓力設(shè)定值進(jìn)行比較，得出兩者之間差值及差值變化率，然后不斷地重復(fù)步驟
3)，并通過新的主汽壓力預(yù)測值對兩者之間差值及差值變化率進(jìn)行滾動(dòng)修正；
選取一個(gè)模糊控制器，并將滾動(dòng)修正后的兩者之間差值及差值變化率作為該模糊控制器的輸入，然后通過添加該模糊控制器構(gòu)成模糊控制和原PID控制的復(fù)合方式來控制循環(huán)流化床機(jī)組的主汽壓力，使得循環(huán)流化床機(jī)組的主汽壓力保持穩(wěn)定；
7)選取一個(gè)模糊控制器，并將循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率預(yù)測值與AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值進(jìn)行比較，然后將比較結(jié)果作為該模糊控制器的輸入；
當(dāng)循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率預(yù)測值小于AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值時(shí)，通過模糊控制器控制循環(huán)流化床機(jī)組的一次風(fēng)量增加，并控制循環(huán)流化床機(jī)組的二次風(fēng)量改變，使得一次風(fēng)量與二次風(fēng)量的比例改變?yōu)橛欣谔岣呷紵实臄?shù)值，由此使得循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率升高至AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值；
當(dāng)循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率預(yù)測值大于AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值時(shí)，通過模糊控制器控制循環(huán)流化床機(jī)組的一次風(fēng)量減少，并控制循環(huán)流化床機(jī)組的二次風(fēng)量改變，使得一次風(fēng)量與二次風(fēng)量的比例改變?yōu)椴焕谌紵臄?shù)值，由此使得循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率降低至AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值。
[0005]與傳統(tǒng)的CCS協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)相比，本發(fā)明所述的一種循環(huán)流化床機(jī)組AGC負(fù)荷指令響應(yīng)的控制方法具有如下優(yōu)點(diǎn):其一，本發(fā)明所述的一種循環(huán)流化床機(jī)組AGC負(fù)荷指令響應(yīng)的控制方法通過采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型和模糊控制器對循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了對循環(huán)流化床機(jī)組的過程參數(shù)進(jìn)行提前預(yù)測，并實(shí)現(xiàn)了對生產(chǎn)流程的中間蓄熱進(jìn)行合理利用，由此有效加快了慢過程，同時(shí)有效加快了負(fù)荷響應(yīng)速度，從而有效保證了電網(wǎng)的安全高效運(yùn)行。其二，本發(fā)明所述的一種循環(huán)流化床機(jī)組AGC負(fù)荷指令響應(yīng)的控制方法通過采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型和模糊控制器對循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度、主汽壓力進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了對循環(huán)流化床機(jī)組的多耦合復(fù)雜過程的模糊控制，由此充分利用了人工經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)有效減小了機(jī)組波動(dòng)，從而同樣有效保證了電網(wǎng)的安全高效運(yùn)行。綜上所述，本發(fā)明所述的一種循環(huán)流化床機(jī)組AGC負(fù)荷指令響應(yīng)的控制方法基于全新的控制原理，使得其調(diào)節(jié)品質(zhì)完全滿足了電網(wǎng)AGC控制要求，從而有效保證了電網(wǎng)的安全高效運(yùn)行。
[0006]本發(fā)明有效解決了傳統(tǒng)的CCS協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)難以滿足電網(wǎng)AGC控制要求的問題，普遍適用于循環(huán)流化床機(jī)組的控制。

【具體實(shí)施方式】
[0007]—種循環(huán)流化床機(jī)組AGC負(fù)荷指令響應(yīng)的控制方法，該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的:
O建立基于時(shí)間序列的三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型；所述三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型包括:輸入層、隱含層、輸出層；
2)將三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目設(shè)為9個(gè)，并將循環(huán)流化床機(jī)組的四種參數(shù)數(shù)據(jù)輸入三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型預(yù)測輸出循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度；所述循環(huán)流化床機(jī)組的四種參數(shù)數(shù)據(jù)包括:循環(huán)流化床機(jī)組的煤量實(shí)時(shí)值、一次風(fēng)量實(shí)時(shí)值、二次風(fēng)量實(shí)時(shí)值、流化風(fēng)實(shí)時(shí)值；
3)將三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目設(shè)為8個(gè)，并將循環(huán)流化床機(jī)組的兩種參數(shù)數(shù)據(jù)輸入三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型預(yù)測輸出循環(huán)流化床機(jī)組的主汽壓力；所述循環(huán)流化床機(jī)組的兩種參數(shù)數(shù)據(jù)包括:循環(huán)流化床機(jī)組的負(fù)荷實(shí)時(shí)值、汽機(jī)調(diào)門開度實(shí)時(shí)值；
4)將三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目設(shè)為10個(gè)，并將循環(huán)流化床機(jī)組的五種參數(shù)數(shù)據(jù)輸入輸入三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型預(yù)測輸出循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率；所述循環(huán)流化床機(jī)組的五種參數(shù)數(shù)據(jù)包括:循環(huán)流化床機(jī)組的煤量實(shí)時(shí)值、一次風(fēng)量實(shí)時(shí)值、二次風(fēng)量實(shí)時(shí)值、流化風(fēng)實(shí)時(shí)值、汽機(jī)調(diào)門開度實(shí)時(shí)值；
5)采用循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度預(yù)測值代替床層溫度測量反饋值，并將床層溫度預(yù)測值與床層溫度設(shè)定值進(jìn)行比較，得出兩者之間差值及差值變化率，然后不斷地重復(fù)步驟
2)，并通過新的床層溫度預(yù)測值對兩者之間差值及差值變化率進(jìn)行滾動(dòng)修正；
選取一個(gè)模糊控制器，并將滾動(dòng)修正后的兩者之間差值及差值變化率作為該模糊控制器的輸入，然后通過添加該模糊控制器構(gòu)成模糊控制和原PID控制的復(fù)合方式來控制循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度，使得循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度保持穩(wěn)定；
6)采用循環(huán)流化床機(jī)組的主汽壓力預(yù)測值代替主汽壓力測量反饋值，并將主汽壓力預(yù)測值與主汽壓力設(shè)定值進(jìn)行比較，得出兩者之間差值及差值變化率，然后不斷地重復(fù)步驟
3)，并通過新的主汽壓力預(yù)測值對兩者之間差值及差值變化率進(jìn)行滾動(dòng)修正；
選取一個(gè)模糊控制器，并將滾動(dòng)修正后的兩者之間差值及差值變化率作為該模糊控制器的輸入，然后通過添加該模糊控制器構(gòu)成模糊控制和原PID控制的復(fù)合方式來控制循環(huán)流化床機(jī)組的主汽壓力，使得循環(huán)流化床機(jī)組的主汽壓力保持穩(wěn)定；
7)選取一個(gè)模糊控制器，并將循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率預(yù)測值與AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值進(jìn)行比較，然后將比較結(jié)果作為該模糊控制器的輸入；
當(dāng)循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率預(yù)測值小于AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值時(shí)，通過模糊控制器控制循環(huán)流化床機(jī)組的一次風(fēng)量增加，并控制循環(huán)流化床機(jī)組的二次風(fēng)量改變，使得一次風(fēng)量與二次風(fēng)量的比例改變?yōu)橛欣谔岣呷紵实臄?shù)值，由此使得循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率升高至AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值；
當(dāng)循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率預(yù)測值大于AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值時(shí)，通過模糊控制器控制循環(huán)流化床機(jī)組的一次風(fēng)量減少，并控制循環(huán)流化床機(jī)組的二次風(fēng)量改變，使得一次風(fēng)量與二次風(fēng)量的比例改變?yōu)椴焕谌紵臄?shù)值，由此使得循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率降低至AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值。
【權(quán)利要求】
1.一種循環(huán)流化床機(jī)組AGC負(fù)荷指令響應(yīng)的控制方法，其特征在于:該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的: O建立基于時(shí)間序列的三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型；所述三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型包括:輸入層、隱含層、輸出層； 2)將三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目設(shè)為9個(gè)，并將循環(huán)流化床機(jī)組的四種參數(shù)數(shù)據(jù)輸入三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型預(yù)測輸出循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度；所述循環(huán)流化床機(jī)組的四種參數(shù)數(shù)據(jù)包括:循環(huán)流化床機(jī)組的煤量實(shí)時(shí)值、一次風(fēng)量實(shí)時(shí)值、二次風(fēng)量實(shí)時(shí)值、流化風(fēng)實(shí)時(shí)值； 3)將三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目設(shè)為8個(gè)，并將循環(huán)流化床機(jī)組的兩種參數(shù)數(shù)據(jù)輸入三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型預(yù)測輸出循環(huán)流化床機(jī)組的主汽壓力；所述循環(huán)流化床機(jī)組的兩種參數(shù)數(shù)據(jù)包括:循環(huán)流化床機(jī)組的負(fù)荷實(shí)時(shí)值、汽機(jī)調(diào)門開度實(shí)時(shí)值； 4)將三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目設(shè)為10個(gè)，并將循環(huán)流化床機(jī)組的五種參數(shù)數(shù)據(jù)輸入輸入三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型預(yù)測輸出循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率；所述循環(huán)流化床機(jī)組的五種參數(shù)數(shù)據(jù)包括:循環(huán)流化床機(jī)組的煤量實(shí)時(shí)值、一次風(fēng)量實(shí)時(shí)值、二次風(fēng)量實(shí)時(shí)值、流化風(fēng)實(shí)時(shí)值、汽機(jī)調(diào)門開度實(shí)時(shí)值； 5)采用循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度預(yù)測值代替床層溫度測量反饋值，并將床層溫度預(yù)測值與床層溫度設(shè)定值進(jìn)行比較，得出兩者之間差值及差值變化率，然后不斷地重復(fù)步驟2)，并通過新的床層溫度預(yù)測值對兩者之間差值及差值變化率進(jìn)行滾動(dòng)修正； 選取一個(gè)模糊控制器，并將滾動(dòng)修正后的兩者之間差值及差值變化率作為該模糊控制器的輸入，然后通過添加該模糊控制器構(gòu)成模糊控制和原PID控制的復(fù)合方式來控制循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度，使得循環(huán)流化床機(jī)組的床層溫度保持穩(wěn)定； 6)采用循環(huán)流化床機(jī)組的主汽壓力預(yù)測值代替主汽壓力測量反饋值，并將主汽壓力預(yù)測值與主汽壓力設(shè)定值進(jìn)行比較，得出兩者之間差值及差值變化率，然后不斷地重復(fù)步驟3)，并通過新的主汽壓力預(yù)測值對兩者之間差值及差值變化率進(jìn)行滾動(dòng)修正； 選取一個(gè)模糊控制器，并將滾動(dòng)修正后的兩者之間差值及差值變化率作為該模糊控制器的輸入，然后通過添加該模糊控制器構(gòu)成模糊控制和原PID控制的復(fù)合方式來控制循環(huán)流化床機(jī)組的主汽壓力，使得循環(huán)流化床機(jī)組的主汽壓力保持穩(wěn)定； 7)選取一個(gè)模糊控制器，并將循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率預(yù)測值與AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值進(jìn)行比較，然后將比較結(jié)果作為該模糊控制器的輸入； 當(dāng)循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率預(yù)測值小于AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值時(shí)，通過模糊控制器控制循環(huán)流化床機(jī)組的一次風(fēng)量增加，并控制循環(huán)流化床機(jī)組的二次風(fēng)量改變，使得一次風(fēng)量與二次風(fēng)量的比例改變?yōu)橛欣谔岣呷紵实臄?shù)值，由此使得循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率升高至AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值； 當(dāng)循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率預(yù)測值大于AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值時(shí)，通過模糊控制器控制循環(huán)流化床機(jī)組的一次風(fēng)量減少，并控制循環(huán)流化床機(jī)組的二次風(fēng)量改變，使得一次風(fēng)量與二次風(fēng)量的比例改變?yōu)椴焕谌紵臄?shù)值，由此使得循環(huán)流化床機(jī)組的發(fā)電功率降低至AGC負(fù)荷指令下發(fā)的發(fā)電功率值。
【文檔編號】F23C10/28GK104214772SQ201410338043
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】王靈梅, 尹少平, 董賽男, 孟恩隆 申請人:山西大學(xué)