一種集成經(jīng)濟性指標的再熱汽溫神經(jīng)網(wǎng)絡內(nèi)?？刂品椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設及熱工自動控制領(lǐng)域，特別是設及一種集成經(jīng)濟性指標的再熱汽溫神經(jīng) 網(wǎng)絡內(nèi)?？刂品椒ā?br>【背景技術(shù)】
[0002] 火電機組再熱汽溫系統(tǒng)是火電廠中最重要的控制系統(tǒng)之一，也是電廠機組控制的 難點之一。被控量為再熱蒸汽溫度，溫度過高會使再熱器爆管，溫度過低會使機組經(jīng)濟性下 降，更甚至會使汽輪機帶水產(chǎn)生汽蝕，危機機組運行安全，所W保持再熱蒸汽溫度穩(wěn)定在額 定值非常重要。
[0003] 再熱汽溫系統(tǒng)非常復雜，是一個典型的非線性系統(tǒng)，如何很好地解決非線性問題 非常重要?；痣姍C組再熱汽溫系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)再熱汽溫噴水減溫閥口開度和煙氣擋板角度， 完成對再熱汽溫的調(diào)節(jié)，保證再熱汽溫對設定值的跟蹤。但是噴水減溫閥口開度越大，噴水 量越大，機組經(jīng)濟性越差?，F(xiàn)有技術(shù)中往往只考慮W再熱汽溫輸出值跟蹤設定值為控制目 標，優(yōu)先使用噴水減溫，導致機組經(jīng)濟性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是提供一種保證火電機組經(jīng)濟性能的集成經(jīng)濟性指標的 再熱汽溫神經(jīng)網(wǎng)絡內(nèi)?？刂品椒?。
[000引技術(shù)方案:為達到此目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明所述的集成經(jīng)濟性指標的再熱汽溫神經(jīng)網(wǎng)絡內(nèi)?？刂品椒ǎ╓下的步 驟：
[0007] SI. 1:從歷史數(shù)據(jù)庫中獲得W下數(shù)據(jù)：W減溫噴水閥口開度為a、煙氣擋板角度b時 的再熱汽溫化為基準，獲取僅調(diào)節(jié)減溫噴水閥口開度時的閥口開度變化量(UA-a)和所對應 的再熱汽溫變化量(Ta-化）、僅調(diào)節(jié)煙氣擋板開度時的煙氣擋板開度變化量化B-b)和所對 應的再熱汽溫變化量(Tb-化），W及再熱汽出口溫度T;且T =化巧b-化；
[000引SI. 2:使用步驟SI. 1中獲得的數(shù)據(jù)，通過最小二乘系統(tǒng)辨識方法建立內(nèi)?？刂破?中的被控對象；
[0009] SI. 3:使用步驟SI. 1中獲得的數(shù)據(jù)，通過GRr^N回歸神經(jīng)網(wǎng)絡建立被控過程的正向 模型順M和逆向模型順C:建立正向模型順M時，W正向模型順M的輸出ym和實際被控對象的 輸出y的差的平方em最小為標準;建立逆向模型順別寸，W集成經(jīng)濟性指標J最小為標準，J = [yr化)-y化）]2+UA化)2，y化)為當前時刻被控過程的實際輸出，yr化)為當前時刻再熱汽溫 的設定值，UA化)為當前時刻噴水減溫閥口開度；
[0010] Sl. 4:使用步驟Sl. 3中建立的正向模型NNM和逆向模型NNC建立神經(jīng)網(wǎng)絡內(nèi)模控制 器，對火電機組的再熱汽溫度進行控制。
[00川進一步，所述步驟51.2中采用傳遞函數(shù)模型：（1^-曰)對(1曰-化）的傳遞函數(shù)為61， (UB-b)對(Tb-化）的傳遞函數(shù)為G2。
[001 ^ 進一步，所述步驟SI. 3中的正向模型NNM如式（I)所示：
[0013] y(k)=F[y(k-l), ? ? ? ,y化-q+1) ,u(k), ? ? ? U化-p+1)] (I)
[0014] 其中，q和P是系統(tǒng)的階次，根據(jù)傳遞函數(shù)Gi和G2的階次來確定，F(xiàn)表示一個非線性映 射。
[0015] 進一步，所述正向模型NMl的輸入為當前時刻的減溫噴水閥口開度UA和煙氣擋板 開度UB、滯后1至P時刻的減溫噴水閥口開度UA化-i + 1)和煙氣擋板開度UB化-i + 1)，W及滯 后1至q時刻的再熱汽出口溫度T化-j+1)，1 < i < P，0 < j < q;輸出為當前時刻的再熱汽出口 溫度T;輸入層、輸出層和訓練目標分別如式(2)、（3)和(4)所示：
[0016] 輸入層： UA(k-i + \){\<i< P)
[0017] Mk)<U8a - .; + \){\^J<p) (2) T{k-J + \){0<j<q)
[001引輸出層：
[0019] y"(k)=F[neti(k)] (3)
[0020] 訓練目標；
[0021] Gm= [y化）-ym 化）]2 一 min (4)
[00剖其中，neti化)為GR順神經(jīng)網(wǎng)絡模型。
[0023] 進一步，所述步驟SI.3中的逆向模型NNC如式(5)所示：
[0024] "(A')二口['v'(A'),..'v'(A' -C/ +1),克_巧，'…化(度'-取+1),氣,W] (5)
[00巧]其中，q和P是系統(tǒng)的階次，根據(jù)傳遞函數(shù)Gi和G2的階次來確定，P表示一個非線性 映射。
[00%]進一步，所述逆向模型順C的輸入為當前時刻的再熱汽出口溫度T、滯后1至q時刻 的再熱汽出口溫度T化-j+1)、滯后1至P時刻的減溫噴水閥口開度UA化-i+1)和煙氣擋板開 度UB化-i+1)，W及當前時刻的正模型NMl的輸出ym和實際被控對象的輸出y的差的平方em; 輸出為當前時刻的減溫噴水閥口開度UA和煙氣擋板開度UB;輸入層、輸出層和訓練目標分 別如式(6)、（7)和(8)所示：
[0027]輸入層： 。4(足一/+1)(0三/<戶） UB{k -i + \)(0<i< P) / 、
[002引.V U'); (6) e"腳
[0029] 輸出層：
[0030] i'(足）=;。["巧(知] 7 )
[003U 訓練目標；
[0032] e。= [yr 化）-}Kk)]2 一 min (8)
[0033] 其中，neti化)為GRr^N神經(jīng)網(wǎng)絡模型，yr化)為當前時刻再熱汽溫的設定值，y化)為 當前時刻再熱汽溫度的實際值。
[0034] 有益效果:本發(fā)明通過采用神經(jīng)網(wǎng)絡建立再熱汽溫控制系統(tǒng)模型的策略，解決了 再熱汽溫系統(tǒng)的非線性問題;通過在建立模型時集成一種經(jīng)濟性指標，使得控制系統(tǒng)在保 證再熱汽溫輸出值跟蹤設定值穩(wěn)態(tài)無偏差的同時，最大程度保證了機組經(jīng)濟性能。
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發(fā)明的靜態(tài)GRN飾莫型改造后的結(jié)構(gòu)圖；
[0036] 圖2為經(jīng)濟性指標J的邏輯圖；
[0037] 圖3為采用了本發(fā)明方法的控制系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0038] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的介紹。
[0039] 本發(fā)明公開了一種集成經(jīng)濟性指標的再熱汽溫神經(jīng)網(wǎng)絡內(nèi)模控制方法，包括W下 的步驟：
[0040] SI. 1:將從某電廠DCS中取出的機組全負荷范圍內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括高中低S個負 荷段的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，W及W-定的變負荷速率、每次變化10%額定負荷，從高負荷段降負荷到 低負荷段，再從低負荷段升負荷到高負荷段的動態(tài)數(shù)據(jù)，具體為：W減溫噴水閥口開度為a、 煙氣擋板角度b時的再熱汽溫化為基準，獲取僅調(diào)節(jié)減溫噴水閥口開度時的閥口開度變化 量(UA-a)和所對應的再熱汽溫變化量(Ta-化）、僅調(diào)節(jié)煙氣擋板開度時的煙氣擋板開度變 化量(UB-b)和所對應的再熱汽溫變化量(Tb-化），W及再熱汽出口溫度T;且T =化巧b-化；
[0041] SI. 2:使用步驟SI. 1中獲得的數(shù)據(jù)，通過最小二乘系統(tǒng)辨識方法建立內(nèi)?？刂破?中的被控對象，采用傳遞函數(shù)模型：（UA-a)對(Ta-IY)的傳遞函數(shù)為Gi，（UB-b)對(Tb-化）的 傳遞函數(shù)為G2;
[0042] SI. 3:使用步驟SI. 1中獲得的數(shù)據(jù)，通過GRr^N神經(jīng)網(wǎng)絡建立被控過程的正向模型 NNM和逆向模型NNC:建立正向模型NNM時，W正向模型NMl的輸出ym和實際被控對象的輸出y 的差的平方em最小為標準；建立逆向模型NN別寸，W集成經(jīng)濟性指標J最小為標準，J= [yr 化)-y化）]2+UA化)2，y化)為當前時刻被控過程的實際輸出，yr化)為當前時刻再熱汽溫的設 定值，UA化)為當前時刻噴水減溫閥口開度；
[0043] 正向模型NNM如式（1)所示：
[0044] y(k)=F[y(k-l), ? ? ? ,y化-q+1) ,u(k), ? ? ? U化-p+1)] (I)
[0045] 其中，q和P是系統(tǒng)的階次，根據(jù)傳遞函數(shù)Gi和G2的階次來確定，F(xiàn)表示一個非線性映 射；
[0046] 正向模型NNM的輸入為當前時刻的減溫噴水閥口開度UA和煙氣擋板開度UB、滯后1 至P時刻的減溫噴水閥口開度UA化-i+1)和煙氣擋板開度UB化-i+1)，W及滯后1至q時刻的 再熱汽出口溫度T(k-j + l)，l < i <p，0< j <q;輸出為當前時刻的再熱汽出口溫度T;輸入 層、輸出層和訓練目標分別如式(2)、（3)和(4)所示：
[0047] 輸入層：
[0048] A-(/() j ^公(4-/ + 1)(1