基于狀態(tài)觀測器的熱工參數(shù)軟測量方法研究.pdf

1、基于機理建模和數(shù)據(jù)擬合的軟測量方法在火電廠熱工參數(shù)測量中得到廣泛應(yīng)用,解決了一些重要熱工參數(shù)用常規(guī)傳感器無法直接測量或測量不準的問題,如氧量、風量、煤的灰分和水分、煤發(fā)熱量等。該法建立的軟測量模型充分考慮了各個輔助變量對待測變量的靜態(tài)影響,建立的是一種靜態(tài)關(guān)系,得到的軟測量結(jié)果在穩(wěn)定的標定工況下準確度高,能夠滿足實驗要求。但是,從時域角度分析,上述方法的軟測量模型過于依賴所建立的靜態(tài)函數(shù)關(guān)系,未考慮各個變量的動態(tài)特性,在穩(wěn)態(tài)工況下使用沒

2、問題,但在動態(tài)工況下存在巨大的動態(tài)誤差。例如以煤發(fā)熱量軟測量為例,由于鍋爐的大慣性、大遲延,升負荷時,給煤量先增加,鍋爐總熱量不變,簡單由鍋爐總熱量除以給煤量得到的煤發(fā)熱量偏低;反之,降負荷時煤發(fā)熱量偏高。
　　大慣性、大遲延熱工過程實際存在的或通過補償?shù)玫降男T性中間狀態(tài)大大超前于系統(tǒng)輸出,但這些狀態(tài)大都無法直接測量,必須利用狀態(tài)觀測器重構(gòu),將重構(gòu)狀態(tài)作為軟測量的輔助變量,對待測參數(shù)進行動態(tài)補償,改善基于機理分析軟測量的動態(tài)特性

3、。本文以煤發(fā)熱量為例,進行基于狀態(tài)觀測器的熱工參數(shù)軟測量動態(tài)補償方法研究。依據(jù)單元機組負荷-壓力模型,采用一高階慣性環(huán)節(jié)描述鍋爐給煤量與總熱量信號之間的動態(tài)關(guān)系,對其設(shè)計狀態(tài)觀測器,重構(gòu)出超前于燃料總熱量且慣性小的中間狀態(tài),利用該狀態(tài)補償燃料總熱量的滯后,建立一個能夠快速反映煤發(fā)熱量變化的軟測量模型。為使軟測量結(jié)果動態(tài)特性更好,在模型后加入中值限速濾波器進行濾波。在Matlab環(huán)境下對模型進行了變負荷和變煤質(zhì)仿真實驗,由仿真曲線得出:動