基于狀態(tài)觀測(cè)器的熱工參數(shù)軟測(cè)量方法研究.pdf

1、基于機(jī)理建模和數(shù)據(jù)擬合的軟測(cè)量方法在火電廠熱工參數(shù)測(cè)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(cè)量或測(cè)量不準(zhǔn)的問題,如氧量、風(fēng)量、煤的灰分和水分、煤發(fā)熱量等。該法建立的軟測(cè)量模型充分考慮了各個(gè)輔助變量對(duì)待測(cè)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(cè)量結(jié)果在穩(wěn)定的標(biāo)定工況下準(zhǔn)確度高,能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求。但是,從時(shí)域角度分析,上述方法的軟測(cè)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(gè)變量的動(dòng)態(tài)特性,在穩(wěn)態(tài)工況下使用沒

2、問題,但在動(dòng)態(tài)工況下存在巨大的動(dòng)態(tài)誤差。例如以煤發(fā)熱量軟測(cè)量為例,由于鍋爐的大慣性、大遲延,升負(fù)荷時(shí),給煤量先增加,鍋爐總熱量不變,簡(jiǎn)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(fù)荷時(shí)煤發(fā)熱量偏高。
　　大慣性、大遲延熱工過程實(shí)際存在的或通過補(bǔ)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(cè)量,必須利用狀態(tài)觀測(cè)器重構(gòu),將重構(gòu)狀態(tài)作為軟測(cè)量的輔助變量,對(duì)待測(cè)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,改善基于機(jī)理分析軟測(cè)量的動(dòng)態(tài)特性

3、。本文以煤發(fā)熱量為例,進(jìn)行基于狀態(tài)觀測(cè)器的熱工參數(shù)軟測(cè)量動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法研究。依據(jù)單元機(jī)組負(fù)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(hào)之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系,對(duì)其設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)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(bǔ)償燃料總熱量的滯后,建立一個(gè)能夠快速反映煤發(fā)熱量變化的軟測(cè)量模型。為使軟測(cè)量結(jié)果動(dòng)態(tài)特性更好,在模型后加入中值限速濾波器進(jìn)行濾波。在Matlab環(huán)境下對(duì)模型進(jìn)行了變負(fù)荷和變煤質(zhì)仿真實(shí)驗(yàn),由仿真曲線得出:動(dòng)