面向APS的過熱汽溫系統抗擾預測控制

馮旭陽、王 斌、楊春來、李劍鋒

(國網河北省電力有限公司電力科學研究院，河北 石家莊 050022)

1 引言

在機組自啟停控制系統的方案下，汽溫系統的自動控制品質對相關斷點處的邏輯順利實施起到了關鍵作用。根據普遍的熱力計算方法，過熱汽溫平均溫度提高1℃，機組效率直接提高1%左右，但超溫或者低溫有時會影響鍋爐的效率，更嚴重會引發安全事故。因此，APS過程中過熱汽溫系統的控制水平對鍋爐的安全與經濟運行有重大意義。

文獻[1]針對超超臨界二次再熱機組的汽溫系統提出了一種ADRC與DMC相融合的串級自抗擾預測控制策略，并分別用過串級控制系統的內外回路，固定工況點處的仿真表明該方法具有良好的控制品質。文獻[2]在常規的串級PID控制基礎上，通過DMC算法抑制對象的大遲延特性，獲得了優良的跟蹤性和魯棒性。文獻[3]引入了非線性自抗擾控制(ADRC-PI)方法在matlab環境下對過熱汽溫做噴水擾動和輸出擾動的實驗，實驗表明該方法有更強的抗干擾能力。大數據與人工智能的出現，加快了深度學習算法與機器學習算法的應用層面。文獻[4，5]建立了XBoost回歸過熱汽溫預測模型，并用網格搜索算法和隨機搜索算法對模型參數進行優化，而且還提出了一種外環采用神經網絡(ANN)逆控制、內環采用PID控制器的過熱器噴水減溫智能串級控制策略，大大提高了汽溫的動態和穩態控制品質。文獻[6，7]中在充分了解系統特性、綜合考慮各種因素后，引入了影響過熱汽溫的多個個因素，提出了模塊化、階梯化的DMC方法，使過熱汽溫的控制品質達到540±3℃內，優于國家標準540±4℃。……