[00122377]基于数据挖掘和多变量模型辨识的诊断技术和优化控制研究

本项目从改善锅炉燃烧的静态特性及动态特性两方面着手,根据机组运行的实时数据,拟合出机组各控制系统的实际动、静态特性。采用非线性的多变量的模型辨识方法,在线对控制系统各相关变量进行对象特性辨识,找出相互之间的函数关系。通过解剖机组DCS系统中原控制系统的实际组态情况,建立仿真系统进行全过程模拟、以及全过程数据的平衡计算,提出对原有的控制系统的修正方案,同时采用先进控制算法取代原控制系统中的PID控制算法,并在实际系统中予以实施。提出的主要创新技术成果有： （1）提出了基于PCA降维的机组静态特性建模方法,从历史运行数据中挖掘出机组静态关系;采用多变量非线性模型辨识技术获取了满足机组变负荷工况要求的高精度动态模型。在此基础上,通过对DCS中自动控制系统的全过程模拟、以及全过程数据的平衡计算,进行调整和修改,以完善各参数的匹配,实现控制系统的静态和动态关系的匹配和优化,使控制系统较好地满足生产的实际需求。 （2）提出了基于能量平衡的多程动态加速技术,解决了机炉间动态响应速度存在差异的问题,该方法结合多种动态加速技术的优点,它既有 “基于给定负荷速率的信号动态加速信号”的准确性,又具有“基于负荷指令偏差的微分动态加速信号”对各种负荷指令的扰动的适应性,在机组AGC控制应用后,各项控制指标明显得到提高。 （3）提出了静态前馈与模型预测控制相结合的联合优化策略,解决了燃烧器摆角调节特性不佳这个普遍存在的问题,实现了再热汽温的调节由燃烧器摆角来承担,避免使用大量减温水进行调节,提高了系统的能效。在主/再热汽温的控制中,通过辨识试验建立了燃烧器摆角对主/再热汽温影响的动态模型,在获取了燃烧器摆角特性的基础上,采用模型预测控制算法解决了燃烧器摆角调节时产生的主/再热汽温间的相互耦合问题;利用燃烧器摆角在机组不同负荷下的静态特性,设计了前馈控制策略,解决了燃烧器摆角调节时的非线性问题,同时避免了燃烧器摆角不必要的频繁调节。 项目实施后供电煤耗降低1g/kwh、SCR入口Nox下降12%,以及AGC控制指标提升后,累计考核电量下降带来的效益,合计年经济收益为273.66万