基于粒子群算法的1000MW火电机组模型辨识

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1、第30卷第7期计算机仿真2013年7月文章编号：1006—9348(2013)07—0400—04基于粒子群算法的1000MW火电机组模型辨识韦根原，王兵树，马磊，朱波(华北电力大学，河北保定071003)摘要：对于火电厂热工控制系统，建立精确的热工过程模型是保证控制质量的基础。将传统的阶跃响应法用于热工过程模型辨识，由于现场数据的不规则性使得阶跃响应法的经验结果精度不高。针对火电厂热工过程对象的特点及传统模型辨识的缺陷，将粒子群算法用于火电厂热工过程模型的辨识，以1000MW超超lf缶界机组的风煤比作

2、为控制对象，对空预器进口氧量变化系统进行系统辨识，辨识曲线能够很好的反应实际输出曲线，证明了该方法的有效性和可靠性，相比传统的辨识方法，将粒子群算法用于模型辨识提高了辨识的精确性与快速性。关键词：火电厂；粒子群；热工过程；模型辨识中图分类号：TP301．6文献标识码：BIdentiffcationof1000mwThermalPowerPlantthroughModelBasedonParticleSwarmAlgorithmWEIGen—yuan。MALei．ZHUBo(NorthChinaElect

3、ricPowerUniversity，BaodingHebei071003，China)ABSTRACT：Forthermalpowerplantcontrolsystem，toestablishanaccuratemodelofthermalprocessesisthebasisofensuringqualitycontr01．Becauseoftheirregularitiesofthefielddata，wecannotgetaccurateresultsthrushtra-ditionalste

4、presponsemethod．Directingagainstfeaturesofthermodynamicprocessinthermalpowerplantsandde—fectsoftraditionalmethodforidentificationthroughmodel，aparticleswarlTlalgorithmWasusedinthethermodynamicprocessidentificationthroughmodel．Throughidentificationofexces

5、soxygenamountofboilerfora1000MWunit，whichtakesair-coalratioasthecontrolledobject，theeffectivenessandreliabilityofthesaidmethodwereproven．Comparedwithtraditionalidentificationmethods，theparticleswarmalgorithmimprovestheaccuracyandrapidity．KEYWORDS：Thermal

6、powerplant；Particleswarm；Thermodynamicprocess；Modelidentification1引言在火电厂热工过程控制系统的分析设计中，建立被控对象的数学模型，已经成为热工过程控制系统设计的基础。最常用的建模方法是阶跃扰动法，其次是脉冲扰动法和正弦法，以及相关辨识法。但是传统的辨识方法受现场条件和测试时间等因素的影响，实际应用较少。粒子群(PSO)算法是一种基于群体智能的全局优化算法，其模拟社会的群体行为，在多维空间中构造粒子群进行寻优，且每个粒子通过迭代过程中的群

7、体和自身最优值修正自身前进方向和速度。本文将粒子群算法用于火电厂热工对象模型辨识，且利用已有的电厂海量实际运行数据资源进行模型辨识，具有重要的实际应用价值。收稿日期：2012—04—05—400一2热工过程模型分类复杂的热工对象具有纯延时、大惯性等特点，根据热工对象的特点和差异，为了获得更加精确的模型及加快辨识速度，根据经验对热工过程对象模型进行分类。有自平衡能力的对象：G㈤=而可若鸯砸丽(1)无自平衡能力的对象：c㈤=面再可考写万丽(2)稳态为零的对象：G(s)=岽‰(3)式中：K为增益系数，t为时间

8、常数(i=1，2，⋯，n)，下为延迟时间。对于实际的火电厂热工过程对象，可根据经验指定有无纯延迟、模型阶次和模型结构。3粒子群算法描述在Ⅳ维搜索空间中，由m个粒子组成一个种群，其中第i个粒子的位置Xi=(茗¨％，⋯，％)，i=1，2，⋯，m，带入目标函数就计算其适应值，根据适应值的大小判断位置的优劣。第i个粒子的速度记为：‰=(口d’％，⋯，‰)，i=l，2，⋯，m。第i个粒子自身所经历过的最优位置记为P；=(Pn，Pn，⋯，Ph)，i=l