锅炉燃烧优化多目标预测控制方法研究

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1、第30卷第11期计算机仿真2013年11月文章编号：1006—9348(2013)11—0089-06锅炉燃烧优化多目标预测控制方法研究周霞(金陵科技学院机电工程学院，江苏南京211169)摘要：在节能减排问题的研究中，电站锅炉燃烧优化控制问题的实质为在降低污染物排放的基础上提高锅炉效率的多目标优化问题。针对传统的加权法不能实现相互冲突的多个目标之间的协调问题，提出了采用多目标预测控制方法；并针对滚动优化关键问题的求解，提出了基于多目标蜂群算法的求解方法。首先说明了多目标蜂群算法的主要计算过程，然后详细阐述了滚动优化问题求解时的初始控制

2、序列产生、约束条件处理与最优控制量选取方法。以NO。排放、锅炉效率及控制量的变化量作为优化目标，每步的控制量都是在综合考虑了多个目标的Pareto最优解集中按照某种准则选取的，从而可以实现各个目标之间的合理折衷。仿真结果表明，求解方法为锅炉燃烧优化控制提供了依据。关键词：锅炉燃烧优化；多目标优化；人工蜂群算法；滚动优化中图分类号：TP273，TP391．文献标识码：BMultiobjectivePredictiveControlforBoilerCombustionOptimizationZHOUXia(SchoolofMechanic

3、al&ElectricalEngineering，JinlingInstituteofTechnology，NanjingJiangsu211169，China)ABSTRACT：Inthecontextofenergysavingandemissionreduction，theproblemofboilercombustionoptimizationcontrolistransformedintoimprovingboilerefficiencyandlimitingpollutantemissionsimultaneously．In

4、ordertoover—comethedisadvantagesofthetraditionalweightingmethod，themultiobjectivepredictivecontrolmethodwasintro—duced，andanewmethodbasedonmuhiohjectiveartificialbeecolony(MABC)algorithmWasproposedforsolvingtherecedinghorizonoptimizationproblem．ThemainprocedureoftheMABCW

5、asaddressedfirst．Afterthat，theini—tializationmethod，constraintproposedmethod，andtheselectionoftheoptimizedcontrolsequencewerealldescribedindetail．ByadoptingtheNOxemission，theboilerefficiencyandthevalueofcontrollingvariablesastheoptimiza—tionobjectives，thevaluesofcontroll

6、ingvariablesineachstepwereselectedfromtheParetosetaccordingtoacertaincriterion．Simulationresultsshowthattheavailabilityoftheproposingmethodandareasonabletradeoffamongthemuhiobjectivescanbereached．KEYWORDS：Boilercombustionoptimization；Multiobjectiveoptimization；Artificial

7、beecolonyalgorithm；Recedinghorizonoptimization1引言在节能减排的背景下，燃烧优化控制技术日益得到重视。目前，国外引进的燃烧优化控制系统PowerPerfecter、Ne—uSIGHT、SmartProcess，国内自主研发的OCP3、SOAP等系统已经在一些电厂得到了成功应用。其中，大部分优化控制系统只能对稳态过程进行优化，仅有极少数系统提供了动态调节过程控制功能。然而，随着电网调峰压力的逐步加大，电站锅炉的燃烧优化不仅要实现稳态时的优化运行，还要实现动态调节过程中的优化控制。由于锅炉燃烧过

8、程的多变量、非线性和大滞后等特点，基金项目：金陵科技学院博士启动基金项目(jit-b-201218)收稿日期：2013—05—16给优化控制工作带来了一定的困难。预测控制本质上是一类基于优化的控制方法，它基