[发明专利]回热系统的模糊滑模变结构控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统控制技术领域，特别涉及一种回热系统的模糊滑模变结构控制方法及装置。

背景技术

目前，压缩空气储能发电回热系统通过高度压缩的空气来进行能量存储，其回热系统中的换热器通过将高温高压气体冷却，能够降低下级压缩机的进口温度，同时将压缩机产生的热能存储于水箱中，从而降低压缩机的能耗。在透平发电时，水箱中热水通过换热器对膨胀机入口气体进行加热，将储存的热能转变为电能，提高整个系统的效率。回热系统中的换热器在空气压缩过程吸收热能，在透平发电过程中释放热能，是压缩空气储能发电系统中提高系统发电效率的重要保证。然而由于自然界中存在各种各样的扰动，比如空气的温度不均匀，换热器受到其他热源的扰动影响等，使得回热系统中的换热器的温度输出可能受到影响，因此需要对压缩空气储能发电回热系统进行适当的控制，实现压缩空气储能发电回热系统的温度平稳输出。

传统的压缩空气储能发电回热系统的控制方法，如文献“压缩空气储能发电回热系统的模糊控制研究”公开的压缩空气储能发电回热系统的模糊控制研究方法，其工作原理是：将温度差和温度差的变化率作为输入量，比例、积分和微分作为输出变量，误差、误差变化率、PID(Proportion Integration Differentiation，比例-积分-微分)控制器参数定义为模糊控制器的语言变量，通过定义合适的模糊化条件，确定模糊控制规则，从而使得系统的温度差减小，直至系统温度达到稳定。

然而，上述压缩空气储能发电回热系统的控制方法虽然实现了压缩空气储能发电回热系统的稳定运行，但是模糊控制器存在偏差变化量大，存在一定宽度的死区，并且存在稳态误差以及在工作点附近容易产生小范围的振荡的缺点，不利于工程应用。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种回热系统的模糊滑模变结构控制方法，该方法可以有效提高压缩空气储能发电回热系统热效率，减少压缩空气储能发电回热系统能量损失，改善系统动态响应性能，提高系统输出稳定性。

本发明的另一个目的在于提出一种回热系统的模糊滑模变结构控制装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种回热系统的模糊滑模变结构控制方法，包括以下步骤：获取压缩空气储能发电回热系统的输入信号；获取所述输入信号和预设信号之间的偏差值；将所述偏差值作为模糊滑模变结构控制器的输入值，并通过所述模糊滑模变结构控制器进行控制，获取相应的所述压缩空气储能发电回热系统控制调节措施，以对所述压缩空气储能发电回热系统进行控制；判断所述输入信号是否满足预设条件；如果所述输入信号满足所述预设条件，则停止控制。

本发明实施例的回热系统的模糊滑模变结构控制方法，可以通过针对压缩空气储能发电回热系统中的换热器设备进行建模分析，并通过设计模糊滑模控制器，使得在外部扰动的影响下，系统能够快速稳定，从而可以有效提高压缩空气储能发电回热系统热效率，减少压缩空气储能发电回热系统能量损失，改善系统动态响应性能，提高系统输出稳定性。

另外，根据本发明上述实施例的回热系统的模糊滑模变结构控制方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述输入信号为压缩空气储能发电回热系统的输出温度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述预设信号为所述压缩空气储能发电回热系统的输出标准温度，且在所述获取压缩空气储能发电回热系统的输入信号之后，还包括：设置所述压缩空气储能发电回热系统的输出标准温度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述预设条件为所述压缩空气储能发电回热系统的输出温度达到所述压缩空气储能发电回热系统的输出标准温度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述对所述压缩空气储能发电回热系统进行控制，进一步包括：定义温度跟踪误差；获取模糊控制规则，并且保证存在滑模面；确定所述滑模面；根据模糊滑模变结构控制器，输出所述压缩空气储能发电回热系统调的整指令，以对所述压缩空气储能发电回热系统进行调整。