[发明专利]基于LabVIEW的火电模型辨识装置和辨识方法

权利要求书

1.一种基于LabVIEW的火电模型辨识装置，所述装置使用的工业控制计算机，内置相关通讯逻辑器；其特征是：所述装置包括数据输入单元(1)、数据处理单元(2)和数据显示单元(3)，所述数据输入单元(1)、数据处理单元(2)和数据显示单元(3)相互通信连通；所述数据输入单元包括DCS系统、DCS机柜内的数据通信模块、RS485通讯电缆及网络连接线和板载网络通讯卡；所述数据处理单元包括中央处理器、数据采集逻辑器、数据处理逻辑器和辨识计算逻辑器；所述数据显示单元(3)为终端设备、显示器和手机所述工业控制计算机与DCS通过网络连接线、RS485通讯电缆及通讯模块链接，通讯规则遵循MODBUS协议；RS485通讯电缆及网线根据需求分别插接在通信模块及工业控制计算机上，完成数据采集及相关系统的辨识所述装置设有数据获取模块(110)、模型辨识模块(120)、参数优化模块(130)、分散控制系统(200)和通信模块(300)；所述数据获取模块(110)用于获取预设火电模型对应的火电机组参数，一个火电模型对应一组火电机组参数；所述模型辨识模块(120)用于利用最小二乘法对火电机组参数进行辨识确定预设火电模型的传递函数，并得到传递函数对应的参数值；所述参数优化模块(130)用于对传递函数对应的参数值进行寻优处理，根据寻优结果确定预设火电模型的最终参数值；所述分散控制系统(200)通过网线和RS485通讯电缆中的至少一种与通信模块连接；所述通信模块(300)与数据获取模块连接；所述DCS为火电厂分散控制系统，所述分散控制系统采集预设火电模型对应的火电机组参数，并通过通信模块发送给数据获取模块；所述基于LabVIEW的火电模型辨识装置的辨识方法，具体过程为：

(1)DCS采集火电机组主要参数和分系统参数；

(2)采集的参数通过网络连接线、RS485通讯电缆及通讯模块传输到数据处理单元(2)；

(3)在数据处理单元中选择需要辨识的模型类型，通过模型辨识方法进行辨识；

(4)采用最小二乘法及粒子群算法，通过10-120次计算进行寻优处理；对每次计算结果进行比较，得到最接近实际结果的一组解；

(5)与上次结果相比较，判断是否更接近于真实曲线，如果是输出最优解；否则返回第(4)步。

2.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的火电模型辨识装置，其特征是：所述参数优化模块(130)具体用于：①利用粒子群算法对传递函数对应的参数值进行预设次数的寻优处理，得到预设组数的参数估计值，一次寻优处理得到一组参数估计值；②利用冒泡排序法对预设组数的参数估计值进行排序；③根据排序结果确定预设火电模型的最终参数值。

3.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的火电模型辨识装置，其特征是：所述数据处理单元(2)中数据处理逻辑器内嵌最小二乘法及粒子群算法，对采集到的输入输出数据进行模型辨识，计算出的所有结果通过冒泡排序算法进行最优比较，得到最优解。

4.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的火电模型辨识装置，其特征是：所述集火电机组主要参数包括机组负荷、主汽温度、主气压力、炉膛负压、给煤量、总风量、一次风压和NOx浓度。

5.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的火电模型辨识装置，其特征是：所述模型辨识方法得到的结果为一个传递函数及传递函数所对应的所有参数的具体数值；所述传递函数对应的参数值包括增益、第一采样时间、第二采样时间和第三采样时间；所述预设火电模型的三阶传递函数G(s)为：

G(s)为传递函数；

K为预设火电模型的增益；

T1为预设火电模型的第一采样时间，秒；

T2为预设火电模型的第二采样时间，秒；

T3为预设火电模型的第三采样时间，秒。