一种燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法

技术领域

本申请属于燃气轮机动态性能控制律参数确定技术领域，具体涉及一种燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法。

背景技术

燃气轮机是重要的动力部件，对燃气轮机运行过程进行仿真，模拟燃气轮机实际工作过程，可方便的获取燃气轮机全流程参数，包括实际试车难以测量参数和表征燃气轮机危险性指标的参数，基于此可总结出合理的控制规律，指导燃气轮机设计与试车。

燃气轮机控制系统采用串级闭环形式，如图1所示，包括外控制回路、内控制回路，其中外控制回路为动力涡轮闭环，内控制回路为高压换算转速闭环，内控制回路、外控制回路由经典PID控制律实现，控制律参数均包括比例系数、积分系数和微分系数。

对燃气轮机运行过程进行仿真时，控制系统控制律参数准确设定是仿真结果有效的重要保证，当前，对燃气轮机运行过程进行仿真时，控制系统控制律参数多是以人工调整参数的方式进行计算得到，该种方案效率较低，且严重依靠经验，存在主观任意性，难以保证计算精度。

鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请的目的是提供一种燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

本申请的技术方案是：

一种燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法，包括：

基于设定的燃气轮机动态性能控制律参数种群，对应计算得到燃气轮机动态性能参数；

基于计算得到的燃气轮机动态性能参数，对应计算得到与实际燃气轮机动态性能参数间的适应度；

依据选择概率淘汰较差适应度对应的燃气轮机动态性能控制律参数种群，对剩余的燃气轮机动态性能控制律参数种群进行交叉、变异，产生燃气轮机动态性能控制律参数子种群，以子种群更新设定的燃气轮机动态性能控制律参数种群，直至达到遗传代数；

选取剩余燃气轮机动态性能控制律参数种群中的燃气轮机动态性能控制律参数。

根据本申请的至少一个实施例，上述的燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法中，燃气轮机动态性能控制律参数种群中的燃气轮机动态性能控制律参数包括燃气轮机控制系统内控制回路的比例系数、积分系数、微分系数，以及包括燃气轮机控制系统外控制回路的比例系数、积分系数、微分系数。

根据本申请的至少一个实施例，上述的燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法中，燃气轮机动态性能参数为燃气轮机的转速、总温、总压或功率。

根据本申请的至少一个实施例，上述的燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法中，所述基于计算得到的燃气轮机动态性能参数，对应计算得到与实际燃气轮机动态性能参数间的适应度，具体为按照以下公式进行计算：

J＝∫t|e(t)|dt；

其中，

J为计算得到的燃气轮机动态性能参数、实际燃气轮机动态性能参

数间的适应度；

t为燃气轮机动态性能参数对应的时间；

e(t)为计算得到的燃气轮机动态性能参数、实际燃气轮机动态性能

参数在t时刻的偏差。

根据本申请的至少一个实施例，上述的燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法中，所述选取剩余燃气轮机动态性能控制律参数种群中的燃气轮机动态性能控制律参数，具体为：

选取最佳适应度对应燃气轮机动态性能控制律参数种群中的燃气轮机动态性能控制律参数。

附图说明

图1是本申请实施例提供的示意图；

图2是本申请实施例提供的燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法的流程图。

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。

一种燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法，包括：

基于设定的燃气轮机动态性能控制律参数种群，对应计算得到燃气轮机动态性能参数；

基于计算得到的燃气轮机动态性能参数，对应计算得到与实际燃气轮机动态性能参数间的适应度；

依据选择概率淘汰较差适应度对应的燃气轮机动态性能控制律参数种群，对剩余的燃气轮机动态性能控制律参数种群进行交叉、变异，产生燃气轮机动态性能控制律参数子种群，以子种群更新设定的燃气轮机动态性能控制律参数种群，直至达到遗传代数；

选取剩余燃气轮机动态性能控制律参数种群中的燃气轮机动态性能控制律参数。

对于上述实施例公开的燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法，领域内技术人员可以理解的是，其基于遗传算法实施，通过多次迭代，快速搜索到与燃气轮机运行控制相符的燃气轮机动态性能控制律参数种群，选取其中的燃气轮机动态性能控制律参数对燃气轮机运行过程进行仿真，具有较高的精度。

对于上述实施例公开的燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法，领域内技术人员还可以理解的是，其可基于MATLAB平台进行实施，在SIMULINK平台完成适应度函数定义，具有较高的效率。

对于上述实施例公开的燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法，领域内技术人员还可以理解的是，设定的燃气轮机动态性能控制律参数种群的数量、选择概率的大小、交叉概率的大小、变异概率的大小、遗传代数的多少，可由相关技术人员在应用本申请时根据具体实际进行确定。

在一些可选的实施例中，上述的燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法中，燃气轮机动态性能控制律参数种群中的燃气轮机动态性能控制律参数包括燃气轮机控制系统内控制回路的比例系数、积分系数、微分系数，以及包括燃气轮机控制系统外控制回路的比例系数、积分系数、微分系数。

在一些可选的实施例中，上述的燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法中，燃气轮机动态性能参数为燃气轮机的转速、总温、总压或功率。

在一些可选的实施例中，上述的燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法中，所述基于计算得到的燃气轮机动态性能参数，对应计算得到与实际燃气轮机动态性能参数间的适应度，具体为按照以下公式进行计算：

J＝∫t|e(t)|dt；

其中，

J为计算得到的燃气轮机动态性能参数、实际燃气轮机动态性能参

数间的适应度；

t为燃气轮机动态性能参数对应的时间；

e(t)为计算得到的燃气轮机动态性能参数、实际燃气轮机动态性能

参数在t时刻的偏差。

对于上述实施例公开的燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法，领域内技术人员还可以理解的是，计算得到的燃气轮机动态性能参数、实际燃气轮机动态性能参数间的适应度J，表示以燃气轮机动态性能控制律参数种群中燃气轮机动态性能控制律参数对燃气轮机运行过程进行仿真，与实际燃气轮机运行动态性能参数的吻合程度，其数值越小表示吻合程度越高，以对应燃气轮机动态性能控制律参数种群中燃气轮机动态性能控制律参数对燃气轮机运行过程进行仿真，所得的结果有效度越高。

在一些可选的实施例中，上述的燃气轮机仿真动态性能控制律参数确定方法中，所述选取剩余燃气轮机动态性能控制律参数种群中的燃气轮机动态性能控制律参数，具体为：

选取最佳适应度对应燃气轮机动态性能控制律参数种群中的燃气轮机动态性能控制律参数。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。