本發(fā)明涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化方法和汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)對電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的研究主要集中在勵磁調(diào)節(jié)控制參數(shù)對系統(tǒng)阻尼的影響，為了解決這個問題，在系統(tǒng)中引入電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(Power System Stabilizer，簡稱PSS)，通過向系統(tǒng)提供正向阻尼來提高系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性。

現(xiàn)代電力系統(tǒng)廣泛采用大容量機組，同時電網(wǎng)的負荷峰谷差日益增加，為了滿足電網(wǎng)的負荷要求與頻率穩(wěn)定，大型機組需要具有較強的一次調(diào)頻能力。然而隨著數(shù)字電液控制系統(tǒng)(Digital Electric-Hydraulic Control System，DEH)的普及，調(diào)速系統(tǒng)的響應(yīng)速度得到很大的提高，對系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的影響也越來越顯著。然而，在通過改變DEH的控制參數(shù)來提高一次調(diào)頻性能的同時，也有可能會引發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)生低頻振蕩。此外，在汽輪機自動控制運行中，機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)以及調(diào)速器的負荷參考值及其變化率同樣會對系統(tǒng)的一次調(diào)頻性能和動態(tài)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

基于此，對于汽輪發(fā)電機組多控制系統(tǒng)而言，為了保證汽輪發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行，如何優(yōu)化控制參數(shù)成為了亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明實施例提供了汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化方法和裝置，能夠有效確定出系統(tǒng)控制參數(shù)全局最優(yōu)解，避免因參數(shù)設(shè)置不當而引發(fā)的低頻振蕩。

本發(fā)明一方面提供汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化方法，包括：

基于汽輪發(fā)電機組中各控制系統(tǒng)的工作特性，構(gòu)建各控制系統(tǒng)的系統(tǒng)模型；

根據(jù)所述系統(tǒng)模型確定待優(yōu)化控制參數(shù)，建立對應(yīng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)，所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)以汽輪發(fā)電機組的輔助調(diào)節(jié)性能指標和動態(tài)穩(wěn)定性能指標作為目標約束，并以待優(yōu)化控制參數(shù)的全局最優(yōu)解為輸出；

采用全局迭代尋優(yōu)算法對所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)進行求解，得到所述待優(yōu)化控制參數(shù)的全局最優(yōu)解。

本發(fā)明另一方面提供一種汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化裝置，包括：

模型構(gòu)建單元，用于基于汽輪發(fā)電機組中各控制系統(tǒng)的工作特性，構(gòu)建各控制系統(tǒng)的系統(tǒng)模型；

目標函數(shù)確定單元，用于根據(jù)所述系統(tǒng)模型確定待優(yōu)化控制參數(shù)，建立對應(yīng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)，所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)以汽輪發(fā)電機組的輔助調(diào)節(jié)性能指標和動態(tài)穩(wěn)定性能指標作為目標約束，并以待優(yōu)化控制參數(shù)的全局最優(yōu)解為輸出；

迭代求解單元，用于采用全局迭代尋優(yōu)算法對所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)進行求解，得到所述待優(yōu)化控制參數(shù)的全局最優(yōu)解。

上述技術(shù)方案，基于汽輪發(fā)電機組中各控制系統(tǒng)的工作特性，構(gòu)建各控制系統(tǒng)的系統(tǒng)模型；根據(jù)所述系統(tǒng)模型確定待優(yōu)化控制參數(shù)，建立對應(yīng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)，所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)以汽輪發(fā)電機組的輔助調(diào)節(jié)性能指標和動態(tài)穩(wěn)定性能指標作為目標約束，并以待優(yōu)化控制參數(shù)的全局最優(yōu)解為輸出；采用全局迭代尋優(yōu)算法對所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)進行求解，得到所述待優(yōu)化控制參數(shù)的全局最優(yōu)解。通過本發(fā)明實施例的方案，有利于優(yōu)化汽輪發(fā)電機組中的控制系統(tǒng)，使得汽輪發(fā)電機組的輔助調(diào)節(jié)性能和動態(tài)穩(wěn)定性能得到提升。

附圖說明

圖1為一實施例的汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化方法的示意性流程圖；

圖2為一實施例的汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化方法的示意性原理圖；

圖3為一實施例的汽輪發(fā)電機組中勵磁系統(tǒng)工作特性的示意性原理圖；

圖4為一實施例的汽輪發(fā)電機組中PSS系統(tǒng)工作特性的示意性原理圖；

圖5為一實施例的汽輪發(fā)電機組中CCS負荷指令系統(tǒng)工作特性的示意性原理圖；

圖6為一實施例的汽輪發(fā)電機組中CCS汽輪機主控與鍋爐主控系統(tǒng)工作特性的示意性原理圖；

圖7為一實施例的采用禁忌搜索算法對所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)進行求解的示意性流程圖；

圖8為一實施例的汽輪發(fā)電機組初始狀態(tài)對應(yīng)的系統(tǒng)實際調(diào)頻量的響應(yīng)曲線圖；

圖9為一實施例的汽輪發(fā)電機組的控制參數(shù)優(yōu)化后的系統(tǒng)實際調(diào)頻量的響應(yīng)曲線圖；

圖10為一實施例的汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1為一實施例的汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化方法的示意性流程圖；如圖1所示，本實施例中的汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化方法包括步驟：

S11，基于汽輪發(fā)電機組中各控制系統(tǒng)的工作特性，構(gòu)建各控制系統(tǒng)的系統(tǒng)模型；

汽輪發(fā)電機組中的控制系統(tǒng)包括鍋爐控制系統(tǒng)、汽輪機控制系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器控制系統(tǒng)、調(diào)速器控制系統(tǒng)以及機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)等，由于各控制系統(tǒng)的控制參數(shù)的變化均會影響到汽輪發(fā)電機組的輔助調(diào)節(jié)性能和動態(tài)穩(wěn)定性能，因此為了實現(xiàn)保證汽輪發(fā)電機組的輔助調(diào)節(jié)性能和動態(tài)穩(wěn)定性能，需綜合至少兩個控制系統(tǒng)的控制參數(shù)對汽輪發(fā)電機組進行協(xié)調(diào)優(yōu)化。

S12，根據(jù)所述系統(tǒng)模型確定待優(yōu)化控制參數(shù)，建立對應(yīng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)，所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)以汽輪發(fā)電機組的輔助調(diào)節(jié)性能指標和動態(tài)穩(wěn)定性能指標作為目標約束，并以待優(yōu)化控制參數(shù)的全局最優(yōu)解為輸出；

本實施例中，即將所述汽輪發(fā)電機組的輔助調(diào)節(jié)性能指標和動態(tài)穩(wěn)定性能指標作為所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)的目標函數(shù)值，求解使所述目標函數(shù)值最優(yōu)的待優(yōu)化控制參數(shù)。

S13，采用全局迭代尋優(yōu)算法對所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)進行求解，得到所述待優(yōu)化控制參數(shù)的全局最優(yōu)解。

在一優(yōu)選實施方式中，采用禁忌搜索算法對所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)進行求解。禁忌搜索(Tabu Search，簡稱TS)算法是一種亞啟發(fā)式(meta-heuristic)隨機搜索算法，它從一個初始可行解出發(fā)，選擇一系列的特定搜索方向(移動)作為試探，選擇實現(xiàn)讓特定的目標函數(shù)值變化最多的移動。為了避免陷入局部最優(yōu)解，TS算法中采用了一種靈活的“記憶”技術(shù)，對已經(jīng)進行的優(yōu)化過程進行記錄和選擇，指導下一步的搜索方向，這就是禁忌表的建立。禁忌搜索算法屬于全局迭代尋優(yōu)算算法，通過禁忌規(guī)則和禁忌表的引入來避免迂回搜索，并通過特赦規(guī)則來赦免一些被禁忌的優(yōu)良狀態(tài)，從而保證最終實現(xiàn)全局優(yōu)化。

在一優(yōu)選實施方式中，步驟S11中構(gòu)建的系統(tǒng)模型包括：勵磁系統(tǒng)模型、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模型、調(diào)速器模型以及機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)模型?；谏鲜鱿到y(tǒng)模型的汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化方法的原理如圖2所示。

進一步的，下面結(jié)合圖3～圖7，對各系統(tǒng)模型的構(gòu)建原理進行舉例說明。

(1)確定汽輪發(fā)電機組中汽輪機的傳遞函數(shù)模型

實際運行中的汽輪機多為三缸系統(tǒng)，優(yōu)選的，將汽輪機簡化為一個只考慮高壓汽室容積常數(shù)的環(huán)節(jié)，汽輪機簡化后的傳遞函數(shù)模型為：

其中，T_CH為進汽室時間常數(shù)，F(xiàn)_HP為高壓缸功率系數(shù)，sT_CH表示進汽室時間常數(shù)的復數(shù)。

(2)確定汽輪發(fā)電機組中調(diào)速器的傳遞函數(shù)模型

目前應(yīng)用最為廣泛的功頻電液控制系統(tǒng)控制器為數(shù)字電液控制，因為電液轉(zhuǎn)換器速度很快，因此可以忽略，而線性位移傳感器一般置為單位負反饋。PID環(huán)節(jié)中只保留比例和積分環(huán)節(jié)，因此調(diào)速器簡化后的傳遞函數(shù)模型為：

式中，T_S為油動機時間常數(shù)，K_P、T_R分別為PID控制器的比例和積分時間常數(shù)，sT_R表示PID控制器的積分時間常數(shù)的復數(shù),sT_S表示油動機時間常數(shù)的復數(shù)。

(3)確定汽輪發(fā)電機組中的勵磁系統(tǒng)模型

參考圖3所示，在勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，發(fā)電機的機端電壓E_t經(jīng)過電壓傳感器，結(jié)合電壓參考信號V_ref和PSS環(huán)節(jié)的輸出信號V_s，通過勵磁機的積分、微分以及比例環(huán)節(jié)，最終將生成的控制信號E_fd輸入系統(tǒng)，為系統(tǒng)提供電磁轉(zhuǎn)矩。圖3中，T_e為勵磁響應(yīng)時間常數(shù)，比例控制參數(shù)K_A為勵磁調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。

(4)確定汽輪發(fā)電機組中的PSS模型

電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)通過引入系統(tǒng)反饋信號，為系統(tǒng)引入正阻尼。參考圖4所示，△ω_r為轉(zhuǎn)子角速度變化量，△P_e為電磁功率輸出變化量，G(s)為扭轉(zhuǎn)濾波器的傳遞函數(shù)，M為慣性常數(shù)。根據(jù)轉(zhuǎn)子角速度信號和電磁功率信號導出等效轉(zhuǎn)子角速度信號，等效轉(zhuǎn)子角速度△ω_eq經(jīng)過信號增益、信號濾波、相位補償和幅值限定環(huán)節(jié)，產(chǎn)生PSS向系統(tǒng)的輸入信號V_s?？刂茀?shù)包括電力系統(tǒng)穩(wěn)定器增益K_STAB，時間常數(shù)T_W，相位補償時間常數(shù)T₁和T₂，輸入信號幅值的上限V_smax和下限V_smin。

(5)確定汽輪發(fā)電機組中的CCS負荷指令管理系統(tǒng)模型

CCS通常接受來自三個方面的負荷指令，即電網(wǎng)中心調(diào)度遙控的負荷分配指令(中調(diào)指令或ADS)、機組就地設(shè)定的負荷指令(就地指令)和電網(wǎng)調(diào)頻所需要負荷指令，形成滿足單元機組設(shè)備負荷能力和運行安全性的目標負荷指令。如圖5所示，切換器T1選擇電網(wǎng)中調(diào)指令或就地指令作為目標負荷指令；切換器T2選擇一次調(diào)頻的投入或切除；△f為電網(wǎng)頻率偏差信號，通過函數(shù)發(fā)生器f₁(x)形成電網(wǎng)調(diào)頻所需要的負荷指令。最終通過限幅環(huán)節(jié)形成目標負荷指令，其中，P_max為負荷指令上限，P_min為負荷指令下限。因此CCS負荷指令管理系統(tǒng)的控制參數(shù)包括切換器T1、切換器T2，以及函數(shù)發(fā)生器f₁(x)的調(diào)頻死區(qū)和調(diào)頻特性。

(6)確定汽輪發(fā)電機組中的CCS汽輪機主控和鍋爐主控系統(tǒng)模型

參考圖6所示，在協(xié)調(diào)控制方式下，功率偏差信號(P_E-P_e0)送到比例積分功率調(diào)節(jié)器PID1，其輸出的負荷參考值M_T送入DEH，控制汽輪機調(diào)門開度。為了防止主蒸汽壓力大幅度波動,將主蒸汽壓力偏差信號(P_T-P_T0)經(jīng)函數(shù)f₃(x)引入調(diào)節(jié)器PID1，函數(shù)f₃(x)規(guī)定主蒸汽壓力調(diào)節(jié)特性。因此汽輪機主控系統(tǒng)的控制參數(shù)包括調(diào)節(jié)器PID1的比例環(huán)節(jié)倍數(shù)K_P1，積分環(huán)節(jié)倍數(shù)K₁₁，微分環(huán)節(jié)倍數(shù)K_D1，以及f₃(x)的調(diào)頻死區(qū)和調(diào)頻特性。

主蒸汽壓力偏差信號送到比例積分調(diào)節(jié)器PI2，調(diào)節(jié)器的輸出指令作用于鍋爐子控制系統(tǒng)。鍋爐主控還增加了功率偏差的動態(tài)調(diào)節(jié),機組功率偏差信號(P_E-P_e0)通過函數(shù)f₂(x)與壓力偏差信號(P_T-P_T0)疊加,引入調(diào)節(jié)器PI2的輸入端。因此鍋爐主控系統(tǒng)的控制參數(shù)包括調(diào)節(jié)器PI2的比例環(huán)節(jié)倍數(shù)K_P2，積分環(huán)節(jié)倍數(shù)K₂₁，以及f₂(x)的調(diào)頻死區(qū)和調(diào)頻特性。

在一優(yōu)選實施方式中，步驟S12中根據(jù)所述系統(tǒng)模型確定的待優(yōu)化控制參數(shù)包括：勵磁調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)K_A，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器增益K_STAB，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)汽輪機主控的比例放大倍數(shù)K_P1，鍋爐主控的比例放大倍數(shù)K_P2，調(diào)速器的比例放大倍數(shù)K_P。并且建立對應(yīng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)的步驟包括：

(1)計算所述汽輪發(fā)電機組的輔助調(diào)節(jié)性能指標：

其中，P_e,i為第i次采樣的系統(tǒng)的實際調(diào)頻量，P_0,i為第i次采樣對應(yīng)的一次調(diào)頻指令，N為總采樣次數(shù)；為了考察汽輪機的輔助調(diào)節(jié)性能，對初始響應(yīng)階段和中間過渡階段的系統(tǒng)實際調(diào)頻量均進行誤差跟蹤，優(yōu)選的，誤差求和公式中采樣總時間長度為50秒。

(2)計算所述汽輪發(fā)電機組的動態(tài)穩(wěn)定性能指標，由系統(tǒng)模型的特征方程得到狀態(tài)矩陣的特征值，每一對共軛復數(shù)特征值對應(yīng)系統(tǒng)的一個振蕩模式，用阻尼比的形式所述動態(tài)穩(wěn)定性能指標：

其中，σ為狀態(tài)矩陣中一對共軛復數(shù)特征值σ±jω的實部，ω為所述一對共軛復數(shù)特征值σ±jω的虛部。

(3)根據(jù)所述輔助調(diào)節(jié)性能指標、動態(tài)穩(wěn)定性能指標，建立對應(yīng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)為：

其中，w₁、w₂分別為預(yù)設(shè)的輔助調(diào)節(jié)性能指標的權(quán)值和動態(tài)穩(wěn)定性能指標的權(quán)值；q為預(yù)設(shè)的懲罰因子，且當ξ為負值時，q值取為負數(shù)。優(yōu)選的，當采樣周期為0.1秒時，w₁/w₂的取值范圍為40～80；當ξ為負值時，q值取-100。

在一優(yōu)選實施方式中，采用禁忌搜索算法對所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)進行求解的過程中包括：確定禁忌搜索算法中當前點的領(lǐng)域，其方法為：

假設(shè)待優(yōu)化控制參數(shù)的總數(shù)為n，則當前點表示為n維矢量x＝[x₁，x₂，…，x_n]，根據(jù)當前點x中各元素取值范圍，確定當前點x的上限為x_u＝[x_u₁，x_u₂，…，x_u_n]，下限為x_l＝[x_l₁，x_l₂，…，x_l_n]；

進一步的，計算當前點x對應(yīng)的中心超矩形H₀和外圍同心超矩形H_i：

h_i＝2×h_i-1，i＝1，2，...，k；

其中，h₀為預(yù)設(shè)的中心超矩形的半徑，x_j為當前點x的第j個分量；x′為當前點x的鄰域空間內(nèi)的一個狀態(tài)點，x′_j為點x′的第j個分量。

然后，從k個外圍同心超矩形中各隨機取一個點，由該k個點組成當前點x在n維空間中的鄰域，同時也避免由于中心超矩形H₀參與導致算法陷入死循環(huán)；其中，k為設(shè)定的整數(shù)。

在一優(yōu)選實施方式中，采用禁忌搜索算法對所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)進行求解還包括：確定禁忌搜索算法的禁忌規(guī)則為：設(shè)定禁忌對象為當前點x及所述中心超矩形H₀對應(yīng)的域，將當前點x及目標函數(shù)值放入禁忌表中；當禁忌表已滿時，釋放禁忌表中最先存入的對象；確定禁忌搜索算法的特赦規(guī)則為：比較當前點x的目標函數(shù)值f(x)與當前全局最優(yōu)解xbest的目標函數(shù)f(xbest)，若f(x)<f(xbest)，則當前點x滿足特赦規(guī)則；以及，確定禁忌搜索算法的終止規(guī)則為：當在連續(xù)設(shè)定迭代次數(shù)內(nèi)目標值沒有改善，或者達到設(shè)定的最大迭代次數(shù)時，終止迭代。

基于上述當前點的領(lǐng)域確定方法、以及禁忌規(guī)則、特赦規(guī)則等，參考圖7所示，采用禁忌搜索算法對所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)進行求解，得到所述待優(yōu)化控制參數(shù)的全局最優(yōu)解的具體過程包括：

步驟一：獲取各待優(yōu)化控制參數(shù)的取值范圍，初始化當前點為x＝x₀，根據(jù)所述取值范圍確定所述當前點為x的上下限；并初始化最優(yōu)點xbest＝x₀，初始化最優(yōu)目標函數(shù)值f(xbest)＝f(x₀)，清空禁忌表；

步驟二：生成當前點x的鄰域，計算鄰域內(nèi)各點對應(yīng)的目標函數(shù)值；

當前點x的鄰域的生成方法參考上述實施例所述。計算鄰域內(nèi)各點對應(yīng)的目標函數(shù)值即計算鄰域內(nèi)各點對應(yīng)的輔助調(diào)節(jié)性能指標和動態(tài)穩(wěn)定性能指標。

步驟三：獲取步驟二中目標函數(shù)值最小的點，記為x^*；

步驟四：判斷點x^*是否滿足特赦規(guī)則，若滿足，則將當前點更新為x＝x^*，將當前最優(yōu)點xbest更新為xbest＝x^*，將當前最優(yōu)目標函數(shù)值f(xbest)更新為f(xbest)＝f(x^*)，并轉(zhuǎn)到步驟六；若不滿足，則轉(zhuǎn)到步驟五；

步驟五：判斷點x^*是否滿足禁忌規(guī)則，若滿足，則將點x^*從所述鄰域內(nèi)刪除，并返回步驟三；若不滿足，則將當前點更新為x＝x^*，并轉(zhuǎn)到步驟六；

步驟六：更新禁忌表；判斷是否滿足終止規(guī)則，若不滿足，則返回步驟二；若滿足，則終止迭代，根據(jù)當前最優(yōu)點xbest得到各待優(yōu)化控制參數(shù)的全局最優(yōu)解。

下面通過一具體應(yīng)用場景，對本發(fā)明實施例的汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化方法做示例性說明.

某電廠有兩臺額定功率為330MW的汽輪發(fā)電機，其中發(fā)電機勵磁系統(tǒng)采用自并勵勵磁方式，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器采用PSS2A模型，機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制方式為以汽輪機跟隨為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制方式，負荷指令來源于就地指令和電網(wǎng)調(diào)頻所需負荷指令。選擇以下控制參數(shù)作為待優(yōu)化參數(shù)：勵磁調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)K_A，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器增益K_STAB，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)汽輪機主控的比例放大倍數(shù)K_P1，鍋爐主控的比例放大倍數(shù)K_P2，調(diào)速器的比例放大倍數(shù)K_P。

初始化：根據(jù)各控制參數(shù)的經(jīng)驗值初始化當前點x＝[K_A，K_STAB，K_P1，K_P2，K_P]，例如初始化當前點為x₀＝[200，6，1，1，1]，同時根據(jù)各個控制參數(shù)的取值范圍確定搜索上下限，即x_u＝[800，30，2，2，5]，x_l＝[50，0，0，0，1]。

算法參數(shù)設(shè)置：生成當前點的鄰域時，令k＝5，即除了中心超矩形H₀外還有5個外圍同心超矩形，并且令中心超矩形的半徑h₀＝0.01×(x-u-x-l)。禁忌表的長度設(shè)為5，算法的最大迭代次數(shù)設(shè)置為2000，同時當目標函數(shù)值在80步內(nèi)沒有改善時，算法終止。

利用禁忌搜索法進行參數(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化：根據(jù)禁忌搜索算法流程的六個步驟，對待優(yōu)化的參數(shù)進行迭代搜索，最終輸出待優(yōu)化控制參數(shù)的全局全局最優(yōu)解xbest＝[500，8，1.5，1.5，4]。當系統(tǒng)的控制參數(shù)為初始值時，實際調(diào)頻量的響應(yīng)曲線如圖8所示，圖9展示的是最優(yōu)控制參數(shù)下系統(tǒng)的實際調(diào)頻量響應(yīng)曲線，可以看出在控制參數(shù)經(jīng)過協(xié)調(diào)優(yōu)化后，系統(tǒng)的輔助調(diào)節(jié)性能和動態(tài)穩(wěn)定性能得到提升。

通過本實施例的汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化方法，綜合考慮系統(tǒng)的輔助調(diào)節(jié)性能和動態(tài)穩(wěn)定性，來實現(xiàn)機組多控制系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化，因此能夠有效確定出系統(tǒng)控制參數(shù)的全局最優(yōu)解，避免因參數(shù)設(shè)置不當而引發(fā)的低頻振蕩。

需要說明的是，對于前述的各方法實施例，為了簡便描述，將其都表述為一系列的動作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明并不受所描述的動作順序的限制，因為依據(jù)本發(fā)明，某些步驟可以采用其它順序或者同時進行。此外，還可對上述實施例進行任意組合，得到其他的實施例。

基于與上述實施例中的汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化方法相同的思想，本發(fā)明還提供汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化裝置，該裝置可用于執(zhí)行上述汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化方法。為了便于說明，汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖中，僅僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖示結(jié)構(gòu)并不構(gòu)成對裝置的限定，可以包括比圖示更多或更少的部件，或者組合某些部件，或者不同的部件布置。

圖10為本發(fā)明一實施例的汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；如圖10所示，本實施例的汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化裝置包括：模型構(gòu)建單元310、目標函數(shù)確定單元320以及函數(shù)求解單元330，各模塊詳述如下：

所述模型構(gòu)建單元310，用于基于汽輪發(fā)電機組中各控制系統(tǒng)的工作特性，構(gòu)建各控制系統(tǒng)的系統(tǒng)模型；

所述目標函數(shù)確定單元320，用于根據(jù)所述系統(tǒng)模型確定待優(yōu)化控制參數(shù)，建立對應(yīng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)，所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)以汽輪發(fā)電機組的輔助調(diào)節(jié)性能指標和動態(tài)穩(wěn)定性能指標作為目標約束，并以待優(yōu)化控制參數(shù)的全局最優(yōu)解為輸出；

所述函數(shù)求解單元330，用于采用全局迭代尋優(yōu)算法對所述協(xié)調(diào)優(yōu)化目標函數(shù)進行求解，得到所述待優(yōu)化控制參數(shù)的全局最優(yōu)解。

需要說明的是，上述示例的汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化裝置的實施方式中，各模塊之間的信息交互、執(zhí)行過程等內(nèi)容，由于與本發(fā)明前述方法實施例基于同一構(gòu)思，其帶來的技術(shù)效果與本發(fā)明前述方法實施例相同，具體內(nèi)容可參見本發(fā)明方法實施例中的敘述，此處不再贅述。

此外，上述示例的汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化裝置的實施方式中，各功能模塊的邏輯劃分僅是舉例說明，實際應(yīng)用中可以根據(jù)需要，例如出于相應(yīng)硬件的配置要求或者軟件的實現(xiàn)的便利考慮，將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將所述汽輪發(fā)電機組中控制參數(shù)的優(yōu)化裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。其中各功能模既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用。所述程序在執(zhí)行時，可執(zhí)行如上述各方法的實施例的全部或部分步驟。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory，RAM)等。

在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側(cè)重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其它實施例的相關(guān)描述。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，不能理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。