樊建升

(山西焦煤能源集团股份有限公司， 山西 太原 030013)

火电厂单元机组协调控制系统是典型的机组级热工控制系统。通常的火电机组协调系统是把锅炉和汽轮机作为一个整体进行综合控制，按照外部负荷需求指令、内部主要运行参数的偏差进行控制，实现锅炉和汽轮机协调运行[1]. 单元机组协调控制系统能够保证及时响应电网负荷变化，并且维持汽轮机调节汽门前汽压相对稳定，避免了锅炉在响应外界负荷变化时所体现出的大延迟、大惯性、非线性等带来的问题[2]. 目前电力行业中，仍然以线性系统理论进行单元机组协调系统的控制设计与优化[3]. 但随着新能源大规模并网、火电机组容量占比不断降低，对火电单元机组的调峰、调频能力提出了更高的要求。而非线性、多变量、强耦合、大惯性、大延迟、参数时变等特性，也从闭环系统运行稳定性和经济性角度，对单元机组协调系统的控制设计提出了更高的挑战。

反演控制作为一种非线性控制方法，基于Lyapunov稳定性理论的设计保证了闭环系统的稳定性。反演控制充分利用了系统非线性部分，避免了线性化方法导致的模型失配及大范围运行失稳的问题。反演技术最近几年在运动控制方面发挥了较大的功用，通过各种机械平台的实际实验，如机器人行走、提起重物，无人飞行器按照既定轨迹飞行等，体现出以下优点：采用逆向设计使Lyapunov稳定函数和控制器的设计系统化、结构化，并保持系统稳定；……