和設(shè)備230，設(shè)備230包括鼓鍋爐231水平控制閥232和閥控制器233。雖然在圖2中單獨(dú)顯示控制器210和閥控制器233，但要理解的是，本發(fā)明的實(shí)施例包括用以產(chǎn)生設(shè)定點(diǎn)和控制水平控制閥232的單個(gè)控制器。
[0038]控制器210包括基于模型的初始狀態(tài)估計(jì)器211。基于模型的初始狀態(tài)估計(jì)器211接收下者作為輸入:鼓鍋爐231特性，諸如排氣溫度、鼓壓力和鼓水平，用初始狀態(tài)估計(jì)器分析特性，并且將初始狀態(tài)和參數(shù)數(shù)據(jù)輸出到設(shè)定點(diǎn)模型212。
[0039]設(shè)定點(diǎn)模型212接收下者作為輸入:來(lái)自基于模型的初始狀態(tài)估計(jì)器211的初始狀態(tài)和參數(shù)數(shù)據(jù)，以及其它測(cè)得的鼓鍋爐231數(shù)據(jù)，諸如蒸汽流、給水溫度、燃料氣體流和燃料氣體溫度。設(shè)定點(diǎn)模型212預(yù)計(jì)瞬變，或者鼓鍋爐231的蒸汽鼓中的水位和壓力中的一者或兩者，并且基于上述輸入來(lái)產(chǎn)生第一設(shè)定點(diǎn)213。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)定點(diǎn)模型212是基于物理的模型，基于物理的模型對(duì)設(shè)備230的物理特性建模。對(duì)設(shè)備的物理特性建模可包括將下者考慮在內(nèi):提升部和蒸汽鼓中的蒸汽分布、由于蒸汽鼓的膨脹和收縮現(xiàn)象而引起的蒸汽體積動(dòng)力學(xué)，以及蒸汽鼓內(nèi)部的溫度分布。
[0040]系統(tǒng)200還包括滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)產(chǎn)生器214，它是用以產(chǎn)生滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)215的基于數(shù)據(jù)的模型。在一個(gè)實(shí)施例中，滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)產(chǎn)生器214基于從鼓鍋爐231或設(shè)備230中的其它裝置(諸如燃?xì)鉁u輪(未顯示))測(cè)得的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)215。測(cè)得的數(shù)據(jù)包括設(shè)備特性217，諸如蒸汽流、鼓壓力、旁通閥位置、燃?xì)鉁u輪負(fù)載或?yàn)榱藢⑺D(zhuǎn)化成蒸汽而供應(yīng)的熱，以及設(shè)備230的影響鼓鍋爐231中的水或水/蒸汽混合物的水平的任何其它特性。例如，雖然可直接測(cè)量鼓壓力，但檢測(cè)水平控制閥232或旁通閥(諸如圖1的旁通閥119)的位置可提供鍋爐231中的壓力變化的主要指示，而且在一些情況下，使設(shè)定點(diǎn)基于旁通閥位置或水平控制閥位置可調(diào)節(jié)鼓231中的水位或水/蒸汽水平，該調(diào)節(jié)比在不考慮旁通閥位置或水平控制閥位置時(shí)更積極地響應(yīng)。
[0041]在一個(gè)實(shí)施例中，滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)產(chǎn)生器214基于關(guān)于所分析的鼓鍋爐231或其它設(shè)備230裝置的特性的歷史數(shù)據(jù)218，來(lái)計(jì)算滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)215。在本發(fā)明的實(shí)施例中，歷史數(shù)據(jù)218不同于測(cè)得的或感測(cè)到的數(shù)據(jù)，因?yàn)闅v史數(shù)據(jù)218是過(guò)去在系統(tǒng)200或其它系統(tǒng)中測(cè)得的數(shù)據(jù)，而不是在系統(tǒng)200目前運(yùn)行的期間測(cè)得的數(shù)據(jù)，而且測(cè)得的數(shù)據(jù)是目前在系統(tǒng)200工作時(shí)測(cè)得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。特別地，歷史數(shù)據(jù)218是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，而不是從目前感測(cè)設(shè)備230的狀況的傳感器接收的數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)218可包括歷史蒸汽流、鼓壓力、旁通閥位置、燃?xì)鉁u輪負(fù)載和對(duì)應(yīng)于設(shè)備230的影響鼓鍋爐231中的水或水/蒸汽混合物的水平的特性的任何其它歷史數(shù)據(jù)。
[0042]在又一個(gè)實(shí)施例中，滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)產(chǎn)生器214基于混合模型來(lái)產(chǎn)生滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)215，混合模型包括設(shè)備230的目前測(cè)得的特性的基于數(shù)據(jù)的因素和使用歷史數(shù)據(jù)218的基于物理的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)產(chǎn)生器214基于設(shè)備特性217、歷史數(shù)據(jù)218和閉環(huán)模型220中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)預(yù)計(jì)鼓鍋爐231中的瞬變，并且產(chǎn)生滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)221，以補(bǔ)償瞬變。例如，設(shè)備特性217、歷史數(shù)據(jù)218和閉環(huán)模型220中的一個(gè)或多個(gè)可指示預(yù)期在鼓鍋爐231的蒸汽鼓中有水位增加，而且可基于預(yù)計(jì)的水位增加來(lái)產(chǎn)生滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)221。
[0043]將設(shè)備特性217和歷史數(shù)據(jù)218中的一者或兩者提供給轉(zhuǎn)移函數(shù)219。轉(zhuǎn)移函數(shù)219可包括計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并且由處理器執(zhí)行來(lái)接收設(shè)備特性217和歷史數(shù)據(jù)218中的一者或兩者，以及產(chǎn)生滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)215，或者根據(jù)設(shè)備230的狀況(諸如蒸汽流、鼓壓力、旁通閥位置和燃?xì)鉁u輪負(fù)載)而改變的設(shè)定點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)215進(jìn)一步基于閉環(huán)鼓鍋爐模型220，閉環(huán)鼓鍋爐模型220產(chǎn)生用于轉(zhuǎn)移函數(shù)219的曲線值。在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)移函數(shù)219構(gòu)造成考慮到鍋爐231的蒸汽鼓的收縮和膨脹作用，以計(jì)算滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)221。
[0044]本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步包括切換邏輯222。切換邏輯222分析設(shè)備特性230，并且確定是否將第一設(shè)定點(diǎn)213或滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)215傳輸?shù)剿娇刂崎y控制器233，以控制水平控制閥232。在一個(gè)實(shí)施例中，切換邏輯222分析蒸汽流和鼓壓力中的一者或兩者，以確定是否輸出第一設(shè)定點(diǎn)213或滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)215。特別地，系統(tǒng)230隨著時(shí)間推移而退化，設(shè)定點(diǎn)模型212越來(lái)越與實(shí)際系統(tǒng)230有分歧。因此，基于設(shè)備特性217和歷史數(shù)據(jù)218中的一者或兩者的滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)215成為控制水平控制閥232的更適合模型。由于系統(tǒng)230退化，基于設(shè)定點(diǎn)模型212來(lái)控制水平控制閥232可能不太可能產(chǎn)生鍋爐231中的水/蒸汽混合物的期望設(shè)定點(diǎn)，而基于滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)產(chǎn)生器214來(lái)控制水平控制閥232可更可能產(chǎn)生鍋爐231中的水/蒸汽混合物的期望設(shè)定點(diǎn)。
[0045]在一個(gè)實(shí)施例中，切換邏輯222包括轉(zhuǎn)移函數(shù)，轉(zhuǎn)移函數(shù)接收測(cè)得的蒸汽流和鼓壓力作為輸入，并且計(jì)算期望設(shè)定點(diǎn)水平。然后切換邏輯222可將計(jì)算期望設(shè)定點(diǎn)水平與第一設(shè)定點(diǎn)213和滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)215比較，以確定哪個(gè)最接近期望設(shè)定點(diǎn)，并且可將第一設(shè)定點(diǎn)213和滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)215中較接近的那個(gè)傳輸?shù)剿娇刂崎y控制器233。在一個(gè)實(shí)施例中，切換邏輯包括“自學(xué)習(xí)”邏輯，或自適應(yīng)邏輯，它分析測(cè)得的蒸汽流和鼓壓力，基于所應(yīng)用的第一設(shè)定點(diǎn)或滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)來(lái)分析測(cè)得的蒸汽流和鼓壓力隨著時(shí)間推移的變化，并且基于測(cè)得的蒸汽流和鼓壓力隨著時(shí)間推移的檢測(cè)到的變化，來(lái)調(diào)節(jié)用來(lái)在第一設(shè)定點(diǎn)和滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)之間進(jìn)行選擇的轉(zhuǎn)移函數(shù)。
[0046]在又一個(gè)實(shí)施例中，切換邏輯222包括轉(zhuǎn)移函數(shù)，轉(zhuǎn)移函數(shù)基于預(yù)定規(guī)范(諸如預(yù)定權(quán)重、由設(shè)備的降低水平確定的權(quán)重)或者任何其它規(guī)范，來(lái)結(jié)合第一設(shè)定點(diǎn)213和滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)215，以產(chǎn)生鼓水平設(shè)定點(diǎn)223。在這種實(shí)施例中，切換邏輯222的轉(zhuǎn)移函數(shù)結(jié)合基于物理的模型和基于數(shù)據(jù)的模型兩者，以產(chǎn)生鼓水平設(shè)定點(diǎn)223。
[0047]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖。
[0048]在框301中，測(cè)量鼓鍋爐的第一組特性，諸如鼓壓力、鼓水平(或鼓中的水位)和排氣溫度。在框302中將第一組特性提供給基于模型的初始狀態(tài)估計(jì)器，以計(jì)算鼓鍋爐的初始狀態(tài)和參數(shù)。在框303中，將初始狀態(tài)和參數(shù)提供給第一設(shè)定點(diǎn)模型，以及鼓鍋爐的第二組特性(諸如蒸汽流、給水溫度、氣體燃料流和氣體燃料溫度)，以產(chǎn)生鼓鍋爐中的水位的第一設(shè)定點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一設(shè)定點(diǎn)模型是基于物理的模型。在框304中，根據(jù)第一設(shè)定點(diǎn)來(lái)控制鼓鍋爐中的水位。
[0049]在框305中，隨著時(shí)間推移，基于第二組特性來(lái)更新第一設(shè)定點(diǎn)。另外，基于額外的特性，諸如蒸汽流、鼓壓力、旁通閥位置和燃?xì)鉁u輪負(fù)載，來(lái)產(chǎn)生滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)。隨著時(shí)間推移，基于額外的特性來(lái)調(diào)節(jié)滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，更新第一設(shè)定點(diǎn)，并且通過(guò)預(yù)計(jì)鼓鍋爐的蒸汽鼓中的瞬變，以及基于預(yù)計(jì)瞬變更新和調(diào)節(jié)設(shè)定點(diǎn)，來(lái)調(diào)節(jié)滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)。
[0050]在框306中，測(cè)量和分析來(lái)自蒸汽鼓的蒸汽流和通往蒸汽鼓的給