参量施加（FUhrungs- Und torgroBenaufschaltung )组成。这基于引导参量和观察器输出产生调整参量（Usteuenmg), 其将调节系统带入8到额定状态。
[0251] 另一个是，仍然基于引导参量和估计的干扰参量，对于模型的每个状态计算所属 的额定值。这些额定值包括燃烧模型的状态、压力以及体积元件的焓。这些额定值对于在 状态调节12中的额定值-实际值-比较是需要的。
[0252] 总之，由此得到集中式的额定值预先给出11的以下输出：
[0253]
[0254]
[0255]
[0256]
[0257] 在此根据模型方程计算额定值或控制分量。从（给出的）新蒸汽质量流和对于喷 射质量流的额定值中，得到在体积元件VE之间的所有质量流以及给水质量流。这在以下方 程中描述（矩阵的维度在以下被部分地给出）：
[0258]
[0259] 从中可以借助估计的热流Q(P)计算所有VE的焓额定值。为此首先将质量流引入 到矩阵形式：
[0260]
[0261] 由此通过焓平衡，可以计算全部的焓额定值（hsoll):
[0262]
[0263] 焓额定值由此得到为：
[0264]
[0265] 对于压力的额定值（Pstjll)从外部被预先给出并且由此不必被计算。燃烧模型18 的三个状态在静止情况中具有相同的额定值，从而成立：
[0266]
[0267] 控制分量是计算的输入质量流m⑵spw和m(P) ^11。对于燃料质量流，控制分量等 于燃烧模型18的额定值乘以燃烧模型18的观察的输出：
[0268]
[0269] -状态调节器12
[0270] 在完美模型以及无干扰的系统的情况下集中式的额定值预先给出11将是足够 的。但是因为并非如此，所以如图3所示，预控制8被补充以（本来的）多参量状态调节器 12 (也仅简称为状态调节器12)。
[0271] 图3示出了其与蒸汽产生器模型9、总系统观察器10和集中式的额定值预先给出 11的连接。
[0272] 状态的额定值与观察的状态比较并且从中形成调节误差ε。由此调节误差不是 标量，例如在经典的PI调节的情况下那样，而是矢量化的参量。从该矢量中，如图3所示， 计算调整值（Uregel胃)，其被加到控制分量上。调节规律在此由按照以下方程的调节误差ε 的加权和组成：
[0273] Uregelung= -Kr ε
[0274] 其中
[0275]
[0276]
[0277] 调节放大K在此通过在其中找到在高的调节品质和小的调整开销之间的折衷的 优化问题的解来计算。在该优化问题中将品质泛函数最小化，其满足以下方程：
[0278]
[0279] 状态调节器12的参数化通过两个权重矩阵Qlv和R 1(ff进行。
[0280] 两个权重矩阵Qlv和Rlv是二次型品质泛函数的组成部分。调节器12或反馈矩阵 K是其中找到在调节品质和调整开销的折衷的优化问题的结果。在此通过Qltff评估调节品 质，通过Rltff评估调整开销。
[0281] Qlv的较强加权（Rlv的较小加权）相应地导致状态实际值与额定值的较小的二次 型偏差。但是这通过较高的调整开销换取（erkauft)。相反，Qlv的较小的值导致较差的调 节品质，但是同时也实现更安静的调整参量走向。
[0282] 权重矩阵是对角矩阵，其维度相应于状态参量的数量或调整参量的数量。在非标 准化的情况下在选择权重时状态变量（各自的调整参量）的数量级也起作用。原则上，所 有权重可个别选择，但是有意义的是，在一个系统片段（例如蒸发器7)内部相同地评估权 重。
[0283] 类似于观察器设计，在此也求解矩阵-里卡蒂-差分方程（22):
[0284]
[0285] 解可以确定调节放大K
[0286] Kr =Rlq^1Br Plqr
[0287] 其中Pltff是矩阵-里卡蒂-差分方程的解。
[0288] 尽管详细通过优选实施例详细示出和描述了本发明，但是本发明不受公开的例子 限制并且专业人员可以从中导出其他变化而不脱离本发明的范围。
[0289] 附图标记列表
[0290] 1蒸汽产生器
[0291] 2蒸汽发电厂
[0292] 3多参量状态调节器/调节
[0293] LQR多参量状态调节器
[0294] 4 (第一）过热器
[0295] 5 (第二）过热器
[0296] 6 (第三）过热器
[0297] 7蒸发器
[0298] 8静态的预控制
[0299] 9 (空间上离散化的）蒸汽产生器模型
[0300] ((9))的扩展的蒸汽产生器模型
[0301] 10 (总）观察器、状态/干扰参量观察器，LQR多参量状态观察器
[0302] 11集中式的额定值预先给出
[0303] 12 (在（3)中的）状态调节
[0304] 13卡尔曼滤波器，扩展的卡尔曼滤波器
[0305] 14调节器、调节单元、三阶延迟单元、PT3单元
[0306] 15 (第一）喷射
[0307] 16 (第二）喷射
[0308] 17 (围绕工作点的）线性化、线性化的模型
[0309] 18燃烧模型
[0310] 19干扰参量模型
[0311] 20观察器模型
[0312] 21线性卡尔曼滤波器、线性模型/观察器
[0313] 22里卡蒂-求解器
[0314] 23 (多参量）验证
[0315] DSP压力存储器
[0316] VE体积元件
[0317] VAL 验证
[0318] L观察放大/放大器
[0319] [/]状态参量
[0320] [\]输入参量
[0321] P 过程
【主权项】
1. 一种蒸汽发电厂（2)的蒸汽产生器（1)的状态观察器（10)，其特征在于，所述状态 观察器（10)是多参量状态观察器，其具有根据线性二次型状态反馈构造的卡尔曼滤波器 (13)〇2. 根据权利要求1所述的状态观察器（10)，其特征在于， 所述卡尔曼滤波器（13)是扩展的卡尔曼滤波器。3. 根据上述权利要求中至少一项所述的状态观察器（10)，其特征在于， 所述状态观察器（10)使用蒸汽发电厂（2)的蒸汽产生器（1)的空间上离散化的蒸汽 产生器模型（9)。4. 根据至少上一项权利要求所述的状态观察器（10)，其特征在于， 在所述空间上离散化的蒸汽产生器模型（9)中通过所述空间上离散化的蒸汽产生器 模型（9)的离散化的体积元件（VE)设立能量和/或质量平衡。5. 根据上述权利要求中至少一项所述的状态观察器（10)，其特征在于， 所述状态观察器（10)的输入参量是所述蒸汽产生器（1)中的输入和/或输出参量。6. 根据至少上一项权利要求所述的状态观察器（10)，其特征在于， 所述状态观察器（10)的输入参量是在蒸汽产生器中、在蒸汽产生器的蒸发器中和/或 在蒸汽产生器的过热器中进入和/或离开的介质的温度、压力和/或焓，和/或，所述状态 观察器（10)的输入参量是在蒸汽产生器中、在蒸汽产生器的蒸发器中和/或在蒸汽产生器 的过热器中进入和/或离开的介质的介质质量流，和/或，所述状态观察器（10)的输入参 量是燃料质量流。7. 根据上述权利要求中至少一项所述的状态观察器（10)，其特征在于， 所述状态观察器（10)的输出参量是在蒸汽产生器（1)中的状态参量和/或干扰参量。8. 根据上述权利要求中至少一项所述的状态观察器（10)，其特征在于， 所述状态观察器（10)的输出参量是流过蒸汽产生器、蒸汽产生器的蒸发器和/或蒸汽 产生器的过热器的介质的温度、压力和/或焓，和/或，所述状态观察器（10)的输出参量是 在蒸汽产生器（1)中的燃烧状态。9. 根据上两个权利要求中至少一项所述的状态观察器（10)，其特征在于， 所述状态观察器（10)的输出参量是在蒸汽产生器中的喷射质量流，和/或，所述状态 观察器（10)的输出参量是在蒸汽产生器中、在蒸汽产生器的蒸发器中和/或在蒸汽产生器 的过热器中进入和/或离开的介质的温度、压力和/或焓，和/或，所述状态观察器（10)的 输出参量是在蒸汽产生器中的热流。10. 根据上述权利要求中至少一项所述的蒸汽发电厂的蒸汽产生器的状态观察器，其 为了在蒸汽发电厂（2)的蒸汽产生器（1)中的测量参量的验证而被采用，其中，将在蒸汽发 电厂（2)的蒸汽产生器（1)中的测量参量与状态观察器（10)的输出参量进行比较。
【专利摘要】本发明涉及一种对于蒸汽发电厂(2)的蒸汽产生器(1)的状态观察器(10)。按照本发明，状态观察器(10)是多参量状态观察器，其具有根据线性二次型状态反馈构造的卡尔曼滤波器(13)。状态观察器(10)可以为了蒸汽发电厂(2)的蒸汽产生器(1)的测量参量的验证而被采用，其中将蒸汽产生器(1)的测量参量与状态观察器(10)的输出参量进行比较。
【IPC分类】F22B35/00
【公开号】CN104949093
【申请号】CN201510134965
【发明人】A.巴伦布鲁格, F.巴吉尔, L.哈内尔, B.米尔贝克, M.特罗尔, K.温德尔伯杰
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年3月26日
【公告号】DE102014205627B3, US20150275688