卡爾曼濾波器在多元信號(hào)融合中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨以風(fēng)電為代表的可再生能源規(guī)模化并網(wǎng)，火電機(jī)組調(diào)峰調(diào)頻任務(wù)日益艱巨。為快速響應(yīng)發(fā)電負(fù)荷指令變化同時(shí)保證機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保運(yùn)行，需要對(duì)機(jī)組關(guān)鍵系統(tǒng)進(jìn)行更加有效的監(jiān)視和控制。對(duì)象關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)測不到或測不準(zhǔn)一直是困擾狀態(tài)檢測和優(yōu)化控制的難題。事實(shí)上，如煤發(fā)熱量、鍋爐效率、熱量信號(hào)等許多測量或軟測量信號(hào)無法同時(shí)滿足準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性的要求。針對(duì)同一信號(hào)，采用某種測量方法得到的結(jié)果靜態(tài)誤差小但動(dòng)態(tài)誤差大，而采用另外一種測量方法得到的結(jié)果動(dòng)態(tài)誤差小但

2、靜態(tài)誤差大。
　　卡爾曼濾波器在組合導(dǎo)航中獲得成功應(yīng)用。GPS定位信號(hào)靜態(tài)準(zhǔn)確度好但實(shí)時(shí)性差，慣性定位信號(hào)實(shí)時(shí)性好但靜態(tài)準(zhǔn)確度差，卡爾曼濾波器發(fā)揮兩者優(yōu)點(diǎn)，獲得既準(zhǔn)又快的綜合定位信號(hào)。將這種方法借鑒到多元熱工信號(hào)融合領(lǐng)域。
　　以現(xiàn)場入爐煤發(fā)熱量測量為例分析了不同測量方法的特點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)結(jié)果靜態(tài)準(zhǔn)確度高，但測量結(jié)果為離散點(diǎn)且存在滯后；利用鍋爐效率正反平衡分析方法相結(jié)合得到的結(jié)果，機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行工況下準(zhǔn)確度高，但變負(fù)荷工況時(shí)存

3、在巨大的動(dòng)態(tài)誤差；制粉系統(tǒng)熱力計(jì)算結(jié)合煙氣成份分析得到結(jié)果也只在穩(wěn)定工況下有效；而基于機(jī)組發(fā)電負(fù)荷-機(jī)前壓力簡化非線性動(dòng)態(tài)模型構(gòu)造的結(jié)果，能夠較快反映煤發(fā)熱量變化情況但靜態(tài)基準(zhǔn)值難以確定。不同的方法在靜態(tài)準(zhǔn)確度和實(shí)時(shí)性上各有特點(diǎn)，在此，研究了兩種煤發(fā)熱量信息融合方法：
　　(1)結(jié)合卡爾曼濾波預(yù)估-校正實(shí)質(zhì)，利用實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)法得到的煤發(fā)熱量的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)修正基于機(jī)組負(fù)荷-壓力模型動(dòng)態(tài)法得到的實(shí)時(shí)煤發(fā)熱量值。
　　(2)針對(duì)動(dòng)態(tài)法