本技術(shù)涉及自動(dòng)控制，具體涉及一種電氣系統(tǒng)組件用自動(dòng)控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、調(diào)節(jié)閥普遍用于電氣系統(tǒng)中的各種設(shè)備和子系統(tǒng)，例如，鍋爐、發(fā)電機(jī)等，其中，汽輪機(jī)中，閥門能夠用于調(diào)節(jié)蒸汽的進(jìn)量和壓力，保證汽輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；調(diào)節(jié)閥能夠調(diào)節(jié)介質(zhì)流量、壓力或流速，以確保發(fā)電設(shè)備在不同工況下的穩(wěn)定性。因此，電站閥門對(duì)確保電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行具有重要作用。

2、在電氣系統(tǒng)中，常使用pid控制系統(tǒng)通過(guò)在線監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)閥的狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)化控制，但是由于流通閥門時(shí)的液體、氣體在不同條件下的流動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，這些變化會(huì)導(dǎo)致布設(shè)在調(diào)節(jié)閥周圍的傳感器在采集狀態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)受到影響，如液體內(nèi)出現(xiàn)氣泡、液體分流等，從而導(dǎo)致狀態(tài)數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確反映閥門的工作狀態(tài)，使得調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)化控制時(shí)出現(xiàn)系統(tǒng)誤差、偏差，甚至?xí)?duì)電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)的目的在于提供一種電氣系統(tǒng)組件用自動(dòng)控制方法及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種電氣系統(tǒng)組件用自動(dòng)控制方法，該方法包括以下步驟：

3、獲取調(diào)節(jié)型電動(dòng)閥的pid控制數(shù)據(jù)和調(diào)節(jié)型電動(dòng)閥門各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)；

4、根據(jù)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)之間的相關(guān)關(guān)系，確定兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)流量監(jiān)測(cè)信號(hào)之間的時(shí)延值；根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)在短時(shí)窗口中幅值分布與時(shí)延后的下一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)在短時(shí)窗口中的幅值分布，確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)在各短時(shí)窗口的信號(hào)波動(dòng)因子；

5、根據(jù)相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)所有短時(shí)窗口包含的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)在頻域的幅值差異、相位差異和信號(hào)波動(dòng)因子，確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)在各頻率的干擾概率；根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)在所有頻率的干擾概率得到干擾頻率；

6、根據(jù)所有相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的干擾頻率的分布得到非線性誤差概率；根據(jù)非線性誤差概率調(diào)整pid控制數(shù)據(jù)中的比例增益，完成對(duì)調(diào)節(jié)型電動(dòng)閥的自動(dòng)控制。

7、優(yōu)選的，所述確定兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)流量監(jiān)測(cè)信號(hào)之間的時(shí)延值，包括：

8、預(yù)設(shè)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)之間時(shí)延值的初始值、以及迭代步長(zhǎng)；

9、利用兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)在不同采樣時(shí)刻的信號(hào)值、兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)之間時(shí)延值構(gòu)建互相關(guān)函數(shù)；

10、計(jì)算互相關(guān)函數(shù)在時(shí)延值迭代過(guò)程每次迭代后的函數(shù)值，將所有所述函數(shù)值中最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)延值作為兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)流量監(jiān)測(cè)信號(hào)之間的時(shí)延值。

11、優(yōu)選的，所述確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)在各短時(shí)窗口的信號(hào)波動(dòng)因子，包括：

12、獲取流量監(jiān)測(cè)信號(hào)的若干個(gè)短時(shí)窗口；

13、將每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)相鄰下一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)在相同次序的短時(shí)窗口內(nèi)幅值分布之間的相似度度量結(jié)果作為每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在相同次序的短時(shí)窗口的信號(hào)波動(dòng)因子。

14、優(yōu)選的，所述短時(shí)窗口的獲取方法為：分別對(duì)每個(gè)流量監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換，得到每個(gè)流量監(jiān)測(cè)信號(hào)的若干個(gè)短時(shí)窗口。

15、優(yōu)選的，所述確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)在各頻率的干擾概率，包括：

16、對(duì)于任意相鄰的兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，將所述兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中前一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)的每個(gè)短時(shí)窗口加上時(shí)延值后的窗口作為每個(gè)短時(shí)窗口的時(shí)延窗口；

17、統(tǒng)計(jì)所述兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中后一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)的所有短時(shí)窗口內(nèi)與每個(gè)所述時(shí)延窗口內(nèi)所有重疊的采樣時(shí)刻，將所有所述重疊的采樣時(shí)刻所在短時(shí)窗口組合成的窗口作為前一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)的每個(gè)短時(shí)窗口的組合窗口；

18、基于前一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)的每個(gè)短時(shí)窗口與所述組合窗口內(nèi)相同頻率下的幅值、相位確定每個(gè)短時(shí)窗口內(nèi)每個(gè)頻率的波動(dòng)情況恢復(fù)系數(shù)；

19、將前一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)的每個(gè)短時(shí)窗口的信號(hào)波動(dòng)因子與所述波動(dòng)情況恢復(fù)系數(shù)的比值記為參數(shù)比值，將常數(shù)參數(shù)與參數(shù)比值歸一化結(jié)果的差值在所有短時(shí)窗口上累加結(jié)果的均值作為每個(gè)短時(shí)窗口內(nèi)每個(gè)頻率的干擾概率。

20、優(yōu)選的，所述確定每個(gè)短時(shí)窗口內(nèi)每個(gè)頻率的波動(dòng)情況恢復(fù)系數(shù)，包括：

21、分別每個(gè)短時(shí)窗口的組合窗口、每個(gè)短時(shí)窗口內(nèi)相同頻率下的幅值的比值作為幅值變化量；

22、分別每個(gè)短時(shí)窗口的組合窗口、每個(gè)短時(shí)窗口內(nèi)相同頻率下的相位的比值作為相位變化量；

23、前一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)的每個(gè)短時(shí)窗口內(nèi)每個(gè)頻率的波動(dòng)情況恢復(fù)系數(shù)由幅值變化量、相位變化量?jī)刹糠纸M成；其中，所述波動(dòng)情況恢復(fù)系數(shù)分別與幅值變化量、相位變化量呈正相關(guān)關(guān)系。

24、優(yōu)選的，所述根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)在所有頻率的干擾概率得到干擾頻率，具體包括：

25、分別計(jì)算每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)的所有短時(shí)窗口內(nèi)每個(gè)頻率的干擾概率，將所述干擾概率大于預(yù)設(shè)閾值的頻率作為干擾頻率。

26、優(yōu)選的，所述根據(jù)所有相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的干擾頻率的分布得到非線性誤差概率，具體包括：

27、分別獲取每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)的所有干擾頻率；獲取所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)的所有干擾頻率之間的交集，將所述交集中的干擾頻率作為特征頻率；

28、將每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、以及每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的下一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)在所有特征頻率上信號(hào)幅值的分布方差的均值作為每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)受到干擾產(chǎn)生的非線性誤差；

29、基于所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)受到干擾產(chǎn)生的非線性誤差對(duì)所有所述非線性誤差進(jìn)行歸一化處理，將每個(gè)所述非線性誤差的歸一化處理結(jié)果作為一個(gè)非線性誤差概率。

30、優(yōu)選的，所述根據(jù)非線性誤差概率調(diào)整pid控制數(shù)據(jù)中的比例增益，完成對(duì)調(diào)節(jié)型電動(dòng)閥的自動(dòng)控制，包括：

31、將每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的非線性誤差概率與常數(shù)參數(shù)的和值與pid控制器在歷史調(diào)節(jié)時(shí)刻的比例增益的乘積作為每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在調(diào)節(jié)時(shí)刻的比例增益；

32、將所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)在調(diào)節(jié)時(shí)刻的比例增益的均值作為pid控制器在調(diào)節(jié)時(shí)刻的實(shí)際比例增益，基于所述實(shí)際比例增益利用pid控制器生成控制信號(hào)，利用控制信號(hào)完成對(duì)調(diào)節(jié)型電動(dòng)閥開度的自動(dòng)控制。

33、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種電氣系統(tǒng)組件用自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任意一項(xiàng)所述一種電氣系統(tǒng)組件用自動(dòng)控制方法的步驟。

34、本技術(shù)至少具有如下有益效果：

35、本技術(shù)通過(guò)分析利用鍋爐加熱驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的過(guò)程中，調(diào)節(jié)型電動(dòng)閥連接管道內(nèi)給水過(guò)程中流量監(jiān)測(cè)信號(hào)由于給水流速變化產(chǎn)生的湍流、氣泡等現(xiàn)象導(dǎo)致的非線性誤差問(wèn)題，通過(guò)分析相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)，計(jì)算流量監(jiān)測(cè)信號(hào)的時(shí)延值；其次，分析流體流動(dòng)時(shí)相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)的流量監(jiān)測(cè)信號(hào)的同步波動(dòng)情況，得到信號(hào)波動(dòng)因子，表示了監(jiān)測(cè)點(diǎn)處流體流速變化導(dǎo)致流量監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)生波動(dòng)的可能性；進(jìn)一步在利用短時(shí)傅里葉變換對(duì)流量監(jiān)測(cè)信號(hào)處理的基礎(chǔ)上，分析了流量監(jiān)測(cè)信號(hào)的頻域變化，根據(jù)時(shí)延值得到每個(gè)短時(shí)窗口的時(shí)延窗口以及組合窗口，分析相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)流量監(jiān)測(cè)信號(hào)在頻域的幅值差異、相位差異，結(jié)合信號(hào)波動(dòng)因子，得到每個(gè)頻率的干擾概率，進(jìn)而篩選出所有可能存在干擾的頻率，得到非線性誤差概率，再根據(jù)非線性誤差的發(fā)生期望，對(duì)pid增益分量進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得pid控制器對(duì)調(diào)節(jié)型電動(dòng)閥處可能由于氣泡所產(chǎn)生的非線性誤差進(jìn)行有效補(bǔ)償，提高調(diào)節(jié)型電動(dòng)閥的控制精度。