孙立：2017年清华大学优秀博士学位论文二等奖获得者
基于不确定性补偿的火电机组二自由度控制
作 者：孙立
指导教师：李东海
培养院系：热能工程系
学 科：动力工程及工程热物理
读博感言：遇见诸位，我何其有幸。
当前大量间歇性、可再生能源的并网对电网的安全性带来较大挑战。高灵活性的火电机组负荷控制系统对于电网调峰及“削峰填谷” 具有重要的意义。
然而，火电机组中普遍存在的时滞特性、多变量耦合特性及部分非最小相位特性对于灵活性控制系统设计带来较大困难。
因此，本文的研究具有如下意义：
①有利于提高电网安全性。合理的控制设计能够提高火电机组的调峰调频能力，进而有效抑制间歇性能源对电网的影响；
②有利于提高火电机组的稳定性和安全性，使得机组各项关键参数运行在安全范围内；
③有利于提高火电机组的经济性。合理设计的自动控制系统能减少执行器及参数波动，提高参数设定值，进而提高效率；
该图揭示了相对时滞裕度对于系统鲁棒性的重要影响。基于此提出了基于相对时滞裕度的最优抗干扰设计方法，该算法将传统非凸优化算法计算速度提升一个量级。
通过将过程参数与二自由度控制参数无量纲化，本文抽象出对于一般发电过程控制器整定的广义定律。极大降低了现场应用的复杂度，进而获得了在若干机组的成果应用。
1、提出了基于相对时滞裕度的发电过程二自由度控制方法；
2、建立了基于不确定性补偿方法的多变量解耦控制方法；
3、理论成果成功应用于三个火电机组实际过程中，取得较大的经济效益。
1、LiSun, DonghaiLi, Qing-Chang Zhong and KwangY. Lee. Control of a Class of Industrial Processes with Time Delay Based on aModified Uncertainty and Disturbance Estimator. IEEE Transactions on IndustrialElectronics, 63(1): 7018-7028, 2016.
2、Li Sun, JunyiDong*,DonghaiLi, Kwang Y.Lee. A Practical Multivariable Control Approach Based on Inverted Decouplingand Decentralized Active Disturbance Rejection Control. Industrial & Engineering ChemistryResearch, 2016, 55(7): 2008-2019.
3、Li Sun,DonghaiLi, and Kwang Y.Lee. Optimal Disturbance Rejection for PI controller with Constraints onRelative Delay Margin. ISA Transactions, 2016, 63: 103-111.
4、孙立,董君伊,李东海,等.基于扩张状态观测器的汽轮机功频电液串级控制[J].中国电机工程学报,2015, 7: 018.
https://scholar.google.com/citations?user=evx401YAAAAJ&hl=zh-CN
作者：孙立
供图：孙立
编辑：清华大学研究生院 周明坤 严颖巧
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