汽轮机功频调节系统在单元机组负荷自动控制系统中的应用

再热式汽轮机已同锅炉组成单元机组运行,因此必须根据单元机组整体的动态特性来整定汽轮机的功频调节系统。本文通过分析和模拟试验来阐明这一论点,并指出,为了满足单元机组的运行要求,汽乾机的功率调节系统应该作为单元机组负荷控制系统的一个组成部分来设计。     

凝结水节流模糊参数自整定PID控制器

常规火电机组协调控制系统在调节负荷过程中存在较大的惯性与迟延,凝结水节流技术实现了快速提升负荷响应速度,但存在过度调节的问题。模糊参数自整定PID控制器充分利用PID控制中各个环节,在误差和误差变化发生改变时,根据模糊规则对PID控制参数进行在线修正,提高被控对象的动、静态性能。本文结合600 MW火电机组协调控制状态下系统的运行特点,提出将模糊参数自整定PID控制器应用于具有凝结水节流技术的协调控制系统。仿真结果表明:模糊参数自整定PID控制器应用于凝结水节流协调控制系统后,既提高了机组负荷响应速度,又很大程度上缓解了凝结水的过度调节;火电机组的系统性能和经济效益得到了有效提升。     

基于遗传算法和模糊推理优化的单元机组负荷控制系统

针对采用常规控制策略控制下的单元机组负荷控制系统负荷适应能力差、机组调频调峰时难以自动运行这一难题,提出了一种基于遗传算法和模糊推理的单元机组负荷控制系统设计新方案.首先利用遗传算法整定出某一负荷下单元机组负荷控制系统中PID控制器参数,再采用模糊推理不断修正变负荷时的PID控制器参数,实现PID参数的实时调整,使控制系统达到最佳控制效果.通过对火电单元机组负荷控制系统的设计和仿真研究,证明了用这种方法设计的单元机组负荷控制系统具有更好的控制效果和更强的适应能力.     

两种亚临界机组负荷-压力简化模型对比及实验分析

对2种常见的亚临界机组负荷-压力简化非线性模型进行对比。理论及数据分析表明,2种模型主要区别在于：模型一燃料量对负荷及压力传递函数中包含非最小相位特性,并且能够更好地拟合汽包压力与汽轮机前压力间的差压。将机组实际协调控制系统逻辑移植到Matlab环境下并依据2种模型仿真整定控制器参数,然后将整定好的参数设置到机组协调控制系统中,模型一得到的参数控制效果明显优于模型二参数,并且实际控制效果较原参数有较大改善。     

300MW单元机组AGC系统研究与优化

以华能杨柳青电厂5号300MW单元机组为例,针对其控制系统存在的负荷响应速度慢,无法满足电网自动发电控制(AGC)功能要求等问题,对5号单元机组协调控制系统、磨一次风控制系统、制粉控制系统等相关控制逻辑进行了优化,并对相应的控制调节参数进行了整定。5号机组在投入协调控制方式后,分别进行了负荷扰动试验和稳定负荷试验。试验结果表明,分散控制系统(DCS)的各项控制指标能够满足电网AGC功能的要求,并且机组主要运行参数也满足运行要求。通过对华能杨柳青电厂5号机组相关控制逻辑的优化和相关各控制系统调节器参数的整定,最终达到了提高机组AGC系统控制品质的目的。     

基于启发式优化算法的单元协调控制系统整定

为提高单元机组在大范围变负荷时的动态调节性能与鲁棒性,提出了基于启发式卡尔曼算法的单元机组协调控制系统整定方法。该方法将控制系统的整定归结为一个以负荷与主汽压的调节性能为优化目标、鲁棒性能指标为约束惩罚条件的优化问题,利用启发式卡尔曼算法对控制系统参数寻优,并采用华北电网两个细则评价控制系统性能。仿真结果表明,所设计的控制系统在负荷大范围变化时,主汽压力波动较小,鲁棒性能良好且AGC性能满足当前电网需求。     

锅炉过热汽温系统的DRNN网络自整定PID控制

火电厂过热汽温控制系统具有大惯性、大迟延、参数慢时变的特点，受到的扰动因素较多；随机组负荷的变化又表现出参数快时变的特性，常规的按照典型工况整定的固定参数PID控制难以适应负荷变化，往往未能取得满意的调节效果。为此，提出一种基于DRNN的两级神经网络的过热汽温系统自整定PID控制策略，其中两级神经网络分别为静态网络SNN和动态网络DNN，SNN依据机组运行工况如负荷进行PID参数的粗调整定，以适应机组负荷的较大范围变化，如参与调峰；DNN依据偏差和偏差变化率进行PID参数的细调整定，以克服机组负荷的小范围变化、参数的慢时变漂移和各种扰动。为了克服系统的大惯性和大迟延，引入灰色预测器对未来信号进行预测，预测结果作为DNN使用的整定信息。对某汽温系统的计算机仿真研究结果表明：基于两级神经网络自整定控制策略的主汽温控制系统获得了良好的动态调节品质，具有较强的鲁棒性。     

单元机组负荷控制系统的在线自整定

本文研究具有ＰＩＤ结构反馈控制器的多变量控制系统的参数自整定，提出了具有校正因于的多变量ＰＩＤ控制算法。并用专家控制的概念实现了校正因子的自动调整。文中对控制器参数与系统闭环稳定性的相互关第进行了深入分析。该方法用于炎电单元机组负荷控制系统的仿真研究，结果表明系统具有好的鲁棒性和完整性。     

DEH顺序阀控制参数整定

通过对扬州第二发电厂600MW机组汽轮机数字电液控制系统顺序阀控制的试验，阐述了顺序阀控制功能中参数整定的内容和方法，为汽轮机数字电液控制系统顺序阀控制的参数整定提供了经验。     

改进DRNN在单元机组协调控制系统参数整定中应用

为协调单元机组机炉特性差异、提高机组运行水平,针对单元机组非线性、强耦合性和参数时变的特点,设计并仿真研究了一种基于改进对角递归神经网络(DRNN)的单元机组协调控制器.该控制器采用DRNN网络整定的PID控制器代替协调解耦控制系统中的常规PID控制器.并在常规DRNN中引入带动量项的PID梯度优化算法,使DRNN网络具有更快的跟踪性和收敛性:在此基础上,针对某300 MW直流燃煤机组在100%、70%负荷工况下的线性模型和某330 MW机组非线性动态模型,分别进行了负荷扰动和主蒸汽压力2种扰动下的仿真研究.仿真结果表明,与常规PID协调控制器相比.所提出的协调控制器具有响应速度快、自适应能力强、抗干扰能力强等特点.表现出更好的静态性能和动态性能.     

自整定调节器的应用研究

本文介绍了自整定调节器的设计原理和工作特性.把自整定调节器放在单元机组协调控制系统中进行了实时模拟试验,在负荷变化、定值扰动、对象特性参数变化等情况下自整定调节器都能自动改变整定参数,保证系统品质最佳.试验结果表明,自整定调节器比普通调节器具有明显的优越性.     

基于智能优化算法的互联电网负荷频率控制器设计及其控制性能分析

互联电网负荷频率控制对保障电网安全可靠运行具有重要作用,适宜的控制器参数整定使得电网在各种随机扰动下维持系统频率稳定和联络线功率交换值恒定。针对两区域互联电网的负荷频率控制器参数优化整定问题,提出一种基于智能优化算法的控制器参数整定设计方案。该方案采用最小化时间乘误差绝对值积分作为目标函数,运用灰狼优化算法搜索获得最优化的负荷频率控制器参数。灰狼优化算法模拟了狼群的社会分层机制和群体狩猎行为,使得控制器参数优化整定过程具有快速、高效、自适应和精度高等优点。此外,重点考虑了控制器参数不确定性可能导致的控制器性能衰减,讨论了控制器的脆弱性问题。建立了两区域互联电网负荷频率控制系统仿真模型,采用所提优化算法获取PI/PID型负荷频率控制器参数,仿真结果显示所提算法设计PI/PID控制器相比于传统方法和其他的智能优化算法具有更好的寻优能力和控制性能,并且优化获得的控制器在系统参数和控制器参数不确定性下具有鲁棒性和非脆弱性。     

基于人群搜索算法的自抗扰控制器参数优化

火电机组过热蒸汽温度控制系统具有大迟延、大惯性的特性,在负荷变化或内外扰动的影响下,存在参数不易整定的问题。本文将自抗扰控制(ADRC)引入过热蒸汽温度控制系统,并基于人群搜索算法(SOA)对自抗扰控制器的主要参数进行寻优。以自抗扰控制器的6个主要参数为寻优目标,目标函数采用时间乘绝对误差积分(ITAE)准则,同时加入控制器输出量平方项的时间积分,以防止控制器输出量调节幅度过大,以及适当调整误差与控制量的权值。采用测试函数对本文SOA进行验证,并对某300 MW机组过热蒸汽温度控制系统分别采用SOA优化的ADRC-PI控制器和PI-PI控制器以及依据经验公式整定的PI-PI控制器进行时域性能、内外扰动及降负荷仿真对比。结果表明:本文SOA收敛精度和算法鲁棒性均较优;SOA优化的ADRC-PI控制器在抗内外扰动及降负荷过程控制效果均明显优于SOA优化的PI-PI及经验公式整定的PI-PI控制器;SOA优化的控制参数使系统的响应时间更快,超调更小,调节时间更短。     

中间再热单元机组汽轮机调节系统分析和整定

对引进的大型中间再热单元机组汽轮机调节系统从工程实用的角度进行了全面系统的分析,并提出了系统参数整定方法,可供同类机组作一般性参考。     

一种基于自适应反演算法的火电单元机组协调控制策略

为了克服火电单元机组的本质非线性和不确定性对控制系统品质的影响,解决它在大范围变工况时的协调控制问题,该文针对综合考虑锅炉-汽轮机-发电机动态特性的单元机组整体模型,计及系统参数的不确定性,基于自适应反演算法和协调无源性理论,设计了一种非线性协调控制策略。首先经过适当简化处理,将机组整体模型分解为两个低阶子系统;在子系统Ⅰ中,利用反演法得到主蒸汽阀门开度控制器,然后基于协调无源性理论设计励磁控制器;在子系统Ⅱ中,通过逐步递推设计燃料控制器。同时,基于李雅普诺夫稳定性方法,交错设计了模型不确定参数的自适应律,并通过在其中引入充分光滑投影算子,避免了系统不匹配参数可能发生的漂移问题。在实际工程应用中,为了获得良好的调节品质,总结了该控制器参数的设定规律。最后,针对某600MW单元机组非线性模型的仿真分析及在火电单元机组全范围仿真机上的变负荷实验均表明,文中提出的协调控制策略不仅保证了闭环系统的渐近稳定,而且具有较强的负荷指令跟踪性能、抗干扰能力和鲁棒性。     

中间再热单元机组汽轮机调节系统分析和整定

对引进的大型中间再热单元机组汽轮机调节系统从工程实用的角度进行了全面系统的分析，并提出了系统参数整定方法，可供同类机组一般性参考。     

协调控制系统的专家极点配置自整定方法

本文提出了一种多变量ＰＩＤ控制系统参数在线自整定方法，即多变量专家极点配置（ＭＥＰＰ）法。该方法将单变量ＰＩＤ控制器极点配置自整定方法推广到多变量系统，并成功地运用专家系统原理实现了闭环极点的自动配置，克服了人工试凑的缺陷。该方法用于火电单元机组协调控制系统自整定仿真研究，结果是令人满意的。     

机炉协调控制系统的工程整定法

近年来,随着电厂自动化的发展,机炉协调控制已引起各方面的重视,不少大型机组都采用协调控制系统。随之而来的问题是如何对这种多回路、多参数系统进行工程整定。本文针对我厂12.5万千瓦单元机组的协调控制系统提出一种简便易行的工程整定法。一、两点近似在工程整定中为了实用往往不得不牺牲一定的精度,用近似方法来处理一些参数,在本文所介绍的整定方法中,用到了以下近似。 1.当两个对象的动态特性比较接近时,可     

基于DRNN整定的非线性解耦机炉协调控制

针对工况大范围变化下单元机组协调控制的安全性与经济性要求,为了克服单元机组的非线性特性以及强耦合特性,结合精确反馈线性化的思想,设计用于机炉协调控制的非线性解耦PI控制器,同时利用DRNN在线动态整定PI控制器参数。仿真结果表明该控制器能在不同运行工况下取得满意的控制效果,同时具有较强的抗干扰能力和鲁棒性,能够快速跟踪负荷给定变化。     

单元机组协调控制系统的优化整定

<正>本文首先讨论参数优化方法在单变量系统参数整定中的应用,接着又将这种方法应用于单元机组协调控制系统的参数整定。文中,用单纯形优化算法,分别对多种类型的协调控制方案进行参数整定,并对整定结果进行了仿真试验。文章最后还将参数优化整定的结果与多变量频域法整定的结果作了仿真比较。