ABB Bailey公司的SMITH预估控制算法在超临界1000MW蒸汽温度控制中的应用研究

针对超临界在负荷的变化时模型参数变化大,导致过热蒸汽温度偏差大的缺陷,采用ABB Bailey自校正控制系统。该系统可以实现对象模型参数估计、转换、自适应参数修正和经过在线辨识进行预估控制的功能。通过运用到1 000 MW超临界二级过热蒸汽温度控制系统并进行试验研究。试验结果表明,负荷跟踪性能较强、过热器汽温偏差较小。     

一种太阳能吸热器过热蒸汽温度控制系统

介绍了一种应用于塔式太阳能热发电系统的水/蒸汽吸热器过热蒸汽温度控制系统。受到太阳辐射能间歇性和不确定性的影响,吸热器产生的过热蒸汽温度难于控制。控制系统根据吸热器在蒸汽流量变化、光功率变化和减温水流量变化等3种主要扰动下的过热汽温度动态响应特性,以减温水流量作为控制量,光功率和蒸汽负荷作为前馈信号,设计和研制了两段式过热蒸汽温度控制系统,使吸热器过热区出口汽温维持在允许的范围内。     

一种新型的过热汽温控赦策略及其整定方法

针对超超临界过热汽温被控对象大滞后、大惯性的特点,设计了一种从结构上改进且易于实现的串级Smith预估补偿控制系统。文中给出了具体的实现步骤以及各控制器参数的整定方法,并通过Madab仿真,证明该控制策略在控制过热汽温等大滞后对象时具有良好的动态品质和较强的鲁棒性。     

模糊PID控制在电厂过热气温控制系统中的应用

针对发电厂的过热汽温控制系统中锅炉过热器出口温度的非线性、时变性、滞后性等特点,文中提出了一种模糊PID控制在过热汽温控制系统中的应用。该控制系统能够很好地克服非线性和时变性,使过热汽温控制系统具有较强的鲁棒性,从而提高了控制系统的控制品质,提高了过热器的生产效率。     

135MW循环流化床机组过热汽温优化控制方案研究

大多数火力发电厂的过热汽温控制采用的是DCS自带的经典PID控制。这类控制系统对于滞后性较大的高阶被控对象、现场执行机构死区大和减温阀线性差等工况,其控制品质较差。如果将无辨识自适应控制器IFA、预估与大数据智能诊断等先进技术引入到锅炉过热汽温控制系统中来,优化DCS系统算法逻辑,这不仅能控制过热汽温在额定值允许范围这内,而且可以适当提高过热汽温,提高蒸汽品质。另一方面可以省去升级改造喷水减温装置即可投入自动,其经济效益是相当可观的。     

模糊自适应导前微分方式的过热汽温控制系统

针对某机组锅炉主汽温被控对象动态特性迟延有惯性大、时变非线性强的特点，采用了模糊自适应导前微分双回路控制方案。实验表明，采有这种方法建立的主汽温控制系统比常规控制方案具有更好的控制品质和更强的抗干扰能力，提高了系统的鲁棒性，而且计算工作量汴，实时性能满足生产现场的要求。     

锅炉过热汽温控制策略仿真研究

利用模块化仿真技术建立锅炉汽水系统数学模型,通过仿真试验进行过热汽温控制策略的仿真研究,对smith预估控制、增益自适应控制系统和传统PID系统的控制性能进行了仿真分析.仿真结果表明,模型能够正确反映锅炉汽水系统的动态特性,Smith预估控制及增益自适应控制策略比常规PID串级控制策略的控制性能有明显的改善和提高.     

电厂过热汽温控制系统的改进及其PID鲁棒整定

根据某300MW火电机组锅炉过热器的结构特点，对原有的过热汽温控制系统结构进行了改进，改进后的控制系统能够减小过热蒸汽混合前两侧温度的偏差，从而减小过热器出口温度的波动，同时有利于锅炉的安全运行。考虑到汽温对象在负荷变化过程中的不确定性，引入了鲁棒性指标，并采用遗传算法寻优对PID控制器的参数进行了整定，实际运行结果显示了改进后控制系统的实用性。图8参6     

电厂过热汽温的智能预测控制方法

电厂过热汽温对象具有大惯性、大迟延和非线性等特性,常规控制策略难取得满意的控制效果。为此,提出一种基于免疫优化的智能预测控制方法,它将离线辨识得到的模型作为预测模型,然后利用实数编码的免疫优化算法在线实现预测控制的滚动优化,给出每个采样时刻的最优控制量。将其应用于过热汽温控制系统进行仿真研究,结果表明该智能预测控制方法具有优良的控制品质。     

基于非线性滤波环节的新型鲁棒PID控制策略的研究

将非线性滤波环节与传统的PID控制策略相结合,提出了一种基于非线性滤波环节的新型鲁棒PID控制策略,从频率特性角度分析了利用该控制策略提高过程控制系统鲁棒性的机理,进行了阶跃扰动和方波扰动下过程控制系统响应特性的仿真试验,采用该控制策略对某电厂过热汽温调节系统进行了优化.结果表明:该新型PID控制策略能够在提高系统响应速度的同时增强系统的稳定性,进一步提升了传统PID控制策略的鲁棒性,可获得更为优良的控制品质.     

复合控制在过热汽温控制中应用的仿真研究

随着对热工过程控制系统的要求不断提高,常规的PID控制器难以适应不同工况下被控对象动态特性的改变。提出基于串级和增益自适应Smith预估控制的复合控制系统,通过在线的模型辨识提高系统适应工况变化的能力。在过热汽温控制中应用的仿真结果表明:复合控制对模型的不确定性和外扰均具有较强的适应能力。对于过热汽温这种存在大时滞、时变性、大干扰、不确定性和非线性的复杂热工对象,其控制品质远优于常规的PID控制,在热工过程控制中有良好的应用前景。     

辐射能信号在循环流化床锅炉主汽温控制中的试验

对火电厂主汽温控制系统来说,减温器导前区和惰性区的不同响应特性会导致主汽温波动大,进而影响到机组的经济性和安全性。作为能够快速反映炉膛燃烧状况的辐射能信号,将其引入到主汽温控制回路中,能够减少主汽温在惰性区的滞后,提高主蒸汽温度的控制品质。在某电厂480 t/h循环流化床锅炉上的试验运行表明,改进后的主汽温控制系统达到了预期效果。     

基于机理模型的汽温控制系统优化及应用

针对火电机组过热汽温控制的难点和要求，常规串级控制系统无法达到良好控制效果，尤其在大范围变负荷过程中很难控制汽温动态偏差在要求范围内。分析了基于机理模型的双回路汽温控制原理和控制参数整定方法，并对控制方案进行优化。应用于某300 MW CFB机组过热汽温控制，结果表明其稳态和动态控制品质良好，并能适应机组大范围变负荷需要。由于控制方案能够灵活配置汽温控制中惰性区传递函数时间常数和对控制器参数进行增益调整，因此在工程应用中具有很好的推广作用。     

GPC-PID串级控制在主汽温控制系统中的仿真研究

针对火电厂主汽温控制系统大惯性、大延迟且模型不确定,以及常规PID串级控制难以取得良好的控制效果等特点,设计的主汽温控制系统将串级控制结构与预测控制相结合,内回路采用常规比例调节,外回路采用广义预测控制器(GPC).通过Matlab仿真得到,该系统具有较强的鲁棒性和很好的控制品质,适合具有时滞的复杂控制系统.     

过热汽温的动态特性与控制

给出了过热器动态特性的简便计算方法.按过热器的结构和热力参数计算出单级和多级过热汽温的传递函数.与实测数据相比较,证实这种方法准确而且简便.首次提出在过热气温控制中,采用取实根的相位补偿,即2个串联的超前/滞后环节,在工程中实现很方便.经大量仿真试验证实,其过渡过程时间缩短1半左右,最大动态偏差缩减2-3倍.还给出整定计算公式及多种整定计算数据的取法,以及在一级喷水过热汽温控制的工程应用实例.该方法极大地改善了过热汽温控制品质,电站锅炉过热器可采用一级喷水减温,使过热器系统结构简化,设备投资减少.由于汽温控制品质大大提高,可把汽温控制系统的设定值定在稍高于额定值.在不影响机组运行安全性的同时,提高机组运行的经济性.     

一种改进的主汽温Smith预估补偿控制

针对火电厂主汽温控制系统大惯性、大延迟且模型不确定,以及常规PID控制难以取得良好的控制效果等特点,设计的主汽温控制系统将变速积分与自适应Smith预估补偿控制相结合,得到一种易于工程实现,且具有较大的应用价值的自适应Smith控制器.通过Matlab仿真,该系统具有较强的鲁棒性和很好的控制品质,适合具有时滞的复杂控制...     

循环流化床锅炉的汽温特性

过热蒸汽温度是锅炉的一个重要参数，对每一台锅炉都有一个严格要求的过热汽温，其误差范围一般都在10℃之内，因为它的大小直接影响汽机的安全和经济。过热汽温与锅炉燃用燃料性质关系很大，为一种燃料设计的锅炉，换了一种燃料，汽温往往就不能满足要求。过热汽温与锅炉负荷也有很大关系，随着负荷的降低，过热汽温一般也降低，为了保证低负荷的汽温，在满负荷就必须对汽温进行调节，即必须用某种方法降低汽温。过热汽温还与运行时运行工况的控制有关，例如与炉膛温度、过剩空气的大小有关。煤粉炉与火焰中心位置有关。循环流化床锅炉与物料的循环量有关。因此对已知锅炉还可以控制运行参数来控制汽温。     

槽式光热发电典型热工过程控制系统设计

针对槽式光热发电系统,结合火电厂控制系统设计经验,提出了包括机组负荷-供能控制系统、蒸汽发生器水位控制系统和过热蒸汽温度控制系统的槽式光热发电典型热工过程控制系统的设计方案。为了解决机组负荷和供能之间的耦合关系,提出了光热供能跟随汽轮机、汽轮机跟随光热供能、以光热供能跟随为基础的协调控制以及以汽轮机跟随为基础的协调控制等4种负荷-供能控制方案;为了降低蒸汽发生器水位系统中"虚假水位"现象对控制性能的影响,提出了蒸汽发生器三冲量串级汽包水位控制方案;为了补偿过热汽温大惯性、大时延的特性,提出了过热蒸汽温度内外环控制方案。该研究可以为槽式光热发电控制系统设计提供参考。     

1000 MW超超临界二次再热锅炉汽温运行特性试验研究

根据1 000 MW超超临界二次再热锅炉设计特点,通过现场试验,分析了运行方式对锅炉主、再热蒸汽温度的影响。研究表明:提高运行O_2体积分数是抬升主、再热蒸汽温度的有效方式;配动态分离器的磨煤机,动态分离器转速升高后,煤粉变细且更加均匀,对提高主、再热蒸汽温度有利,控制煤粉细度R_(90)在20%是最优选择;减小一次风量对提高主、再热蒸汽温度无益处;适度的燃尽风(Air-Grade Part,AGP)水平摆角对消除汽温偏差有利,可提高主、再热蒸汽温度;增加各层AGP风量有利于提高主、再热蒸汽温度,但锅炉热效率将下降,需对二者进行平衡,1 000 MW负荷时各层AGP风门开度设置在80%效果较佳;增大偏置辅助风(Concentric Firing System,CFS)风量将增加汽温偏差,不利于主、再热蒸汽温度的提升,但对减弱水冷壁高温腐蚀风险有利,二者也需进行平衡;燃烧器垂直摆角度数增加对提升主、再热蒸汽温度有利,但对汽温偏差有影响,因此需对燃烧器最高垂直摆角度数进行限制,1 000 MW负荷时燃烧器最高垂直摆角宜在70%左右。     

PID补偿神经网络逆控制在超临界机组过热汽温控制中的应用

考虑超临界锅炉过热汽温系统的非线性、大惯性、大时延等特性,建立了过热汽温喷水减温系统的非线性动态神经网络逆模型,运用机组的历史运行数据对模型进行训练与校验。以训练好的模型为基础,构建了具有PID补偿环节的神经网络逆控制器,在MATLAB平台编制了实时控制程序。借助600 MW超临界机组全仿真系统,对过热汽温进行设定值扰动、大范围变工况扰动等仿真试验。结果表明:具有PID补偿的神经网络逆控制方案可有效降低动态变负荷过程中过热汽温的控制偏差,缩短汽温控制的稳定时间,与机组原控制方案相比具有更好的控制效果。