锅炉蓄热系数对协调控制系统参数影响定量分析

锅炉蓄热系数是影响火电机组协调控制系统,特别是锅炉侧控制器的参数。在依据锅炉设计运行数据计算锅炉蓄热系数的前提下,依据火电机组简化非线性动态模型对其进行工作点线性化后,针对典型炉跟机协调控制系统简化结构,直接推导出汽轮机高压缸进汽调节门开度控制机组发电负荷条件下,锅炉燃料量对汽轮机前蒸汽压力的传递函数。研究发现,锅炉侧等效被控制对象为积分特性的无自平衡对象,同时锅炉蓄热系数体现在对象增益项中,锅炉蓄热系数越大,对象增益项越小。依此规律设计600 MW机组协调控制的增益补偿逻辑,在50%~100%负荷获得了优良的控制效果。     

耦合热泵的热电联产机组机理模型研究

为了研究热电联产机组在耦合热泵后的特性,为其控制系统的设计提供依据,分析并建立了机组制粉系统、汽水系统、汽轮机系统及供热系统的机理模型。结合某2×350 MW热电厂多种工况的历史数据,辨识了该模型的静态参数、动态参数、待定函数,建立了以燃料量、给水流量、高压调节阀开度、低压蝶阀开度、热网加热器进汽调节阀开度、热泵蒸汽调节阀综合开度为输入,发电功率、主蒸汽压力、中间点温度、中压缸抽汽压力为输出的机组数学模型,并进行开环阶跃扰动试验和闭环运行数据验证。结果表明,在大范围变负荷的工况下,所建立的机组机理模型与实际机组输出的相对误差在0.37%~1.54%之间,说明该模型具有良好的精确性和复现性,可为后期控制系统设计提供理论依据。     

汽包炉单元机组的滑压工况通用非线性输出跟踪控制

正确反映机组动态特性的系统非线性模型和品质优良的非线性控制系统设计,是从本质上解决单元机组大范围、全工况优化运行,提高机组的快速负荷响应能力的2个根本问题。解决机理模型的准确性和复杂性的矛盾是非线性控制系统设计的关键。模型和控制的通用性是使控制系统能够广泛应用的便利条件。针对以上3方面的问题,提出了基于汽包炉单元机组机理模型的非线性稳定逆输出跟踪控制方法,首先建立能够正确反映机组动态特性的适度复杂的机理模型,构造输出项,使稳定逆解存在,并分析期望输出设定的合理性、可行性,然后设计非线性输出跟踪控制器,证明了该控制器的闭环稳定性。通过对河津电厂300MW燃煤机组仿真实验与现场DCS实时数据比较分析,验证了系统的有效性。     

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。     

协调控制系统非线性特性的汽轮机调节系统建模及校核

根据某电厂600 MW机组的实际情况,建立了协调控制系统非线性特性的汽轮机调节系统模型。仿真结果表明,该模型能够与实际机组的功率响应特性较好地吻合。由于在协调控制系统策略的设计中,引入非线性环节是较为普遍的现象。本模型为非线性的汽轮机调节系统建模提供了范例。     

利用一次调频扰动计算火电机组锅炉蓄热系数

锅炉蓄热系数是火电机组负荷-压力被控对象中一个关键动态参数,准确估计出其大小能够为优化协调控制系统提供重要支持。依据对象负荷-压力简化非线性动态模型构建炉跟机方式的协调控制系统,从时域及频域角度分析其闭环响应特性,发现汽轮机调节门输入与燃料量输入对机前压力和发电负荷输出响应的时间及频率存在较大差异,可认为在小时间尺度范围内机前压力和发电负荷仅受汽轮机调节门输入的影响。因此可利用短周期的一次调频扰动工况下的数据辨识锅炉蓄热系数,准确度与汽轮机调节门开度扰动试验相当。通过某330 MW机组数据辨识及现场调试,证明以上方案可行。     

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.     

60万kW机组运行方式的研究

本文以平圩电厂60万 kW 机组为对象,通过机组主要控制系统(机炉协调控制系统、汽轮机数字电液控制系统、汽轮机旁路控制系统)的控制特性曲线,对该机组在启动、正常运行、甩负荷工况下的运行方式进行分析。同时也指出了该机组与国产20万kW 及30万 kw 机组(非“引进型”)在启动运行上的主要不同点。     

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。     

分析电力系统低频振荡的汽轮机控制系统模型

汽轮机控制系统引发了多起电网低频振荡事件,需要在分析低频振荡时考虑汽轮机控制系统模型。在对单元机组及其负荷控制系统的组成进行分析的基础上,给出了协调控制系统、汽轮机数字电液控制系统的数学模型;在对阀门结构、控制方式和流量特性进行分析的基础上,给出了考虑阀门流量特性的汽轮机模型。     

直吹式锅炉机组协调控制系统优化

针对新建机组运行数据有限无法及时获得数学模型的特点,对协调控制系统的常规控制策略进行优化和改进,形成了机炉全协调控制策略。应用此优化控制策略对1台新建200MW空冷机组和1台新建600MW超临界机组的协调控制逻辑进行组态和调试,在试运期间进行了负荷扰动试验和电网AGC试验。运行实践表明,协调控制系统设计合理,适合机组运行特性,能够满足机组运行和电网的要求,为把新建大型火电机组纳入电网AGC控制提供借鉴。     

1000 MW超超临界直接空冷机组可行性与经济性探讨

论述了我国大容量超超临界机组技术以及大容量直接空冷机组技术的现状和发展趋势。通过对国内大型汽轮机制造厂1000MW超超临界汽轮机和600MW空冷汽轮机型式和特点的分析,提出了1000MW超超临界空冷汽轮机可由1000MW超超临界汽轮机的高中压缸模块及600MW二缸二排汽空冷汽轮机低压缸模块组合而成,并对其经济性进行了论述,同时提出了1000MW超超临界空冷机组设计时应考虑及需进一步研究的问题。     

基于类前馈补偿的模糊PID控制在超超临界单元机组协调控制系统的应用

为了研究超超临界参数下,机组协调控制系统的控制策略。首先对超超临界机组直流锅炉条件下的协调控制系统被控对象的动态特性、影响因素等进行分析。然后根据补偿理论和模糊控制的思想,针对强耦合的多变量协调控制系统,提出了基于类前馈补偿的模糊PID控制算法,其中补偿作用采取类前馈解耦的方法实现。最后,在1 000MW机组协调控制系统线性模型的基础上,进行了MATLAB仿真。结果表明提出的控制算法具有较好的解耦补偿效果,与常规PID控制器相比较,超调量更小,调节时间更短,调节速度更快,具有更好的控制性能。     

1000MW超超临界燃煤机组协调控制策略优化

对嘉兴发电厂三期工程2台1 000 MW超超临界直吹式燃煤汽轮发电机组基建调试及商业运行后协调控制系统的品质性能进行研究,分析原设计控制策略的不足;结合机组特性,提出优化与改进的措施,完善机组协调控制品质和性能。     

上海外高桥第三发电厂2×1000MW机组工程电气设计特点

上海外高桥第三发电厂2×1 000 MW机组工程的电气系统采用了创新优化设计,部分设计方案在国内1 000 MW机组工程建设中为首次采用。文章从电气主接线、主厂房A排外电气设施布置、主要设备和导体选择、厂用电系统、控制和保护、电缆单芯选取优化六个方面对工程电气系统设计进行了论述,较全面地展示了其电气设计特点。电厂运行实践证明电气优化设计是成功的,值得推广借鉴。     

基于模糊推理和自适应控制的协调控制系统设计新方法及其应用

将模糊推理、解耦控制和自适应自整定技术结合起来 ,提出了单元机组协调控制系统设计的新方法。在某电厂30 0MW机组实际应用的结果表明 ,采用该方法设计的协调控制系统与常规方法设计的系统相比 ,它具有更强的适应能力和良好的控制效果     

一种工程化的协调控制系统解耦控制方案

以某电厂典型600 MW机组协调控制系统为例,通过对机组负荷压力对象模型进行线性化处理,设计一种机对炉单向解耦炉跟机协调控制系统。仿真证明其控制品质较基本炉跟机控制有大幅度的提高,对现场模型摄动具有很好的鲁棒性。在DCS中组态实现该控制方案,重点解决解耦环节的工程设计问题。现场调试结果表明,负荷升降速率和一次调频指标满足电网要求,同时机前压力波动符合锅炉运行安全要求。控制系统具有优良的控制品质。     

1000HW超超临界机组热控设计特点

介绍1000MW超超临界机组热力系统的检测仪表测点配置、仪表选型、分散控制系统（DCS）的选择与配置和功能规划、主要成套配供控制装置的选择等热控设计特点。着重从主要热力系统测点设置、仪表选型、DCS选型和配置、成套配供装置、机组保护等角度将常规设计与1000MW超超临界机组进行比较，指出设计中应注意的问题，包括变送器量程范围、热电偶套管选择、汽轮机防进水保护、DCS的I／O数量确定、机组保护要求等，旨在为国内目前1000MW超超临界机组的热控设计提供参考借鉴。     

基于Matlab GUIDE的汽轮机及调速系统参数辨识数据处理软件

汽轮机组的容量超大型化和参数超临界化的趋势,使得汽轮机及调速系统模型参数的确定对各种热力发电机组的仿真、控制系统的设计及电力系统动态研究具有更加重大意义。由Matlab GUIDE开发平台设计汽轮机及调速系统参数辨识数据处理软件,对原始数据实现图形化截取,并进行小波去噪、数据标幺化、归一化处理,为参数的准确辨识提供基础。软件使用简捷明了,可提高工作效率。对600 MW超超临界机组汽轮机调速系统的试验数据进行处理计算,并用经典与改进模型针对特殊的阶跃响应作出仿真和分析。     

邹县电厂四期工程1000MW超超临界机组控制系统配置方案探讨

总结了邹县电厂四期工程2×1000MW超超临界机组控制系统设计方案,分析和探讨了1000MW机组控制系统的配置特点,重点介绍了锅炉启动系统和汽机旁路控制。从既要确保机组安全经济运行,又要具有先进的自动化水平的角度,提出了目前阶段1000MW机组控制系统配置及随主辅机配套控制系统范围的建议。