提升直流炉供热机组灵活性的电热协调控制策略EI北大核心CSCD

为克服“以热定电”对直流炉供热机组变负荷性能的影响,该文引入并改进双重控制方法,从而实现电热的协调控制。基于运行数据,辨识获得热–电负荷转换的动态模型,建立直流炉供热机组电热协调控制模型;重构热负荷偏差积分信号,实现对热负荷能量的全程检测;设计电热协调的双重控制策略,一方面通过供热抽汽流量主动响应提升发电负荷响应速率,另一方面通过热负荷精准能量平衡实现热负荷的全程自主恢复。仿真结果表明:电热协调双重控制策略可使机组的变负荷速率达到额定负荷的3%/min,自动发电控制(automatic generation control,AGC)调节性能至少提升了一倍,并能维持热负荷等主要参数的稳定。所提控制策略实现了直流炉供热机组的电热协调控制,可显著提升机组的运行灵活性。     

适应电网快速调频的热电联产机组新型变负荷控制策略

大型发电机组的一次调频特性对电力系统频率稳定与电能质量至关重要。热电联产机组热网中存储了大量蓄热,在短时间内利用这部分蓄热可以显著改善机组的调频性能而又不影响热用户需求。建立了机组释放蓄热的静、动态模型与热电耦合特性模型,提出了“供热抽汽快速动作、锅炉燃料精准追踪、供热抽汽缓慢恢复”的快速变负荷控制思路,并据此设计了供热抽汽调节与传统协调控制相结合的新型变负荷控制方法。以某330 MW机组为例进行了仿真验证,结果表明所提出的控制策略实现了供热抽汽的快速调节与主动恢复,缩短了机组跨出负荷响应死区的时间,提升了机组的变负荷速率,有效改善了机组的自动发电控制(AGC)性能。     

以热定电模式下热电联产机组电功率灵活调节能力分析

“以热定电”模式下热电联产(CHP)机组的电功率输出受机组供热负荷制约,对于以采暖负荷为主的CHP机组,区域集中供热系统的供热时滞性和采暖用户的热惯性使其供热负荷具有灵活性,其电功率输出仍具有一定的灵活调节能力。分析了供热管网热损失、供热时滞性,以及采暖用户热惯性对CHP机组供热负荷的影响,并利用生产模拟方法生成供水温度、抽汽量与供热负荷样本数据,通过拟合方法将抽汽量表达为供水温度与供热负荷的函数,用以描述汽水换热器的热传递过程。在此基础上,构建了一种CHP机组电功率灵活调节能力评估模型。算例分析证明,所述模型可用于分析CHP机组利用供热时滞性和热惯性作用所能提供的电功率调节范围,以及相应的成本指标。     

供热机组负荷指令多尺度前馈协调控制方案

利用热网储能能够动态改变供热机组发电和供热负荷的比例,从而提高机组快速变负荷能力。根据燃料量和热网储能两者调节速度不同的特点,选择速率限制多尺度分解方法,将负荷指令分为慢变信号和快变信号,将两种信号分别叠加在燃料量指令和汽轮机供热调节蝶阀开度指令上,形成供热侧闭环多尺度前馈协调控制方案。仿真试验结果表明:机组快速变负荷时,相较于带动态前馈的炉跟机控制方案(基本方案),本文方案能够有效减小燃料量波动,从而提高机组变负荷速率;在供热抽汽压力允许变化范围内,本文方案中分解速率越小,越有利于机组稳定运行。     

负荷指令非线性分解与供热机组协调控制

随着风电等新能源大规模并网,火电机组原有的协调控制方式已不能很好地适应目前复杂的自动发电控制(automatic generation control,AGC)指令。将AGC指令分为3种基本模式,通过分析不同模式特点改进速率限制环节:输入信号变化速率大时,其等效于速率限制环节;变化速率小时,其等效于一阶惯性环节。该环节可减小负荷指令微分引起的燃料量波动。燃料调节发电负荷速度慢,但供热机组能够利用热网蓄热快速改变发电负荷。采用改进的速率限制环节分解负荷指令,分解后的指令分别作为燃料量和供热侧前馈,形成前馈-反馈综合协调控制方案。仿真实验证明在供热机组变负荷运行时,该方案控制效果优于以速率限制分解为前馈的控制,优势主要体现在机前压力和燃料量波动幅度较小。     

火电厂不同运行方式的比较与选优

在介绍分散控制系统(DCS)及其重要子系统--协调控制系统(CCS)结构、功能的基础上,对CCS在火电厂中不同运行方式进行了比较.基础控制方式(BM方式)是指协调主控的运行方式.适用于机组调试和启停阶段或机、炉控制系统无法自动时;锅炉控制跟随方式(BF方式)是指由汽轮机调节机组输出功率、锅炉调节主汽压力;汽轮机跟随方式(TF方式)是指锅炉调节机组输出功率,汽机调节主汽压力;协调控制方式(CC方式)是对汽包蓄能的合理利用和补偿;直接能量平衡控制方式(DEB方式)是指负荷由汽轮机侧控制,使机组负荷响应快.给出了各种方式控制图,提出现代化火电厂较为经济的运行方式是机炉协调控制方式和直接能量平衡的控制方式.     

华电芜湖电厂超超临界660MW机组模拟量控制系统的优化

华电芜湖电厂超超临界660 MW机组投产后因煤质很差导致机组在自动发电控制(AGC)方式下无法满足2%/min负荷变化率,变负荷频繁且变化幅度大,给煤机断煤频繁等工况所产生的主蒸汽压力偏差大、主/再热蒸汽温度大幅度波动,使机组无法在协调控制方式下运行.对此,在原控制策略的基础上,对协调等主要控制策略进行了修改,对相关控制函数及调节参数进行了优化.优化后在AGC方式下可适应较大范围的负荷变化.     

补偿风电扰动的供热机组快速变负荷控制方法

电网消纳扰动性风电的能力是制约风电发展的瓶颈。传统火电机组负荷响应速率较低难以完成这一要求。供热机组热网中大量管道、换热器、散热器具有很大的蓄热能力,可以在短时间内利用其蓄热提高其负荷响应能力。在实验验证这一思路的基础上,通过对自动发电控制(AGC)负荷指令进行非线性多尺度分解,构造了供热机组负荷指令,针对典型供热机组简化非线性动态模型,设计了一种机组优化控制系统方案,可以在不影响热用户的前提下,充分利用供热热网蓄热,大幅度提高机组负荷响应速率,补偿风电随机性扰动。     

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。     

供热储能和深度调峰工况下火电机组旁路供热自动控制策略研究与应用

针对旁路供热改造后机组运行过程中存在控制难点,提出旁路供热工况下完整控制策略,实现供热工况下的旁路自动控制,同时满足机组供热调节的需求。针对供热工况下对旁路的投退及工况扰动对汽轮机运行稳定性的影响,以及机组安全边界的改变,提出一套包含旁路闭锁及超驰的逻辑设计方案,有效保障机组的安全稳定运行。针对旁路供热状态下汽轮机通流特性、以及锅炉温度压力响应特性的变化特点,提出协调修正的优化策略,通过对原有逻辑的少量改动实现机组自动及协调控制效果的优化,提高机组的涉网控制品质。此外,针对旁路事故关闭的工况,提出旁路快速减负荷(run back,RB)的控制策略,使机组具备在旁路发生故障后的自稳定及自恢复能力。提出的控制方案在超临界直流炉机组中进行了应用,经验证能够实现旁路系统的自动化控制,协调变负荷的控制效果良好,旁路RB动作后机组能够平稳过渡,实现了旁路供热工况下机组的自动、安全控制。     

模糊变结构控制理论在发电机综合控制中的应用

以变结构控制理论为基础,利用模糊控制理论设计了带自调整因子的控制规律,用于设计汽轮发电机组的综合控制器,这种综合控制器能很好地把汽门控制和励磁控制结合起来,解决了常规变结构控制的抖动问题,改善了系统的暂态稳定性。     

运动控制中先进控制策略的研究综述

动态响应的快速性,稳态跟踪的高精度以及行为的鲁棒性是运动控制应用中的主要性能要求。它们的获得,不仅意味着有执行机构和仪器方面的先进技术,而且重要的是新的控制策略的应用。本文介绍了针对电机速度和位置控制系统中非线性摩擦力进行补偿的几种先进控制策略：基于指数型非线性函数的在线补偿法;基于神经网络的倒控制器补偿法;鲁棒型的重复控制和变结构控制在运动控制中应用。最后,简述了运用其他先进控制策略的可能性。     

PID,Predictive and fuzzy temperature control for nuclear magnetic resonance spectroscopy experiments

Temperature control inside the probe of an NMR spectrometer is dealt with. First a simple model of the system is derived by means of step response experiments. Then four control algorithms are implemented and compared. Specifically, a PID regulator is first synthesized and applied to the real plant. Then, in order to cope with the non-linearity of the plant, two adaptive predictive control algorithms are implemented, namely the generalized predictive control and the constrained receding horizon predictive control algorithms. They both show superior performance with respect to PID for control of a simulated plant model and of the real plant. Finally a feasibility study is carried out for a fuzzy controller; its unsatisfactory behaviour in simulation prevents one from applying it to the plant.     

遵循安全稳定导则的电网运行安全风险在线控制决策探讨

基于风险进行电网运行控制决策,可以实现电网运行的安全稳定性和经济性的有效协调,而通常的电网运行控制规范都是基于确定性原则,为此,提出了遵循安全稳定导则进行运行安全风险控制决策的基本原则。结合在线安全稳定分析与控制决策技术工程应用的现状,分析了目前可实现的电网运行安全风险在线控制决策范畴。提出了基于风险的预防控制在线决策和紧急控制在线决策的技术路线和实现方法,计及了预防控制对紧急控制与校正控制的影响,以及紧急控制对校正控制的影响。以期促进电网运行风险控制技术的工程应用。     

钢丝连续拉丝机张力自适应解耦控制

以钢丝连续拉丝机为研究对象,通过对拉丝机张力模型的研究,将PID控制器和自适应拉丝模尺寸变化的自适应律以及前馈解耦方案相结合,提出了一种新的应用于拉丝机张力的自适应解耦控制方案.给出了系统张力模型和用于参数调整的自适应解耦算法.通过仿真与实验研究,表明该控制器可以解决拉丝机张力耦合控制问题,实际应用效果良好.     

具有PI结构的自校正动态矩阵加权控制算法

提出了一种改进自校正动态矩阵控制算法。算法中控制器具有比例积分（ＰＩ）结构，即时控制由各时刻预测控制的加权平均产生，加权系数基于预测输出误差的大小及时调整。仿真结果表明，本文算法比一般的自校正动态矩阵控制对于时变对象具有更强的鲁棒性。     

微电网控制策略综述

微电网灵活运行方式使其与传统控制有显著不同.详细介绍了微电网构成元件分布式电源和负荷的控制策略;在此基础上对现有微电网控制策略进行分类,并阐述了集中控制、分散控制和混合控制各种方法的特点;最后对微电网各控制策略优缺点进行总结.     

基于智能控制理论的汽轮发电机组的协调控制

以模糊变结构理论为基础,把汽门控制,制动电阻控制及附加励磁控制很好地协调起来。在发生短路故障后的第一摇摆过程中,加入制动电阻控制来辅助模糊变结构汽门控制及励磁控制,可以有效地抑制第一摇摆的幅值,在以后的振荡过程中,只依靠模糊汽门控制及模糊附加励磁控制来控制系统;     

微网运行控制策略的研究

主要研究了微网运行的3种控制方法。根据功率型电源发电功率受环境影响的特点,在并网时对其采用P-Q控制;对主控型电源,在孤岛运行时对其采用V-f控制;同时对同种多个并联电源采用Droop下垂控制。综合3种方法建立一个比较理想的控制策略来实现最终的控制效果,并建立简单微网模型,在Matlab/Simulink环境下进行微网并网、孤岛状态转换、负荷切投等不同工况的仿真,验证控制策略的有效性。     

多变量智能协调控制系统设计应用

针对火电机组被控对象非线性、迟滞、燃料大惯性并存的特性,建立了330 MW单元机组协调控制系统非线性模型,并对此模型在额定工况点下进行线性化,以此线性化模型为基础,在机组原有的协调控制系统中增加多变量解耦控制器,进而设计出与之对应的多变量协调控制系统,并通过工程试验与机组原有的协调控制效果相比较,实际结果证明了多变量智...