超临界循环流化床机组负荷快速响应的协调控制优化

超临界循环流化床(CFB)机组采用常规煤水比控制策略,存在惯性大、滞后长等问题,导致主蒸汽压力波动大,负荷响应效果差,在区域控制误差(ACE)模式下更为严重。本文根据CFB机组的特点,提出一种负荷快速响应的协调控制优化策略,采用主蒸汽流量协同中间点温度实现全过程给水控制;前馈调节与PID偏差调节相结合,采用负荷和主蒸汽压力偏差共同作用于锅炉主控的负荷快速响应;充分利用CFB锅炉蓄热,通过汽轮机主控与各调节阀指令响应负荷变化。某超临界350 MW CFB机组应用该控制优化策略后,主蒸汽压力波动小且温度稳定,变负荷运行时控制效果良好,ACE模式下负荷响应综合评价指标Kp值达4.21,满足电网考核指标。     

基于TDOF MD PID的循环流化床锅炉主蒸汽压力控制系统研究

针对循环流化床(CFB)锅炉燃烧系统所具有的大延迟、大滞后等特性,以主蒸汽压力为被控对象,基于常规PID控制系统,设计了二自由度的模型驱动PID(TDOF MD PID)控制器,分析了燃料量对主蒸汽压力的影响特性。通过仿真试验对TDOF MD PID控制器与常规PID控制器的控制性能进行了对比。结果表明,TDOF MD PID控制器结构简单,参数易于调整,具有很强的鲁棒性和抗干扰性,能够有效地改善控制系统的动态品质。     

基于流动网络法水动力模型优化超临界600 MW对冲锅炉两侧主蒸汽温度偏差研究

以某超临界600 MW机组对冲燃烧锅炉为研究对象,通过对其进行水动力建模,分析验证了主蒸汽两侧温度偏差规律,并从锅炉水侧提出优化主蒸汽温度偏差的技术方案。根据提出的蒸汽温度优化方案调整后,50%、75%和100%BRL负荷下锅炉出口两侧主蒸汽温度偏差分别缩小了44.6%、95.8%和28.0%。该方案可实现机组的安全、经济运行,并为同类型机组主蒸汽温度偏差治理提供理论依据与改造参考。     

660MW超超临界机组协调控制系统优化

某火电厂660 MW超超临界机组原协调控制系统投入时,存在主蒸汽压力、主蒸汽温度、炉膛压力等关键参数波动大等问题。对机组的自动发电控制(AGC)及一次调频控制、锅炉主控、汽轮机主控、自适应变负荷前馈、燃料控制、风烟控制、汽温控制等关键系统进行全面优化,优化后机组投入AGC。实际运行数据表明：优化后的协调控制系统具有调节响应速度快、负荷动态偏差小,以及主蒸汽压力、主蒸汽温度、炉膛压力等关键参数波动小等特点,机组可以安全稳定运行。     

660MW机组协调控制策略优化

针对大唐马鞍山当涂发电有限公司一期超临界2×660 MW机组控制系统存在的主蒸汽压力波动大、对煤质频繁变化适应性差、负荷响应慢等问题,对机组协调控制系统的负荷指令与压力设定、锅炉主控、汽轮机主控、一次调频、给水、燃料等控制回路进行了优化。控制系统优化后,机组稳态下负荷偏差减小,在变负荷过程中主蒸汽压力波动较小,在稳定负荷下主蒸汽压力与设定值偏差较小,控制品质显著提高。     

亚临界600MW直接空冷机组RB功能及其优化

结合亚临界600MW直接空冷机组前后墙对冲燃烧锅炉的特点,总结了机组在快速减负荷(RB)时跳闸磨煤机的组合方案。针对RB动作初期存在的炉膛压力下降过快问题,对常规炉膛压力控制策略进行优化,提出了炉膛压力自适应PID控制算法,使炉膛压力偏差线性化,RB过程中切除积分计算分量,同时在一次风机RB时采用自适应方法计算PID控制器的比例增益。优化后,机组在RB工况下的炉膛压力衰减率最大为80%,过渡时间显著缩短。     

超临界600MW机组协调控制的优化

针对华能上海石洞口第二电厂1、2号超临界2×600MW机组自动发电控制(AGC)方式下的主蒸汽温度、主蒸汽压力及汽水分离器中间点温度的控制偏差较大、燃料量波动幅度大等使得AGC投入率较低的问题,结合机组的运行工况,对机组协调和主、再热蒸汽温度、给水流量等子系统的控制策略进行优化,并对优化后的控制系统进行了1.5%/min变负荷试验。在负荷变化过程中,2台机组的主蒸汽温度偏差绝对值均5℃,再热蒸汽温度偏差绝对值均10℃,汽水分离器中间点温度偏差绝对值均6℃,主蒸汽压力偏差绝对值均0.6MPa,功率偏差绝对值均2MW,表明优化后的控制系统减小了各参数的控制偏差,负荷响应快,且满足AGC要求。     

阳逻电厂机炉协调控制及自动发电控制系统分析

介绍阳逻电厂自动发电控制(AGC)系统,重点分析了机炉协调控制系统的特点,并给出AGC系统的调试经验。试验表明,负荷指令变化速率是功率偏差和主蒸汽压力偏差的主要影响因素,适当增大锅炉侧控制器动态前馈的补偿,有助于减少偏差。此外,负荷指令变化速率也对锅炉燃烧效率有较大影响。     

锅炉汽包水位异常波动原因分析与优化措施

通过对某火电机组锅炉汽包水位异常波动历史曲线分析,得出主要原因是由于主蒸汽压力偏差大自动解除机组协调运行方式转为汽轮机跟随方式运行,汽轮机主控由调节功率转为调节压力,主蒸汽压力偏差由汽轮机主控调整,导致汽包水位异常升高。针对存在问题提出了优化措施,对相同类型机组具有一定的借鉴意义。     

预测控制在电厂主蒸汽温度控制中的应用

针对电厂主蒸汽温度对象大延迟、大惯性的特点,设计了模型预测控制系统,通过MATLAB仿真实验,模拟预测控制系统和PID串级控制系统对电厂主蒸汽温度的控制,比较研究两者的控制性能。仿真试验以负荷变化和减温水自发性扰动作为主蒸汽温度干扰因素。仿真结果表明,在负荷或减温水自发性阶跃扰动情况下,MPC控制系统与PID控制系统相比,主蒸汽温度的最大动态偏差较小,调节时间较短,对不同干扰具有更好的适应性。过热器减温水阀的实际响应能力可以满足MPC快速控制的需求。     

发电厂主汽温系统的模糊滑模控制研究

电厂主汽温被控对象是一个典型的变参数、强扰动的对象,常规的PID控制器难以满足控制要求。针对此问题,设计一种自适应模糊滑模控制器。该控制策略基于带积分补偿的变结构控制器,并利用自适应模糊控制方法,把滑模控制器中的不确定项进行模糊逼近。利用李亚普诺夫函数证明了控制器的稳定性。将此控制策略应用到电厂主汽温控制系统中,仿真结果显示此控制方法具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能。     

智能PID控制器及其在锅炉过热汽温自适应控制中的仿真研究

提出了一种新型智能PID控制器，并在电厂主汽温串级控制系统中进行仿真研究。智能PID控制器由模糊PD控制器和自调节积分环节并联组成，其特点是：模糊控制器的规则库由自适应神经元在线调节，积分器的增益由模糊推理机在线整定。因而该控制系统是无模型控制系统，无须被控对象的精确数学模型，系统可以实现参数的自整定，具有很强的自学习能力。对某超临界600MW直流锅炉主汽温控制的仿真结果表明，这种控制器可以实现多个工况点的控制，具有很强的自适应能力，并且在大范围的负荷变化和时变控制系统中仍具有稳定的控制效果、较强的鲁棒性和较好的抗扰动性能。     

锅炉主汽压力控制系统的非线性控制研究

分析了燃煤锅炉的燃烧与控制机理,描述了增益双曲余弦函数的工作原理,设计了增益双曲余弦非线性PID控制器。利用MATLAB／SIMUUNK仿真软件对增益双曲余弦非线性PID控制器与传统PID控制器做了对比分析。结果表明,在锅炉主汽压控制上增益双曲余弦非线性PID控制器的调节时间短、无超调量,但传统PID控制器抗干扰性能更好。     

流化床燃烧系统模糊-神经元PID解耦补偿控制

依据神经元控制和解耦补偿的思想,引入了一种自适应神经元解耦补偿器,给出了神经元权系数的在线学习方法。在此基础上,通过将模糊控制技术和神经元自适应PID控制技术相结合,提出了一种不依赖于被控对象精确数学模型的多变量解耦控制方案。将该种方法应用于流化床燃烧系统控制,对耦合强烈的流化床锅炉床温、主汽压力、烟气含氧量三维传递函数矩阵进行解耦控制。仿真研究表明,该方案解耦效果良好,并且可以有效克服流化床燃烧对象的大滞后和非线性,获得良好的控制品质。     

基于粒子群优化算法的变论域模糊PID控制器在过热汽温控制中的应用

针对锅炉过热汽温大滞后和大惯性等难以建立精确的数学模型的问题,设计了模糊PID控制器。通过模糊推理对PID的参数在线调整,加入了变论域思想对控制系统进行改进,最后将粒子群优化算法应用于变论域模糊控制器中,对量化因子及PID的三个参数Kp、Ki和Kd进行优化。将模糊PID控制器应用于过热汽温度控制系统进行仿真。仿真结果表明:采用基于粒子群优化算法的变论域模糊PID控制比传统的PID控制具有较强的鲁棒性和抗干扰能力,具有明显的优越性。     

锅炉燃烧过程的Smith-Fuzzy集成控制

针对模糊控制特点和锅炉燃烧过程的纯滞后、时变、多输入多输出特性 ,进行燃烧过程控制系统的设计。提出主蒸汽压力的Smith -Fuzzy集成控制方案 ,采用具有参数自整定功能的模糊控制器 ,并将解耦原理用于多变量模糊控制系统。仿真结果证明 ,Smith -Fuzzy集成控制比Smith -PID预估控制具有更强的鲁棒性 ,对锅炉燃烧过程具有较好的控制作用     

循环流化床锅炉的模糊自整定汽压控制系统

在分析研究循环流化床锅炉燃烧率扰动下汽压被控对象动态特性的基础上，提出一种新型模糊自适应PID汽压控制系统的设计方法。这种方法直接将影响研究对象特性的工况参数与控制系统的控制器参数联系起来，建立模糊粗调机制，然后根据实际系统误差及其变化率进一步微调控制器参数。仿真结果表明，用这种方法建立的汽压控制系统具有较好的控制品质和较强的适应能力。     

磨煤机启动过程中主汽压控制的仿真研究

在直吹式制粉系统磨煤机启动过程中,主蒸汽压力波动幅度很大,从而导致协调控制系统无法连续投入自动运行。针对这一问题,提出了一种模糊控制与传统PID控制的复合控制策略,并进行了仿真研究。结果表明,以模糊控制器为主控制器,以PI作副控制器,并以磨煤机的启动信号作自动补偿,可以获得满意的控制品质。     

一种智能控制方法在电厂主汽温控制中的应用

在电厂中，必须严格控制过热器出口蒸汽温度，使它不超过规定的范围，蒸汽温度过高或过低，都将给安全生产带来不利影响。针对电厂主汽温被控对象的大迟延、模型不确定性，设计了一种带自调整因子的模糊控制器，并和PID控制器相结合，构成了一种模糊-PID复合主汽温控制系统，系统结构为串级控制，充分利用了模糊控制的动态特性好和PID调节能消除静态偏差的特性。仿真结果表明，所设计的系统在控制品质、鲁棒性方面优于常规PID控制系统。     

基于Smith预估的模糊/PID串级主汽温控制系统仿真

针对火电厂主汽温控制对象特点,提出一种带Smith预估的模糊/PID复合串级控制系统。该系统的主控制器采用模糊/PID并联控制器,其中常规模糊控制模块中加入了自适应环节,主环中还采用增益自适应Smith预估控制器,以提高系统适应工况变化能力。Matlab仿真结果表明,新的串级控制系统对模型的不确定性和外扰均有较强的适应性和鲁棒性,其控制品质远优于常规的串级控制系统。