面向控制的过热蒸汽温度动态特性分析

由于火电机组热力系统建模及仿真机技术的复杂性,模型本身热力系统动态过程机理模型通常难以直接用于机组控制系统的设计.为此,以超临界600 Mw机组直流锅炉为研究对象,构建了超临界压力直流锅炉数学模型和基于仿真试验结果的对象传递函数辨识模型,并分析了其合理性,为锅炉控制系统的设计建立了的基础.     

Dynamic simulation model for ultra supercritical 1 000 MW unit boilers

根据谏壁发电厂超超临界1 000 MW机组直流锅炉结构和水冷壁内工质不同压力阶段的换热特点,采用变相变点方法建立了超超临界直流锅炉水冷壁热水段、蒸发段、过热段长度随锅炉负荷变化的动态仿真模型,并在此基础上,利用STAR-90仿真平台建立了谏壁发电厂超超临界1 000 MW机组直流锅炉实时动态仿真模型.对所建仿真模型的动静态特性试验表明,该模型具有良好的动、静态特性,能够准确模拟该机组的起动和停止过程及一些典型故障工况.     

大容量余热锅炉动态模型的研究与应用

采用模块化建模方法开发了非补燃型三压再热余热锅炉动态仿真数学模型。根据余热锅炉的工作机理和特性,以能量和质量守恒原理为基础,详细论述了其内部蒸发器系统和单相介质换热器的数学模型算法,并结合其它相关模块算法(如流网、容积算法等),利用华北电力大学STAR-90仿真系统开发平台,建立了9F级燃气-蒸汽联合循环机组非补燃型三压再热余热锅炉的实时仿真模型。仿真试验表明所开发的数学模型能够正确反映对象的动态特性,具有较高的静态精度和良好的通用性,可为联合循环机组仿真系统的开发及大型余热锅炉控制系统的设计提供了有利的理论工具。     

300 MW机组直流锅炉数学模型及动态特性

利用仿真支撑系统APROS建立了300 MW火电机组直流锅炉数学模型,该模型能够准确地模拟实际机组起、停过程和可能发生的故障。将该模型应用于姚孟发电厂1号机组的仿真,结果表明所建立的300 MW火电机组直流锅炉数学模型具有良好的动态特性。     

超临界直流锅炉内置式汽水分离器数学模型及仿真

结合工质物理特性,依据质量、能量平衡原理,建立了超临界直流锅炉汽水分离器的机理型数学模型.根据分离器不同的工作状态,模型包括湿态、干湿态转换和干态3个部分.仿真试验以STAR-90仿真支撑系统为平台,搭建了汽水分离器系统模型,以机组启动、升负荷和停机、降负荷为工况进行试验,验证了数学模型的准确性.     

超临界机组过热器、再热器动态特性模型研究

由于超临界机组的过热汽温和再热汽温的大滞后特性,要取得良好的控制效果非常困难。提出一种根据锅炉过热器和再热器的结构参数和热力参数建立过热汽温和再热汽温传递函数的方法.对大容量直流锅炉的过热器和再热器的动态特性进行定量计算,为电厂的控制系统仿真等提供了便利,有利于提高系统的控制品质。结果表明:通过该机理建模法建立的过热器和再热器模型与实测数据相比较,证实该方法准确而且简便。     

热工多变量系统的闭环辨识方法研究与仿真

分析了基于主元分析的子空间算法,并结合热工系统的特点,将其应用到热工多变量系统的闭环辨识中.以某电厂1号超临界直流锅炉为例,采用现场数据进行辨识,建立了100%工况下的动态模型.最后对模型进行了仿真研究,仿真结果与直流锅炉机理变化趋势较为一致,从而证明了子空间方法在热工系统闭环辨识中应用的有效性.     

超超临界1000MW机组直流锅炉中间点温度机理模型的仿真验证

对东方锅炉股份有限公司制造的超超临界1 000MW机组直流锅炉汽水分离器中间点焓值的机理模型进行仿真试验分析,并对机理模型和系统辨识模型分别进行开环动态特性和闭环控制仿真试验。结果表明,该机理模型能够较全面地描述中间点温度的动态特性,适用范围广,具有更好的响应快速性和稳定性,调节时间短、超调量小。     

锅炉汽水分离器闭式系统的稳定性研究

本文利用数字仿真技术对直流锅炉闭式分离器系统的稳定性问题进行了非线性数学模型的仿真实验，对比了几种不同结构的系统的稳定性，提出了提高稳定性的方法。同时提出了一种简化的线性化动态数学模型，供方案设计时使用。本文提出的定性与定量分析结果对大容量直流锅炉国产化具有重要意义。     

超临界火电机组汽温动态特性研究

从物理定律出发建立了600MW超临界机组汽温系统的动态数学模型,其中包括单相受热管（过热器和再热器）模型、水冷壁两段简化模型和烟气侧传热模型。此模型繁简适度,便于应用,除了全面地反映了600MW超临界机组过热汽温和再热汽温的动态特性,还可以用于研究锅炉动态过程中工质压力和流量的变化规律。在建模的基础上,对600MW超临界机组在100％负荷下的汽温动态特性进行了仿真研究,仿真结果和理论分析表明,所建立的模型是合理的。     

A model of fossil fueled plant with once-through boiler for powersystem frequency simulation studies

A model of a fossil fueled generating power plant with a once-through boiler for power system frequency simulation studies is presented. In the model, the plant control system is modeled to represent the fundamental response of the coordinated boiler-turbine control in the large-size supercritical plants under changes in the system frequency. The model is based on a survey of configurations of the plant control systems used in the major units commercially operated in Japan. The values of the parameters in the model are described through the comparisons with plant responses in a field test and with simulation results from a detailed model of the plant manufacturer. Sample simulation results from the model are presented for demonstrating the fundamental response of the once-through plants under change in system frequency     

基于折息递推最小二乘自适应动态矩阵的过热汽温控制器设计

针对超临界直流锅炉过热汽温对外界扰动响应快，易发生超温或低温现象，提出一种将动态矩阵预测控制与修正的递推最小二乘算法相结合的折息递推最小二乘(DRPLS)自适应动态矩阵控制策略。通过在动态矩阵预测控制中加入DRPLS算法，降低老数据的影响，增强新数据的作用，提高预测性能。通过调节折息因子，可使模型具有更高的灵活性和适应性。将该方法应用于600MW超临界直流锅炉高温过热系统进行仿真研究，结果表明，该控制策略能较好地适应对象的动态特性变化，且控制系统的性能明显优于常规PID控制器。     

过热汽温智能控制系统研究

经过分析某超临界600MW直流锅炉高温过热器动态特性,过热器动态特性随机组的运行工况变化而变化,可以认为用蒸汽流量就能近似表示运行工况。在此基础上,提出了串级过热汽温智能控制系统。该智能控制系统中的副调节器仍然采用比例调节器;设计该主调节器时,把整个副回路和主对象看成广义被控对象,主调节器是一个自整定PID控制器,需要用到被控对象的Jacobian信息。随后构造了一个径向基函数(RBF)神经网络对被控对象进行辨识,从而求出了被控对象的Jacobian信息。最后将文中提出的智能控制系统用到了某超临界600MW直流锅炉的过热汽温控制中,仿真结果表明,用这种方法建立的过热汽温控制系统在机组运行工况发生变化时,具有较好的控制品质和较强的自适应能力。     

超临界直流炉典型启动系统对比分析

介绍了新型的超临界直流炉的启动系统,其大多为采用带内置式分离器和炉水循环泵的启动系统,按炉水循环泵与给水泵联接方式的不同可以把启动系统分为串联与并联2种型式。通过对2种具有不同型式启动系统的600 MW超临界直流炉的调试,从系统布置、控制特性及分离器水位变化特性3个方面进行了比较分析,认为串联式启动系统具有系统布置简单可靠、运行安全性高和水位易于控制的优点,更适于超临界火电机组启动及低负荷工况的安全稳定运行。     

超临界机组除氧器水位控制特性分析

对于超临界直流锅炉,除氧器除了起到给水除氧、加热以及疏水汇流的作用外,还必须保证锅炉所需给水的储备量.当机组负荷一定时,除氧器水位对象的动态特性近似为有延迟的一阶惯性环节.通过分析某电厂超临界600 MW机组除氧器水位控制系统SAMA图,从而得出具体的控制过程及控制特点.     

超临界机组协调控制系统设计新方法及其工程应用

超临界燃煤发电机组配置的直流锅炉,动态特性复杂。该文给出超临界机组协调受控对象的一种实用数学模型,采用观测器预估燃煤的热值,设计一种基于增量式函数观测的状态反馈+串级PID+智能控制(IC)+热值补偿(BTU)的综合型协调控制系统。采用数学方法描述了IC部分的具体内容,用状态空间法给出了整个控制系统的数学描述。通过数学分系统中串级PID调节器的作用。工程应用表明,在定压、滑压两种方式下变化负荷,其负荷速率可达12 MW/min,证明了该控制系统的稳定鲁棒性。     

超临界直流锅炉一次调频控制策略研究与应用

通过对超临界直流锅炉一次调频控制策略的研究,分析其控制逻辑的改进及在超临界直流锅炉的应用情况,提高了超临界直流锅炉一次调频的性能,加强了机组对电网的支援能力,对电网安全稳定运行有一定的作用。     

600MW超临界机组锅炉启动系统特点与运行控制

600MW超临界直流锅炉以其启停速度快、负荷变化快的特点已逐步成为国内调峰主力机组,主要对兴义电厂2×600MW超临界直流锅炉的启动系统的特点及在调试期间的运行控制做出说明。     

600MW超临界机组锅炉启动系统特点与运行控制

随着电力市场的发展,600MW超临界直流锅炉以其启停速度快、负荷变化快的特点已逐步成为国内调峰主力机组,本文主要对兴义电厂2×600MW超临界直流锅炉的启动系统的特点及在调试期间的运行控制做出说明。     

600 MW超临界机组简化非线性模型研究

目前,在国内对超临界机组模型的研究中大多将其简化为一个传递函数矩阵,不能观测机组内部其他参数的动态特性。通过采用机理分析和参数辨识相结合的方法,建立了600 MW超临界机组的简化非线性模型,利用某600 MW“W”火焰超临界直流锅炉机组负荷变动试验运行工况点的数据确定模型动静态参数。通过对Simulink仿真结果与实际运行数据对比表明,该模型能够很好地反映机组的非线性动态特性,可用于“W”火焰锅炉超临界机组协调控制策略研究及动态特性分析,通过修正参数也可以用于其他超临界机组相关方面的研究。