多模型内模控制器在主汽温的应用研究

针对火电厂主汽温被控对象的大惯性、大滞后特点并且负荷变化对被控对象参数影响较大等因素,PID控制器的控制效果很难达到满意。提出基于多模型内模切换控制方案。被控对象的传递函数的模型在不同的工况下建立,并设计出与其相对应控制器,在不同运行工况选择相应的控制器,实现全工况下安全运行。基于新的目标函数的二阶振荡进化方程来调节粒子群算法对内模控制参数进行优化。仿真表明,该方案比传统PID控制具有更好的控制品质。     

基于GPC模糊增益调度的直接空冷背压控制优化

针对直接空冷机组在变工况时被控对象发生改变造成背压跟踪设定值效果变差的情况,提出了一种基于GPC模糊增益调度的控制方式.首先,对机组背压影响因素进行分析,确定各典型工况下风机转速与背压的动态模型;然后,设计各个典型工况之间的模糊增益调度规则,确定工况变化后对应的隶属度函数;最后,将GPC广义预测控制与模糊增益调度控制相结合,设计出新型的GPC模糊增益调度控制.仿真结果表明,在变工况的情况下,GPC模糊增益调度控制与传统GPC相比具有更好的控制效果,对现场背压控制具有一定的指导作用.     

宽负荷区间PID比例自适应主动寻优技术

实际发电机组常处于变工况运行,工况改变前设置的PID控制器参数的控制效果无法满足 工况改变后的控制要求,出现控制系统调节能力变差的问题。为了提升变工况下机组的控制品质,本文提出宽负荷区间PID比例自适应主动寻优技术,通过过零点判断逻辑及选取并保持最值逻辑,自辨识变参数动态修正PID控制器的比例参数,对PID控制器的比例作用进行在线、实时、动态调整及优化,自动寻找最优控制参数。将该技术应用在某660 MW机组的锅炉主控PID的比例项中,应用结果表明,宽负荷区间PID比例自适应主动寻优技术能够更好地调节变负荷过程中主蒸汽压力的变化,动态调整比例参数,实现主蒸汽压力的良好控制。说明该技术能够提高变工况下控制器的调节品质,增强机组的自动控制水平。     

直接空冷机组背压模糊控制方法

直接空冷与湿冷机组在排汽末端有很大区别,导致直接空冷机组不能沿用普通湿冷机组的背压保护控制方法。为此提出背压保护安全裕度的概念,并给出了应用于直接空冷机组的基于背压保护安全裕度的模糊控制方法。考虑到直接空冷机组背压很容易受到环境温度和风机风速的影响,建立了基于传统变工况特性的空冷机组数学模型。仿真算例表明,该方法能够较大程度地保证机组在最经济和安全的状态下运行。     

电站空冷系统变工况性能的数值研究

无论直接还是间接空冷系统,其热力性能都受到环境气象条件的显著影响。研究不同环境条件,不同机组热负荷和操作条件下机组背压的变化规律,对于电站空冷系统变工况优化运行具有重要参考价值。该文建立了电站空冷系统变工况运行性能的计算模型和数值方法,分别以典型直冷和间冷系统为例,通过数值模拟,获得了不同环境气象条件下,直冷系统空冷凝汽器空气流量和进口空气温度,以及间冷系统空冷散热器空气流量和进口空气温度。以变工况数值计算为基础,分析了直接和间接空冷机组背压的变化规律。结果表明,直接空冷系统热力性能随风速和风向发生显著变化,并随风速增加而降低,导致机组背压随风速增加而升高。对于间接空冷系统,其热力性能先随风速增加而降低,随后又增加,使机组背压呈现先升后降的变化趋势。电站空冷系统变工况性能的数值研究结果,可用于指导空冷系统的优化设计和安全运行。     

基于模糊自适应内模控制的主蒸汽温度控制系统研究

采用一阶时滞模型作为主蒸汽温度广义被控对象模型,设计基于模糊自适应内模控制的主蒸汽温度控制系统。在不同典型工况辨识得到不同对象模型参数,根据模型参数和模糊自适应规则自动整定控制器参数。对所设计的控制系统进行仿真和实际应用。结果表明,在外部扰动或模型不能准确匹配及不同工况运行时,此控制策略较传统串级PID控制和Smith预估控制具有更好的控制品质。     

直接空冷机组FCB工况背压及给水温度控制方式改进

分析了直接空冷机组FCB运行工况对背压及给水温度的影响。介绍了各类型机组的背压控制方式,根据直接空冷机组背压控制特点,优化了机组FCB工况下的背压控制策略;改进了FCB动作时锅炉给水温度的控制方式。优化改进后的试验证明,FCB工况下机组背压及给水温度未发生大幅波动,解决了机组FCB动作后背压及给水温度等主要运行参数的控制难题,保证了机组在FCB工况下的安全稳定运行。     

基于随机森林的600 MW直接空冷机组背压运行优化

直接空冷机组的背压值主要依靠运行经验设置,导致机组经济性较差。通过合理方法找出不同工况下的最佳背压是提高机组经济性的有效措施。本文利用灰色关联度分析法分析了影响机组净功率的主要因素,基于某电厂600 MW直接空冷机组运行数据,使用随机森林算法建立了不同负荷段、不同环境温度下的直接空冷机组的净功率-背压模型。通过模型得到了不同工况下机组净功率最大时所对应的背压,即最佳背压。研究发现:最佳背压随着环境温度、负荷的增大而增大;优化背压大都小于实际背压,适当降低背压有利于增大机组净功率;机组在低负荷下使用最佳背压优化的净发电功率增量更显著。     

火电机组功率波动的仿真研究

主蒸汽温度、压力的变化会导致功率控制回路的被控对象增益发生变化,固定参数PID控制器无法适应这种变化,控制品质会变差,甚至可能导致机组出力发生波动,进而引起电网的振荡。本文采用了引入自适应因子的前馈校正,能够消除主蒸汽参数变化对机组功率的影响,保证机组出力稳定。     

通辽发电总厂600MW直接空冷机组自动控制策略优化

以通辽发电总厂600 MW 直接空冷机组为研究对象,给出了不同的环境温度和运行工况下空冷机组最优经济背压值,实现了背压控制设定值的自动设定功能,避免了手动设定背压值对机组运行经济性的影响.对空冷系统冬季防冻保护控制逻辑进行了优化,实现了空冷系统的全过程自动控制,提高了空冷机组运行的经济性和安全性.     

空冷机组直接空冷系统变工况特性的计算分析

采用η-NTU法,建立了空冷杌组直接空冷系统变工况计算模型.对某台600 MW空冷机组直接空冷系统的变工况特性进行了计算分析,得到迎面风速、环境温度以及杌组排汽流量变化对背压影响的规律,为确定空冷凝汽器在变工况下的合理运行方式提供依据.     

一种基于遗传算法的自调整模糊PID控制器

针对火电厂主汽温被控对象的大迟延、模型不确定性，提出一种改进的基于遗传算法的在线自调整模糊PID控制系统，并采用遗传算法对自适应调整算法中的参数进行寻优。仿真结果表明，该系统能很好地克服机组工况变化对系统的扰动。系统在多种工况下的暂态和稳态响应明显好于常规的PID控制系统，体现了模糊控制系统在控制品质、鲁棒性方面所特有的优越性。     

参数自适应模糊PID控制器及其在水电机组调速器中的应用

由于水电机组调速系统控制对象———水轮机的运行工况在不断变化，描述水轮机动态特性的数学模型及引水系统的模型参数时刻发生变化，常规PID控制的应用受到限制。文中引入了模糊控制理论，使用参数自适应模糊PID控制器替代常规PID控制器，通过仿真结果显示，对水电机组过渡过程的控制具有明显的效果。     

基于数据挖掘的直接空冷机组背压预测及优化

为实现直接空冷机组冷端优化，以机组历史运行数据为基础结合数据挖掘与深度学习算法，提出了一种直接空冷机组冷端运行优化方法。首先，对获取的历史运行数据进行稳态筛选、工况划分，结合高斯混合模型算法确定机组多元工况下背压基准区间；然后，使用Spearman系数法选取特征变量，结合门控循环单元神经网络构建直接空冷机组背压预测模型，对比背压基准区间与背压预测值给出背压的优化建议和预警信息；最后，将该方法应用于某亚临界300 MW空冷凝汽式机组。研究结果表明：提出的背压优化方法能够给出有效的背压预警信息，实现空冷机组冷端优化运行。     

水轮机组功率振荡预防的仿真研究

低频振荡严重威胁着整个电网的安全与稳定,机组侧出力不稳定是导致低频振荡的因素之一。水轮机组水头的变化会带来水轮机组运行工况的改变,单一地采用传统的PID无法适应较大的水头变化,控制效果会变差甚至会出现出力波动。引入一个自适应控制环节,利用BP神经网络辨识出水头与PID参数关系模型,实现PID参数对水头的自适应。通过在SIMULINK搭建模型进行动态仿真,对比仿真结果表明增加了自适应控制环节后,控制回路的控制品质要好于单一采用经典PID控制器的控制品质。     

直接空冷机组防冻控制策略分析

介绍了直接空冷系统运行特点,在分析了机组冬季运行空冷岛冻结原因的基础上,针对目前直接空冷系统防冻控制策略设计存在的缺陷,应用多模式切换控制方法优化空冷防冻控制策略.新型控制策略将空冷岛风机多种运行模式进行分类,根据机组不同的运行工况,控制算法、定值自动切换,使控制逻辑自动适应机组运行工况;优化了机组背压自动定值函数、凝结水过冷度定值函数,保证空冷岛在冬季极寒气候下不冻结;在控制算法中加入非线性、自适应环节,并优化了调节器参数.     

基于GA的背压动态设定值多目标优化研究

为了解决中国多数空冷机组背压值设定存在的缺陷,利用某300 MW直接空冷机组运行过程中所获取的参数,使用多目标优化遗传算法（GA）建立具体的背压和空冷风机耗电量数学模型,在约束条件下求解最优背压和最小空冷风机耗电量。该背压动态设定方法,实现了空冷机组在变负荷及AGC考核条件下背压设定值的动态优化,对空冷机组运行参数的调整以及控制策略的优化有实用价值,有利于提高空冷机组的安全经济运行水平。     

改进单神经元PID用于预防水轮机组功率振荡

原动机侧的功率波动会导致电网的低频振荡,严重威胁电力系统的安全稳定运行。水轮机组运行工况的变化会导致固定参数的经典PID控制器的控制品质变差,甚至引起机组有功功率的波动。采用改进单神经元PID控制器来代替水轮机组功率控制回路中的经典PID控制器,通过建模仿真并对比两者的控制品质,证明了改进单神经元PID控制器可以消除工况变化所带来的影响,保证水轮机组的稳定出力。     

单神经元PID控制器在过热汽温控制中的应用

将具有自学习功能的单神经元模型与常规的PID控制算法相结合，设计了单神经元PID控制器，并应用于超临界机组过热汽温控制系统。仿真结果表明，采用单神经元PID控制器的汽温控制系统，能够适应被控对象在较大范围内的变化，具有较强的自适应能力和鲁棒性，其控制品质优于常规的PID控制器。此外根据仿真结果，对单神经元的学习算法进行了改进，使其控制品质得以提高。     

灵活调峰下在线学习的直接空冷机组背压预测模型

在灵活调峰的背景下,为适应直接空冷机组负荷动态变化与环境因素干扰,提出一种在线学习的神经网络方法对直接空冷机组背压进行预测。首先,对历史数据进行清洗,通过Spearman相关性分析确定影响运行背压的低冗余重要特征。接着,采用Hammerstein模型对背压进行模型参数在线辨识。同时,采用长短记忆神经网络和注意力机制建立直接空冷机组背压预测模型,使用在线学习的方式对模型进行更新。实验表明：该模型在预测未来1h内不同时间跨度的背压绝对百分比误差（MAPE）低于9%,并在预测30s内的背压MAPE低于1%。最后,在实际电厂系统中验证模型能够在实际应用中稳定运行。本研究的成果为直接空冷机组背压实时预测提供了有效的方法,这对于灵活调峰直接空冷机组的运行和管理具有重要的意义。