供热机组协调控制对象非线性特性分析

供热机组参与电网调峰调频是大势所趋。现有的供热机组协调控制系统难以同时满足供热和纯凝两种工况下AGC的控制品质要求,需要分析供热机组特性以找出造成控制品质差异的原因。首先将某抽汽式供热机组的通用简化非线性动态模型小偏差线性化得到传递函数矩阵模型,然后通过分析几个典型工作点的非线性测度和传递函数系数数值总结出机组非线性特性变化规律。研究表明,供热工况下机组控制品质变差主要由供热调节蝶阀对发电负荷这一传递函数在纯凝和供热工况下结构差异造成。这种非线性很难通过整定调节器参数克服,因此需要考虑供热侧对发电的影响,为供热工况重新设计协调控制方案。等供热抽汽流量下机组非线性随发电负荷均匀变化,其规律与纯凝工况相似,可通过DEB等非线性方案克服。     

汽包锅炉给水与负荷-压力耦合特性分析

火电单元机组为一复杂多变量对象,给水流量与机组负荷-机前压力系统之间存在明显的耦合。利用能量及质量守恒定律,从锅炉侧和汽轮机侧分别分析给水流量影响机组负荷和机前压力的机理,建立给水流量-锅炉燃料量-汽轮机调门开度与机组负荷-机前压力之间的三入二出动态模型。模型以微分方程形式给出,主要参数均具有明确的物理意义,便于工程实用。并针对一实际机组,根据其设计数据确定模型参数。通过构建控制系统仿真发现,机跟炉和炉跟机控制方式均不能有效消除给水流量波动对机组负荷及机前压力造成的影响。     

“机跟炉”协调控制系统参数整定规律研究

特殊情况下火电机组协调控制系统需采用"机跟炉"控制方式维持主汽压等关键参数的稳定。研究一种利用机组简化非线性动态模型直接求取控制器参数的方法。对模型进行工作点线性化,结合"机跟炉"控制系统框图,推导出汽轮机侧控制回路闭环条件下锅炉燃料量对发电功率的开环传递函数,对其进行化简可计算锅炉侧控制器参数,并可直观地显示出被控对象参数与控制器参数之间的变化规律。针对一330 MW机组进行调试,故障情况下协调控制系统由"炉跟机"切换到"机跟炉"模式,蒸汽压力迅速保持稳定且发电负荷没发生大的扰动,表明该方法得到的参数具有足够的准确度。     

直接能量平衡(DEB)协调控制系统参数整定

为提高可再生能源消纳能力,电网要求火电机组优化协调控制系统提高发电负荷响应能力,而锅炉侧控制器参数整定是协调控制系统调试的重点和难点。利用亚临界机组简化非线性动态模型,针对DEB控制方案,推导出机侧闭环炉侧开环状态下燃料量对DEB热量信号的传递函数,并提出依据此传递函数直接计算锅炉侧PID控制器参数的方法。仿真实验证明,应用该方法进行参数整定的DEB控制系统,抗AGC指令扰动、燃料量扰动能力及鲁棒性明显优于典型炉跟机协调控制系统。     

基于EBSILON仿真软件的联机供热负荷分配优化

针对某电厂供热能耗偏高,利用EBSILON仿真软件搭建了200 MW和300 MW机组的联机供热系统模型,获得机组最佳运行方式,有效缓解了联机机组能耗大、运行成本高的问题。在模拟过程中,对不同热电负荷进行计算模拟,得到机组总煤耗与发电标准煤耗随300 MW机组热电负荷占比的变化关系曲线。根据模拟结果得出:当300 MW机组发电量为250 MW至280 MW时,机组的经济性及安全性最佳。为确定联机机组最佳热电负荷分配提供了理论支持,实现了节能减排、能耗降低的目标。     

神经网络解耦控制器在单元机组负荷控制中的应用

针对火电单元组机组这类集炉、机、电为一体具有多变是强耦合,非线性及参数时变的受控对象,基于常规解耦控制技术的控制系统无法应用的问题,讨论了变量神经网络解耦控制方法,并进行了火电机组负荷控制系统的设计和仿真研究。     

单元机组中按给定模型实现机炉负荷协调的设计方法

就目前看,前馈——反馈复合控制系统仍是单元机组实现机炉负荷协调控制的基本型式,但设计方法还不甚完善。本文选取协调关系以Moore系统为基础,依据解耦理论建立了单元发电机组按给定模型实现机炉负荷协调的设计方法。设计实例及其仿真结果表明,这个设计方法是合理、可行的。     

综合能源供给型热电联产机组建模及特性分析

我国城市周边普遍建设兼具发电、供热、工业供汽等功能的综合能源供给型热电联产机组,对象惯性迟延、非线性、多变量耦合等特性更加复杂。建立对象动态模型是分析其控制特性并实施优化控制的基础。以通用亚临界机组动态模型为基础,针对其热力系统结构的差异,采用机理建模的方法建立汽轮机供热抽汽、工业抽汽部分的物质-能量平衡方程,得到能够反映机组发电-供热-供汽负荷耦合特性的五入五出简化非线性动态模型。并针对一典型300 MW热电汽多联产机组,代入设计及运行数据得到了一个模型的实例,通过仿真实验和实际运行数据对比定性定量地验证了模型的准确性。     

供热机组低压缸零出力工况下热经济性分析

低压缸零出力运行是当前供热机组灵活性改造的主要方式。依据电网现行深调峰补偿政策，核算机组不同工况下的收益是现场面临的实际问题。研究一种基于热平衡规律的变工况快速算法，能够在保证基本计算准确度的情况下快速计算出机组变工况后运行状态。以某350 MW超临界供热机组为例，分别计算100%TMHCR(最大供热)和40%THA工况下低压缸零出力运行前后的发电功率、供热功率及热耗等参数，进而计算出发电供热收益。结果显示，100%TMHCR工况低压缸零出力运行能够降低发电负荷约8%,提升供热负荷27%,40%THA工况可将发电负荷降低至25%Pe,经济效益显著。     

超临界机组协调控制方法研究及模型分析

针对超临界机组蓄热小,非线性强,压力的剧烈波动严重影响到机组负荷控制品质的现象。根据超临界直流锅炉的特点,对600 MW超临界机组协调控制系统进行了研究。在获得机组数学模型的基础上,应用格拉姆法对模型进行解耦简化,通过分析可以确定当煤水参数配比合适、中间点温度控制效果平稳时,可以将三输入三输出的超临界直流机组的控制系统简化为双输入双输出控制系统的线性近似模型,并根据模型响应曲线的相似性,利用双向静态解耦法对模型进一步简化,获得了工程应用的控制系统,并通过仿真证明了该方法的有效性。     

中央空调冷冻水系统优化控制研究

在实际的空调运行中,由于诸多因素的变化,空调系统的大部分时间在非设计工况下运行,一般都是在部分负荷下工作,达不到最大负荷,存在较大的能源浪费．本文提出了一种迭代控制对二次泵频率进行控制,根据用户负荷需求进行压差设定值的优化设置,使系统中的冷冻水阀门的最大阀位接近全开的状态,为系统提供所需要的最小供水压差,实现水泵节能．     

Fluid-solid coupling numerical simulation of charge process in variable-mass thermodynamic system

A joint solution model of variable-mass flow in two-phase region and fluid-solid coupling heat transfer, concerned about the charge process of variable-mass thermodynamic system, is built up and calculated by the finite element method (FEM). The results are basically consistent with relative experimental data. The calculated average heat transfer coefficient reaches 1.7×10⁵ W/(m² · K). When the equal percentage valve is used, the system needs the minimum requirements of valve control, but brings the highest construction cost. With the decrease of initial steam pressure, the heat transfer intensity also weakens but the steam flow increases. With the initial water filling coefficient increasing or the temperature of steam supply decreasing, the amount of accumulative steam flow increases with the growth of steam pressure. When the pressure of steam supply drops, the steam flow gradient increases during the maximum opening period of control valve, and causes the maximum steam flow to increase.     

20万千瓦供热单元机组协调控制系统

本文阐述了20万千瓦供热单元机组三输入三输出控制对象的协调控制系统基本方案的原理。对实际负荷指令形成,锅炉汽机主控器的组成及它们的工程实现作了较详细说明。着重解决了四个方面的问题:(1)协调控制系统使电热负荷变化互不干扰。(2)在不同供热负荷条件下,电负荷允许变化范周及上下限问题。(3)锅炉主控前馈信号的分析与实现。(4)机组局部故障自动处理功能的实现。     

DMC modified algorithm based on time series prediction principle

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｏｆｄｉｓｔｒｉｃｔｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｃｉｔｙｆａｃｅｓｔｗｏｐｒｏｂｌｅｍｓ .Ｏｎｅｉｓｔｈａｔｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓｔｒｅｍｅｎｄｏｕｓ ,ａｎｄｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｉｓｎｅｅｄｅｄ.Ａｎｏｔｈｅｒｉｓｔｈａｔｈｅａｔｉｎｇｏｂｊｅｃｔｈａｓｔｈｅｆｅａ ｔｕｒｅｓｓｕｃｈａｓｌａｒｇｅｔｉｍｅｄｅｌａｙ ,ｔｉｍｅｖａｒｙｉｎｇ ,ｕｎｃｅｒ ｔａｉｎｔｙａｎｄｎｏｎ ｌｉｎｅａｒｉｔｙ ,ａｎｄａ…     

调速阀式旁路节流调速系统动态特性理论及试验研究

针对负载变化时旁路节流调速回路存在的液压缸输出前冲和液压缸进油腔压力冲击的问题,采用理论分析与试验研究相结合的方法,研究了调速阀式旁路节流调速系统参数变化对系统动态特性的影响.建立了旁路串接调速阀的节流调速系统动态特性的理论模型,并进行了相应的试验研究,试验数据分析结果与理论分析相吻合,为此类型回路系统设计提供了参考依据.     

一起汽轮机高压调节阀指令波动事件原因分析

针对某火力发电机组在更换高压主汽阀的VCC卡时,各个高压调节阀切换至手动状态,阀门指令发生突变,机组负荷从197 MW突降至129 MW的问题,进行高调门流量特性诊断。通过对汽轮机DEH控制逻辑的分析,结果显示由于高压调节阀指令切换回路中函数设置的不合理,导致指令切换时发生扰动、负荷突降。本文的分析结果可为其它发电厂的DEH调门优化函数设置提供参考。     

300MW机组中压缸启动控制研究

为了解决张家口发电厂7号机组中压缸冷态启动中的系统控制问题,分析了中压缸启动的特点、机组及控制系统的现状,提出了控制系统需要解决的问题.在此基础上给出了机组中压缸启动的控制方案,并对高压缸预暖控制、机组启动方式的选择、阀切换逻辑、中压调门开启曲线整定、通风阀的控制和旁路自动投入进行了详细介绍.该方案在张家口发电厂7号机组首次采用中压缸启动中获得成功.运行实践表明,该方案控制逻辑正确、合理,能满足机组系统的要求.     

深圳供水系统液控阀阀位漂移研究

分析深圳市东江水源工程管理处永湖泵站液控阀阀位漂移成因,主要是厂家设计选型失误.提出阀门自动复位装置及碟式制动器改造方案,实验表明该方案能抑制阀位漂移,满足泵站运行要求.     

基于单片机对教室供暖系统节能智能控制模式研究

本系统选用数字温度传感器Ds18B20检测室内温度,以AT89C55单片机为系统核心,在传统供暖系统中增设电动调节阀,并通过单片机控制电动调节阀的开度来调节室内温度．选取18℃,22℃,26℃建立三种控制模式,根据不同时段的需求选用不同的控制模式,在保证供暖舒适性的同时最大限度的节约热能、节约资源．