基于单元机组非线性数学模型的300 MW CFB机组协调控制器参数优化

提出了利用实测数据拟合的CFB机组非线性协调受控对象数学模型作为基础,建立机组协调控制系统仿真试验平台,在该平台上进行机组控制方案的设计以及控制器参数的优化调整,从而大大缩短该类型机组协调控制系统投入及参数整定工作所耗费的时间和精力。     

330MW机组协调控制系统的优化设计与实现

通过对DEB协调控制系统本质特征的深入分析,从指令信号间接平衡的角度,研究了DEB协调控制系统的优化问题.结合一个实际的工程项目,给出了基于Teleperm XP系统的330MW机组协调控制优化方案,设计了构成DEB协调控制系统的主要回路,并DCS常规功能模块予以实现.系统投入运行后,机组协调控制系统的控制品质得到了明显的改善,机组能够较好地适应滑压方式运行及AGC控制.     

间接能量平衡协调控制系统前馈控制策略的优化

对于非线性较强的主蒸汽压力和机组负荷,单纯采用机炉主控制系统的间接能量平衡(IEB)协调控制策略,难以在机组变负荷工况下取得较好的控制品质.对此,基于传统的IEB协调控制系统和汽包锅炉动态模型,设计了适应于单元机组特性的前馈控制策略,并分析了该前馈控制的特点,给出了控制参数的在线整定方法.该方法在机组的负荷响应试验过程中,使主蒸汽压力最大动态偏差＜0.35 MPa,表明优化后的IEB协调控制系统具有较好的动态调节品质.     

间接能量平衡协调控制系统前馈控制策略的优化

对于非线性较强的主蒸汽压力和机组负荷,单纯采用机炉主控制系统的间接能量平衡(IEB)协调控制策略,难以在机组变负荷工况下取得较好的控制品质。对此,基于传统的IEB协调控制系统和汽包锅炉动态模型,设计了适应于单元机组特性的前馈控制策略,并分析了该前馈控制的特点,给出了控制参数的在线整定方法。该方法在机组的负荷响应试验过程中,使主蒸汽压力最大动态偏差<0.35MPa,表明优化后的IEB协调控制系统具有较好的动态调节品质。     

330MW机组协调控制系统调试

300MW大型火力发电机组的负荷协调控制系统是机组最为重要的控制系统,正确地调试和投运此类控制系统,对机组的安全经济运行将起到重要作用。文中对石嘴山电厂#1、#2机协调控制系统的投运进行说明,2台机组的协调投运,取得了预期的协调效果。石嘴山发电厂2×330MW机组协调控制是以锅炉跟随为基础设计的。在协调系统投入的实践中,通过对控制策略所进行修改解决了负荷控制响应和压力控制的波动问题,分析燃料、负压、空预器漏风对协调系统投入的影响和相应的实验结果,协调系统的投入过程中所做的基本实验过程和结果。现场实验结果表明,所做的控制系统完善工作是有效的,协调系统控制效果比较理想。     

台山电厂600 MW机组低负荷经济运行协调控制系统优化研究

以台山电厂600MW机组开展低负荷经济运行过程中对协调控制系统的优化为例,针对机组滑压曲线优化后斜率的大幅提高以及电网对机组自动发电控制（automatic generation control,AGC）快速变负荷的要求,详细介绍了机组低负荷经济运行控制系统可能出现的问题和协调控制系统需要进行的修改及采取的对策,提出了提高机组快速变负荷能力和协调控制系统稳定性的方法。     

引进300MW机组协调控制系统的分析和改进

协调控制系统主控部分简介本机组的协调控制系统系由美国FOXBORO公司设计制造,并采用SPEC—200组件组装式电子模拟控制装置。图1为该机组协调控制系统的主控部分的框图。图中的LMCC表示机组负荷管理中心。运行人员对机组可以进行就地操作。同时,电网中心调度ADS可按电网负荷经济调度遥控设定机组负荷指令No。这些指令经最大/最小负荷限制和变化速     

超超临界直流炉协调控制策略设计与应用

论文在分析超超临界机组控制特点及借鉴以往调试经验的基础上,设计一套较完善的协调控制策略,在某电厂 660 MW超超临界机组上得到应用.协调控制系统投运后运行稳定,在450 MW～660 MW之间进行负荷扰动试验,试验结果表明该协调系统的调节品质符合部颁标准,能够满足机组运行和电网的要求,为大型超超临界机组协调控制系统的设计及新建大型火电机组纳入电网AGC控制提供借鉴.     

300MW燃煤机组非线性动态模型与非线性控制软件包

本项目针对300MW燃煤机组,研究了建模的理论方法,建立了一套表征机炉局部子系统和设备的动态模型;采用机理分析与实际数据修正相结合的方法建立了300MW燃煤机组的整体动态模型和用于协调控制系统设计的机炉简化模型;建立了用于机组动态特性分析和控制系统研究的专用仿真系统。该系统可方便地与DCS互连,为研究单元机组控制系统提供了先进的手段;针对火电机组的非线性特征,研究了鲁棒控制、模糊多模型控制等单元机组协调控制策略;采用模糊多模型自适应控制方法,建立了不同工作点的多个线性化模型,分别设计了多变量内模控制器。     

300MW燃煤机组非线性动态模型与非线性控制软件包

本项目针对300MW燃煤机组,研究了建模的理论方法,建立了一套表征机炉局部子系统和设备的动态模型;采用机理分析与实际数据修正相结合的方法建立了300MW燃煤机组的整体动态模型和用于协调控制系统设计的机炉简化模型;建立了用于机组动态特性分析和控制系统研究的专用仿真系统。该系统可方便地与DCS互连,为研究单元机组控制系统提供了先进的手段;针对火电机组的非线性特征,研究了鲁棒控制、模糊多模型控制等单元机组协调控制策略;采用模糊多模型自适应控制方法,建立了不同工作点的多个线性化模型,分别设计了多变量内模控制器。     

TCSC与水轮发电机励磁和水门的多指标非线性协调控制

采用多指标非线性控制设计方法，对TCSC与水轮发电机的励磁和水门进行了协调控制设计。设计过程表明：多指标非线性设计方法能较好地解决多输入多输出高阶非线性控制系统的设计问题，并且对于具有非最小相位环节的水轮发电机非线性控制系统也能有效地解决其设计问题。文中所设计的多指标非线性协调控制律能有效地协调系统各状态量的动、静态性能，既提高了系统的稳定运行能力，改善了系统各状态量的动态响应特性，又能很好地保证机端电压、有功输出和TCSC阻抗这些反应系统输出特性状态量的控制精度。仿真结果表明：TCSC与发电机进行协调控制，有利于提高系统的稳定运行能力，因此，在一次系统电气特性允许的情况下，应考虑将TCSC的安装地点尽量选择在靠近发电厂一侧，以便实施TCSC与发电机的协调控制。     

STATCOM与发电机励磁的协调控制

针对单机无穷大系统,建立了包含静止同步补偿器（STATCOM）的状态空间模型,应用给定信息结构约束下的最优控制理论和算法,设计了4组STATCOM与发电机励磁的协调控制器。它们的控制规律分别是：状态反馈的完全分散协调控制、输出状态反馈的完全分散协调控制、STATCOM处可以反馈机组角频率偏差的特定信息结构下的LQ协调控制,、全状态反馈的集中型最优控制。仿真结果表明,与独立设计的AVR／PSS励磁控制器和电压偏差PI调节型STATCOM控制器相比,上述4组协调控制器能更加有效地提高系统暂态稳定性能。同时,安全分散信息结构的状态和输出反馈控制的控制性能稍次于其他两种协调控制规律,但由于它们实现代价低、可靠性高,更具易于实际应用。     

多馈入交直流混合系统的智能模糊分散协调控制

为了解决多馈入交直流混合系统中诸控制元件之间协调的问题,根据模糊逻辑推理方法与最优分散协调算法,设计了智能模糊分散协调控制器(FODC),从而使整个交直流系统的性能达到最优.用NETOMAC仿真软件仿真了一三机双直流系统.仿真结果表明,所设计的FODC确实能提高整个交直流输电系统的稳定性,且优于常规的无分散协调控制(NDC)和有分散协调控制(ODC),在不同扰动下亦能表现出很好的适应性.     

顺序控制技术在火电厂的应用-兼论顺控技术与计算机控制系统的协调发展

回顾了引进的大型单元机组所使用的典型顺序控制技术,在剖析TM、TURBODEM和APS等顺控装置的技术特点及其利弊得失的基础上,按照不同的发展层次,结合各个时期的历史背景,从应用软件的角度澄清了一些事实,对于计算机顺序控制系统本身有待改进的一些问题,进行了探讨,指出真正掌握顺控对象的工艺流程始终是顺控系统设计者的首要任务;顺控技术的总体设计思想有待深化;应用软件的开发方法和环境是应用计算机的必要条件;详尽的操作指导是顺控系统的重要组成部分;最终还需要有一批既精通电厂热工自动控制技术,又能熟练掌握计算机控制技术的专业技术人员;顺控技术与计算机控制系统必须协调发展。     

汽轮发电机励磁与汽门协调无源性控制

论文利用协调无源性方法，对汽轮同步发电机系统进行励磁控制和汽门调节，达到功角和输出电压的稳定性．文中采用四阶双输入模型，由backstepping方法得到汽门控制输入，再用协调无源性设计励磁控制部分，使得整个系统达到反馈无源，保证了系统的渐近稳定性。由于在控制器的设计中，未用到任何线性化方法，因而所得控制器充分利用了系统的非线性特性。通过仿真，证实了设计思想的正确性与控制方法的有效性。     

多馈入高压直流输电系统的分散协调控制研究

为了提高多馈入直流输电系统的稳定性，该文采用可选择控制结构的部分输出量反馈最优分散协调控制算法设计出了以全系统动态最优为目标的分散协调直流附加控制器，并在设计步骤中引入模态可控程度与模态可观测程度的概念来优选控制器安装地点以及控制反馈信号．从而最大程度地发挥了该控制算法可选择控制结构的特点。算例仿真分析显示了所设计控制器在协调作用下对系统多个振荡模态的良好阻尼效果，证明了该协调控制器设计方法的有效性。     

基于扩张状态观测器的电力系统非线性鲁棒协调控制

该文提出了一种基于扩张状态观测器的非线性鲁棒协调控制方法(Extended-State-Observer based Nonlinear Robust Coordinated Control，ENRCC）；将电力系统对象归纳为一类内环为非线性系统、外环为伪线性系统的多输入多输出对象。在此基础上，完整地阐述了ENRCC的控制原理；利用一簇低阶扩张状态观测器对内环非线性系统进行动态反馈线性化和解耦设计，利用线性鲁棒控制方法对已线性化的内环系统和外环伪线性系统进行预期动力学设计，最终可实现观测器 线性化 鲁棒协调控制三者的有机结合。实例仿真结果表明：该控制规律严谨简单，方法原理直观清晰，便于工程应用，具有很强的适应性和鲁棒性，能有效地解决一类不确定 非线性 分散性的电力系统多输入多输出(MIMO)对象的控制问题。     

W型火焰燃煤锅炉主蒸汽压力调节系统设计与调试

从机炉协调控制的角度出发,以一个实际的工程为例,分析了电功率的变化和汽轮机调门扰动对主汽压控制系统的影响,介绍了ＤＥＢ直接能量平衡控制系统的实际应用。实践表明,深刻理解单元机组汽压被控对象的动态特性,对单元机组协调控制系统的设计和分析是十分有益的。     

应用于机炉协调控制的能量平衡与主汽压力调节相结合的控制策略

对锅炉、汽轮机的动态特性及直接能量平衡(DEB)控制策略、能量平衡信号和主汽压调节进行了分析研究,设计了有效实用的机炉协调控制系统,并在实际工程中应用。该系统不仅改善了机炉被调量的调节品质,提高了协调控制系统适应负荷变动的能力,而且减少了现场调试的工作量。     

本生直流炉机炉协调控制系统的设计新方法及其工程应用

直流炉的控制技术是热控领域一个重要的研究课题,与汽包炉有较大的差别,该文从直流炉非线性数学模型的结构入手,导出其线性增量型数学模型,进而采用状态空间法加以描述,建立了相应的增量式状态观测器,分别设计了新型的适用于直流炉的机炉协调控制系统、锅炉给水控制系统和过热器蒸汽温度控制系统.通过在实践中对上述控制系统的整定与优化,取得了优良的控制效果：机组在大负荷范围（80MW）和高负荷变化速率（9MW/min）的工况下减负荷时,过热器出口汽温、机前压力和有功功率等参数的调节品质满足电力系统热工自动化的行业标准.现场实时控制的应用效果展示了该项技术的先进性和实用性,同时也为超临界机组控制策略的选择提供了参考和借鉴.