循环流化床锅炉机组协调控制系统的研究

针对循环流化床(CFB)锅炉复杂的燃烧、传热和流动过程,提出了以煤量为主调节汽包压力与以风量控制床温相结合的解耦控制,并采用预测专家控制和变幅值、变时间快速修正回路的协调控制策略。在135MW CFB机组的应用表明,稳态和动态时的机组目标负荷指令、机组实际负荷指令、机组实际负荷、机前压力、机前压力指令、汽包压力、总燃料量和总风量等主要参数均较平稳,较好地解决了过程复杂对象的非线性、多变量、时变性和大迟延性等问题。     

基于动态线性自回归预测及燃烧状态观测器的锅炉控制系统

针对火电机组锅炉控制系统由于燃烧过程滞后而导致的主蒸汽压力波动大等问题,提出了一种新型的锅炉控制系统。利用改进线性自回归预测算法及燃烧状态观测器,分别从压力变化及燃烧过程角度对燃料量需求值进行修正,将修正信号作为前馈引入锅炉控制系统以提高机组主蒸汽压力的稳定性。以可编程控制器作为硬件平台,依据自动发电控制（AGC）考核内容在APROS仿真平台上针对某300 MW机组的高低负荷段分别进行10%MCR和5%MCR单向升降负荷试验,结果表明,基于动态线性自回归预测及燃烧状态观测器的新型锅炉控制系统在提高机组负荷响应速度的同时保证了主蒸汽压力良好的跟随性,提高了机组的AGC响应能力和品质,具有一定的工程应用价值。     

330 MW火力发电机组协调控制系统改进

大型火力发电厂的协调控制系统CCS(Coordinated Control System)是一个复杂的多变量耦合控制系统.研究了反演算函数在大机组CCS中的设计与实现问题.分析了达拉特发电厂1号机组CCS的特点,为解决火电单元机组CCS的动态非线性和耦合特性,设计了压力、功率偏差反演算函数的解耦CCS控制回路,引入反演算函数算法用于动态解耦运算,改善了CCS的强耦合及动态非线性特性,改进了CCS适应外界负荷能力差的现状.为补偿锅炉的惯性和迟延,提出了根据前馈的微分作用快速调节燃料量的方法:加入动态超调措施,使一次风风量提前动作.通过现场试投,验证了新协调系统的有效性.系统实际运行曲线验证了控制系统的良好品质.     

配置双进双出磨火电机组燃料控制策略优化研究

对于配置双进双出磨煤机的火电机组，燃料控制的及时、准确性关系到机组协调系统的调节品质和变负荷工况下主汽压力、主汽温度等主要参数的稳定性。为解决锅炉燃烧指令的快速跟随性，以及入炉煤量的高精度控制这一难点问题，介绍了一种燃料控制优化策略，通过优化改进燃料主控控制方式、制定一种磨煤机动态瞬时入炉煤量计量和表征方法，提高锅炉燃烧控制品质和机组变负荷过程中协调系统的适应性。     

机炉协调系统的动态矩阵控制仿真研究

针对火电单元机组负荷控制系统多变量强耦合的特点,将多变量DMC(动态矩阵控制)策略应用于负荷预测控制系统,对300MW燃煤直流锅炉再热机组固定参数模型和变参数模型分别进行了仿真研究。结果表明,多变量DMC算法内含的解耦机制和优良的控制品质,使得单元机组负荷预测控制系统在不同的负荷下均获得了满意的控制效果,负荷跟踪性能好,鲁棒性强。     

基于双模糊解耦控制的小型汽轮机负荷控制

为了解决汽轮机运行中机组电负荷与热负荷之间存在强耦合的问题,提出了一种基于规则而不依赖被控对象数学模型的模糊解耦控制算法。该算法依据模糊策略和解耦补偿思想,分别以模糊控制算法设计解耦控制器和主控制器构建双模糊解耦控制器,将汽轮机运行中的多变量系统转变为单变量系统,从而实现汽轮机电负荷、热负荷之间的解耦,提高控制系统的动态响应能力和鲁棒性。仿真结果表明:双模糊解耦控制方案使负荷之间的扰动大大降低,有效地解决了汽轮机控制中的热电耦合问题,具有较好的应用前景。     

一种工程化的协调控制系统解耦控制方案

以某电厂典型600 MW机组协调控制系统为例,通过对机组负荷压力对象模型进行线性化处理,设计一种机对炉单向解耦炉跟机协调控制系统。仿真证明其控制品质较基本炉跟机控制有大幅度的提高,对现场模型摄动具有很好的鲁棒性。在DCS中组态实现该控制方案,重点解决解耦环节的工程设计问题。现场调试结果表明,负荷升降速率和一次调频指标满足电网要求,同时机前压力波动符合锅炉运行安全要求。控制系统具有优良的控制品质。     

基于模糊和解耦的超临界机组协调控制研究

在超临界参数下,针对机组协调控制系统具有多变量、强耦合、非线性等特点,提出一种基于前馈补偿解耦和模糊自整定PID控制相结合的控制策略。首先对超临界机组协调控制系统被控对象的系统结构、动态特性以及建立简化数学模型等进行分析。然后根据机组特性和前馈补偿解耦理论,对被控对象进行动态解耦,消除各支路通道间的耦合作用。针对解耦补偿后的被控对象,采用模糊控制算法设计了模糊自整定PID控制器。最后在600 MW超临界协调控制系统的线性模型基础上,利用MATLAB对其进行了仿真实验。结果表明该控制方案具有较好的解耦效果,并且与传统PID控制器相比较,超调量减小,调节速度变快,具有更好的控制品质。     

350MW超临界CFB机组RB控制技术分析

结合某350MW超临界循环流化床(CFB)机组各项辅机故障减负荷(RB)试验成功的经验,深入分析控制策略和技术难点,提出解决思路:应设置合适的触发条件、目标负荷和目标压力;较为具体地从RB动作后的燃料量控制、风烟联锁、床温和床压控制等多方面进行燃烧控制说明;给水控制应充分考虑到超临界CFB机组锅炉燃烧滞后性强、蓄热量大的特点,实现RB时煤水耦合基本正确,保证主参数调节稳定。     

火电机组协调控制系统优化研究

大型火电机组协调控制系统的控制对象具有多变量、非线性、强耦合的特性,目前协调控制存在负荷响应速度慢、主蒸汽压力波动大等问题.基于火电机组对象特性,从对协调控制动态煤量和滑压设定值两个方面进行优化.优化后保证了机组的动态和稳态品质,仿真和实际应用证明了该优化方法的有效性.     

W火焰直流炉协调控制策略及工程应用优化

控制系统优良的协调控制品质对火电机组以及电网的安全稳定经济运行具有十分重要的作用。以配置双进双出磨煤机、W火焰炉的620 MW超临界参数机组为例,介绍了一种基于入炉煤量软测量计量的协调控制策略及其工程应用效果,详细分析了各控制回路指令的组成元素以及相互之间的耦合关系。根据实际变负荷试验结果,分析其存在的问题,有针对性地进行优化。优化后的实际变负荷试验结果表明,机组负荷、主蒸汽压力、主蒸汽温度等主要运行参数控制平稳,动态、稳态指标均优于规程要求。     

基于模糊灰狼PID的发酵仓解耦控制系统研究

为解决发酵仓微生物降解过程中的非线性、强耦合、大滞后问题，提出了一种基于模糊灰狼PID算法的发酵仓解耦控制方法。首先，辨识得到发酵仓控制系统模型，通过动态解耦补偿方式消除在控制过程中产生的温、湿度耦合效应。然后结合PID和模糊控制的优点，建立模糊PID控制系统模型；最后，利用灰狼优化算法的迭代寻优能力，对模糊PID初始化参数进行优化。仿真结果表明，与传统控制方法相比，所提出的控制策略的温度回路调节时间由原来的1 623 s降低到596 s,相对湿度调节时间减少了910 s,并具有较理想的解耦效果，可以有效实现降解环境的精确控制。     

预给煤控制逻辑在单元机组协调控制系统中的应用

在单元机组机炉协调控制系统(CCS)中,应用了基于增量型状态观测器的状态反馈,设计了具有预测功能的预给煤运算控制回路,有效解决了机炉协调被控对象的非线性、参数慢时变、迟滞与大惯性以及强耦合等问题,机组能快速响应负荷指令和压力设定值的变化,有功功率和主蒸汽压力均很快趋于稳定。工程应用的实际效果证明了该协调控制方案的实用性和有效性。     

基于动态解耦的模糊多模型协调控制系统应用研究

大型火电单元机组的协调控制对象是一个多变量、强耦合的控制对象,针对此对象设计合适的解耦控制器是急需解决的问题。由于非线性系统可以用多个线性模型来逼近,多模型方法被认为是处理非线性系统常用的方法和技术。该文以330MW单元机组为仿真模型,针对协调控制系统的非线性和耦合等特性,首先建立协调控制系统的非线性模型,然后对此模型在3个工况点下进行线性化,设计与之对应的多变量动态解耦控制器,进而用T-S模糊模型合成出模糊多模型全局控制系统。仿真研究结果证明了这种新型协调控制系统的有效性。     

负载工况水轮机变速运行仿真研究

针对变速水电机组调节控制的研究需求,本文在研究可变速水轮机调速控制系统动态模型和控制策略的基础上,搭建了可变速水电机组的MATLAB/Simulink仿真平台,开展了变速水轮机组大幅度增/减负荷动态过程仿真,分析了电液随动系统接力器动作速度限制、电液随动系统滞后时间对变速机组减负荷过程的影响。仿真研究表明：（1）本文提出的基于接力器行程误差、转速误差的双闭环PID控制器能够同时实现水轮机转速、导叶开度的无差调节;（2）变速机组大幅度减负荷过程对水轮机而言相当于常规水电机组的甩负荷过程,伴随着转速、水压过高/低的情况;（3）电液随动系统滞后时间、动作速度对变速水轮机负载工况下转速、接力器行程、水轮机水压、单位参数的动态响应过程影响显著,限制了负载工况一次调频、负荷调节的幅度。     

航空发动机操纵负载力矩的动态解耦控制

某飞机发动机操纵模拟系统由油门杆机构、输入轴机构和传动系统构成,油门杆操纵时输入轴随动并模拟相应负载力矩.油门杆操纵系统与输入轴负载模拟系统之间存在耦合关系,油门杆操纵对输入轴负载力矩的扰动较大,影响了负载模拟的精度.针对该发动机操纵模拟系统的特点,采用动态解耦的方法以消除上述扰动.分析表明给出的解耦控制器扰动补偿效果好,对噪声不敏感,工程上易于实现.     

火电机组协调控制系统的解耦广义预测控制研究

先进的控制策略能够提高单元火电机组的控制品质。但是,由于机组协调控制存在的多变量强耦合问题,使得常规PID调节器难以达到很好的控制效果。对此,采用解耦广义预测控制算法建立了协调控制系统数学模型。仿真结果表明,基于解耦广义预测控制算法的协调控制系统控制效果明显优于普通广义预测控制系统,具有抗负荷扰动性能,鲁棒性强,适用于具有迟延和其它耦合性较强的系统。     

单位阵解耦方法在化工生产中的应用

化工生产过程中对各种配料成份比例要求是非常严格的,但是生产过程中压力、流量、温度等参数的变化对其又有一定的影响,针对化工原料配料过程中压力、流量存在的耦合现象进行研究,最后采用单位阵解耦方法对系统的压力、流量对象进行解耦,经过理论计算、计算机仿真和实际调试,最终达到比较满意的效果。