循环流化床锅炉燃烧系统的多变量控制

循环流化床锅炉燃烧系统为大滞后、强耦合和非线性的热力系统,其动态特性的复杂性使得目前较多采用的多回路控制系统不能有效地投入自动.通过分析各输入量对各输出量的影响程度和计算各控制回路的相对增益,确立了循环流化床锅炉燃烧系统的多变量控制方案.采用遗传算法对燃烧控制系统进行优化设计,并采用Mento-Carlo方法对控制系统的鲁棒性进行评价.结果表明:基于动态特性的多变量控制系统具有优良的控制性能,该控制系统的鲁棒性能很好.     

锅炉给水泵汽轮机变速控制系统的特性分析

本文应用汽轮机转矩平衡和流动力学原理分析了锅炉给水泵汽轮机(BFPT)变速控制系统的特性,提出了一类BFPT的非线性数学模型及线性化的模型.采用数学仿真的方法,探讨了该系统的静态和动态特性,为这种系统进一步的研究和设计提供了有效的方法.     

基于自适应逆控制的汽轮机调速系统研究

针对汽轮机调速系统具有时滞、非线性、动态特性随工况显著变化和难以精确建模等特点,采用自适应逆控制理论并结合神经网络技术,提出了汽轮机调速系统自适应逆控制方案.该方案利用RBF神经网络在线辨识获得对象模型、逆模型和扰动消除控制器,对给定转速信号和外部扰动分别进行控制,使两者同时达到最佳控制效果.对200MW机组汽轮机调速系统进行了仿真实验,结果表明:与PID汽轮机调速控制方案相比,该方案能很好地适应汽轮机调速对象特性的变化,有效克服对象的惯性和非线性,并有效抑制外部扰动,明显改善汽轮机调速系统的控制品质.     

1000MW直流炉机组非线性动态模型及闭环验证

为获得适用于大范围变工况的超超临界机组机理模型,采用机理分析法建立了协调控制系统(包括制粉系统、锅炉系统和汽轮机系统)模型,输入量为燃料量指令、总给水量和汽轮机调门开度,输出量为汽水分离器蒸汽焓值、主蒸汽压力和机组功率.在参数辨识方面,静态参数采用机组稳态运行数据结合非线性回归分析获得;动态参数采用免疫遗传算法,结合大范围变工况运行数据求取,最后对所建立的机理模型进行静、动态模型验证.结果表明:此协调控制系统模型具有正确、简单的机理模型结构和较高的精度,可用于控制算法测试和协调控制系统设计.     

燃煤锅炉-汽轮机协调控制系统

闵行电厂No10机组锅炉-汽轮机协调控制系统,从1983年5月正式连续投运以来,机组运行稳定、可靠,技术经济效益明显。本文主要阐述该系统的设计构思,采取引入k_N、k_P值,解决锅炉、汽轮机多变量控制相互影响的措施,并介绍了调试结果。     

直流炉机组简化非线性动态模型

以某1000MW超超临界机组为例,基于机理分析并结合机组实际运行数据,通过分析制粉过程、锅炉受热系统、过热器系统和汽轮机的动态特性,建立了直流炉机组在大范围变工况运行下的简化三输入三输出非线性动态模型．该模型以燃料质量流量、总给水质量流量、汽轮机阀门开度为输入,以汽水分离器出口比焓、主蒸汽压力和汽轮机功率为输出．采用机组稳态运行数据确定模型的静态参数,利用负荷变化剧烈的数据辨识动态参数,对模型进行阶跃扰动实验,并与实际运行数据进行对比．结果表明：所建立的模型能够反映机组主要的动态特性和非线性特性,具有结构简单、参数求取容易、复现性好等优点．     

1000MW超超临界火电机组锅炉给水泵汽轮机的控制

介绍了我国第一台1000MW超超临界燃煤机组配套用锅炉给水泵汽轮机工作特点和控制系统的组成,重点叙述了该汽轮机电液调节系统MEH的系统配置和功能。本文可供同类大容量燃煤机组锅炉给水泵汽轮机控制系统的设计参考。     

基于MATLAB的NCD工具箱在汽轮机调速系统中的应用研究

汽轮机调速系统是一个非线性系统,油动机以及电液转换器都含有非线性环节,然而现在汽轮机调节系统的控制策略仍停留在PID控制。使用MATLAB中的非线性优化模块(NCD模块),对控制系统中的PID参数进行优化设计,方法简单、结果精确,同时也避免了以往优化设计中复杂的计算和编程。仿真结果表明获得一组较好的PID参数,有效改善了汽轮机调节系统的性能。     

锅炉参数变化时汽轮机系统的仿真算法

采用实时仿真算法对锅炉-汽轮机系统动态特性进行了整体性模拟。首先建立了详尽的汽轮机各部件动态数学模型和热力系统流量网络计算模型，特别是除氧器、表面加热器和凝汽器的通用动态数学模型；然后，将汽轮机系统动态模型与锅炉系统动态模型连接为整体仿真模型，并进行仿真。该文还列出了锅炉某些参数变化时汽轮机系统几个关键基本参数仿真结果。对电站锅炉-汽轮机系统的整体性模拟可以对运行人员进行更加全面的指导，并且为进行单元机组的瞬态性能计算，进而修正稳态性能计算结果奠定了基础。图12参3     

电厂锅炉燃烧系统的模糊免疫PID控制

讨论了单元机组采用炉跟机负荷控制方式时的锅炉燃烧控制系统,针对风扇磨直吹制锅炉汽压调节对象惯性大、给煤机给煤量与控制电流呈非线性等特点,分析了对象的数学模型,将高阶惯性对象等效为带纯迟延的一阶惯性系统;利用借鉴生物系统的免疫机理而设计出的一种非线性控制器,再使用Zadeh的模糊逻辑AND操作并采用常用的mom反模糊化方法得到模糊控制器的输出f(u(k),Δu(k))。通过计算机仿真,给出了仿真曲线。结果表明,汽压系统能做到稳定性高,鲁棒性强,调节及时,反应速度快,动态偏差小,无静态偏差。该分析和控制方法非常适合于燃烧控制系统,控制品质好,符合工程实际,有实用价值。图6参4     

Design and Prototyping of Micro Centrifugal Compressor

In order to establish the design methodology of ultra micro centrifugal compressor, which is the most important component of ultra micro gas turbine unit, a 10 times of the final target size model was designed, prototyped and tested. The problems to be solved for downsizing were examined and 2-dimensional impeller was chosen as the first model due to its productivity. The conventional ID prediction method, CFD and the inverse design were attempted. The prototyped compressor was driven by using a turbocharger and the performance characteristics were measured.     

A comparative approach of inverse modelling applied to an irradiative batch dryer employing several artificial neural networks

The present work has focused on a comparison between commonly employed artificial neural networks (ANNs) in engineering applications to identify the most efficient ANN for the inverse modelling of an irradiating furnace/dryer in terms of accuracy and computing time. To this end, several ANNs were designed, trained and employed to estimate the heat emitted during the irradiative batch drying process with the aid of NeuroSolution®.As part of the study, different ANNs were designed and trained to play the role of the inverse heat transfer model. The reasons for exploiting these ANNs were derived from various studies in the literature, in which ANNs were employed for engineering modelling purposes. The results showed that the multiple layer perceptron (MLP) with the Levenberg–Marquadt (LM) in the back propagation (BP) was the best ANN among the methods evaluated to solve the inverse heat estimation problems used in irradiative batch drying processes. An important advantage of the ANN method in comparison with the classical inverse heat transfer modelling approaches is that a detailed knowledge of geometrical and thermal properties of the system (such as wall conductivity, emissivity, etc.) is not required. Such properties are difficult to measure and may undergo significant changes during the temperature transient mode.In this study, genetic algorithms (GAs) have been employed to determine the key parameters of the employed ANNs. These parameters are normally found heuristically or by a trial and error brute force process. The results demonstrate that the aforementioned parameters may be estimated much more accurately and faster by the GA method. The performance of the networks has been improved as well and the number of required hidden layers has been discovered using a non trial–error method, which eliminates time-consuming repeating procedures and produces more accurate results.     

基于数据包络分析的炼油企业经济效益评价方法研究

DEA是根据采集到的原始数据来评价具有多个输入、多个输出的复杂的经济体(定义为决策单元DMU)的评价方法,DEA模型的主要组成部分包括决策单元和输入、输出指标。炼油企业具有多输入、多输出的特性,因此可以采用DEA模型进行评价,其经济效益评价指标体系具体指标包括固定资产净值、单位完全费用、利税额、工业增加值、原油加工能力、人力资源效率、原油加工量和综合商品率。选择某石油公司下属22家炼油企业作为决策单元DMU,以各家企业某年的相关数据为基础,应用C2R模型进行经济效益评价。评价结果表明,选取的22家炼化企业中,达到技术规模有效的有11家,它们无论在技术还是规模上,投入和产出均达到了均衡状态;技术规模相对非有效的也有11家,这表明它们在经营过程中存在浪费和生产能力没有完全有效利用的现象,可利用投影分析法对其进行改进。建议通过炼油装置大型化,形成炼厂规模;改善装置结构,适应原油加工趋势;加强设备管理,提高装置利用率;采取积极措施,降低炼油成本;减员增效,提高人力资源效率等措施来提高企业经济效益。     

基于根轨迹法的高压直流输电附加控制器设计

针对高压直流输电系统受扰动故障出现振荡的问题,提出一种基于根轨迹校正方法的附加阻尼控制器设计方法。首先通过采用最小二乘—旋转不变算法辨识出系统的低阶线性化模型,再根据根轨迹校正方案设计直流附加控制器。为进一步提高控制效果,基于该方法设计发电机励磁附加控制器,进行机网协调控制。在PSCAD/EMTDC中搭建四机两区域仿真模型,并分别对比传统控制器和根轨迹控制器在系统发生扰动故障时的振荡控制效果,结果表明轨迹控制器可有效控制系统振荡,具有较强的鲁棒性,提高了系统稳定性。研究成果可应用于工程实际。     

考虑跨区多能源协调的交直流输电系统稳定性控制模型

我国已建成世界上规模最大、电压等级最高的交直流混联电网,如何有效保障交直流混联系统安稳运行是重大而紧迫的国家需求。文章针对含大规模风电的交直流混联系统稳定性问题,将动态逆方法作为鲁棒控制的内环,将储电、储热装置作为多能源进行协调,对模型不确定性进行外环鲁棒控制补偿。在H∞控制基础上进行了含风电的交直流混联弱送端系统μ综合的分析与设计,建立了考虑跨区多能源协调的交直流输电系统稳定性控制模型。仿真结果表明,文章所提模型保证了动态逆方法的鲁棒性,提高了交直流输电系统的控制性能。     

基于数据仓库技术的机组检修优化决策支持系统

针对当前发电机组检修管理系统在数据管理与分析能力上的不足,结合数据仓库技术多角度多层次、集成度高等优点,遵循电厂检修的实际要求,设计了基于数据仓库技术的机组检修决策支持系统,并采取星型数据仓库结构模型,以机组基本参数、运行维护信息为数据基础,以检修优化和计划安排为核心流程,以实用化的整数规划优化模型为计算工具,涵盖了运行数据管理、检修优化管理、系统管理等功能模块。最后,分析了该系统在开发和使用中应注意的关键环节。     

电控单体泵燃油系统仿真研究

采用Hydsim软件建立电控单体泵系统仿真模型,并通过试验数据进行模型标定。采用该模型仿真分析了电控单体泵系统关键结构参数对其性能的影响。仿真结果表明:喷孔总流通面积与最大喷射压力成反比,与最大喷油速率成正比;高压油管长度对喷射压力和喷油速率影响很小,仅影响喷油提前角;高压油管直径对最大喷油速率影响很小,与最大喷射压力成反比。     

智能变电站故障检修系统运维技术研究

传统智能变电站故障检修系统运维技术只对变电站设备进行单次维修,检修周期不同步,导致运维效果差,为此采用继电保护运维技术对智能变电站故障检修系统进行深度维护。分析变电站体系结构,对易发生故障设备进行多次检查与维护。利用继电保护运维技术分析维护电子式互感器结构,使用IEC61850—9协议接口合并各个设备单元,并对设备一次维护工作、运维项目、检修措施进行分析;在二次设备维护检修时,设计TCP报文格式,结合一次设备运维中的合并单元,对合并器进行二次设备检修,设计了二次设备维护工作、运维项目、检修措施,通过对设备进行两次维护,提升检修系统运维效果。由实验结果可知,继电保护运维技术的月平均告警事件数量低于1个,运维周期始终在6 min以下,运维效果好,为变电站设备故障检修奠定了基础。     

新能源分布式发电系统的控制策略

针对新能源分布式发电系统提出了一种新的能量控制策略。基于飞轮储能系统里矢量控制的感应电机,建立了系统的数学模型。在系统里,采用模糊控制算法实现直流总线电压的自动调整,达到稳定系统的直流总线电压的目的。实验结果证明,在风力发电和飞轮储能联合系统的能量控制过程中使用模糊控制算法,实现了能量的快速存储和释放,起到了稳定系统电压的作用,取得了满意的控制效果。     

A decentralized fuzzy inference method for solving the two-dimensional steady inverse heat conduction problem of estimating boundary condition

This paper addresses a new technique for solving the two-dimensional steady inverse heat conduction problem, which named decentralized fuzzy inference (DFI) method. First of all, a group of decentralized fuzzy inference units are designed, and the fuzzy inference for each fuzzy inference unit is conducted which bases on the difference between the measured and the computed temperature at each measuring location. The computed temperatures are obtained by solving the direct heat conduction problem with the finite difference method. And then, inference results of fuzzy inference units are weighted to yield compensation values of the unknown boundary temperatures. The unknown boundary temperatures are estimated by updating guess temperatures continuously with compensation values. Numerical experiments are carried out with different initial guesses, the number of measuring points and measurement errors. Comparing results of DFI method and Levenberg–Marquardt (L–M) method, we can conclude that DFI method is valid.