本文選題：火電機組 + 簡化模型��； 參考：《華北電力大學(xué)(北京)》2016年碩士論文

【摘要】：目前電網(wǎng)調(diào)節(jié)仍然以大容量、高參數(shù)火電機組為主,電網(wǎng)調(diào)度對火電機組AGC和一次調(diào)頻有較高的要求。而由于火電機組的被控對象具有不確定性、時變性的特點,特別是鍋爐側(cè)具有大慣性大遲延,傳統(tǒng)的常規(guī)PIID很難滿足要求。本文以華電漯河發(fā)電有限公司一期2x330MW熱電聯(lián)產(chǎn)機組為實踐對象,針對AGC和一次調(diào)頻相關(guān)指標(biāo)不能滿足電網(wǎng)調(diào)度考核要求的現(xiàn)實狀況。通過建立機組的數(shù)學(xué)模型從而預(yù)測出機組主要參數(shù)的變化趨勢,在保證變負(fù)荷率滿足要求的同時,減少主汽壓的波動。本文首先分析了目前在機組建模、控制算法優(yōu)化以及新型控制算法應(yīng)用等方面的最新動態(tài)。綜合分析比較,采用建立機組較為準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上建立預(yù)測系統(tǒng),來預(yù)測主汽壓等主要參數(shù)變化趨勢的方案。對機組結(jié)構(gòu)及控制原理進行深入分析。將制粉系統(tǒng)和水冷壁吸熱合并為一個環(huán)節(jié),在確保模型準(zhǔn)確的前提下降低了階次。根據(jù)物質(zhì)平衡關(guān)系和能量平衡關(guān)系,在合理簡化的基礎(chǔ)上,通過機理分析與實驗建模的方法建立起機組的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)機組的運行數(shù)據(jù)及動態(tài)擾動試驗,確定相關(guān)動、靜態(tài)參數(shù),并在對象機組DCS系統(tǒng)中運用邏輯模塊搭建起機組的簡化模型。通過模型數(shù)據(jù)與機組實際運行數(shù)據(jù)的對比分析,驗證了該模型具有較好的準(zhǔn)確性與復(fù)現(xiàn)性。在已建立的機組簡化模型基礎(chǔ)上,對其進行相應(yīng)的改進,調(diào)整輸入輸出關(guān)系,即輸入量為機組負(fù)荷和燃料指令,輸出量為主汽壓力,建立了主汽壓預(yù)測模型。根據(jù)預(yù)測模型,由負(fù)荷指令和當(dāng)前燃料量預(yù)測出主汽壓力變化趨勢。過對主汽壓變化趨勢的預(yù)測并結(jié)合當(dāng)前壓力值,超前改變?nèi)剂狭?減少主汽壓波動。通過改造前后數(shù)據(jù)對比分析,證明該控制策略具有良好的控制效果。對目前電網(wǎng)對機組一次調(diào)頻的評價標(biāo)準(zhǔn)進行分析,找出目前一次調(diào)頻存在的主要問題,硬件方面主要有網(wǎng)頻時間滯后、轉(zhuǎn)速采集精度低等問題,軟件方面主要是邏輯不合理的問題。針對存在的問題,提出出改進方案和改進對策,進行了硬件的升級和邏輯系統(tǒng)的改進。通過實踐前后對比,一次調(diào)頻合格率大幅調(diào)高,滿足了相關(guān)要求。
[Abstract]:At present, the regulation of power grid is still in the form of large capacity and high parameter thermal power units. The power grid dispatching has higher requirements for AGC and primary frequency modulation of thermal power units. Due to the uncertainty and time-varying characteristics of the controlled object of thermal power unit, especially the large inertia and large delay on the boiler side, the traditional conventional PIID is difficult to meet the requirements. In this paper, the 2x330MW cogeneration unit of Huadian Luohe Power Generation Co., Ltd. is taken as the practical object, aiming at the fact that the AGC and primary frequency modulation related indexes can not meet the requirements of power grid dispatching assessment. By establishing the mathematical model of the unit, the variation trend of the main parameters of the unit is predicted, and the fluctuation of the main steam pressure is reduced while the variable load rate meets the requirements. This paper first analyzes the latest developments in unit modeling, control algorithm optimization and application of new control algorithms. Through comprehensive analysis and comparison, the scheme of predicting the change trend of main steam pressure and other main parameters is proposed by establishing a more accurate mathematical model of the unit and establishing a prediction system on this basis. The structure and control principle of the unit are deeply analyzed. The pulverizing system and water wall heat absorption are combined into one link, and the order is reduced on the premise of ensuring the accuracy of the model. According to the relation of material balance and energy balance, on the basis of reasonable simplification, the mathematical model of the unit is established by the method of mechanism analysis and experimental modeling. According to the operation data of the unit and the dynamic disturbance test, the related dynamic and static parameters are determined, and the simplified model of the unit is built by using the logic module in the object unit DCS system. The accuracy and reproducibility of the model are verified by comparing the model data with the actual operation data of the unit. On the basis of the simplified model of the unit established, the corresponding improvement is made to adjust the relationship between input and output, that is, the input quantity is the unit load and the fuel instruction, the output quantity is the main steam pressure, and the main steam pressure prediction model is established. According to the prediction model, the change trend of main steam pressure is predicted by load instruction and current fuel quantity. The change trend of the main steam pressure is forecasted and combined with the current pressure value to change the fuel quantity ahead of time and to reduce the fluctuation of the main steam pressure. The comparison and analysis of the data before and after the transformation show that the control strategy has a good control effect. This paper analyzes the evaluation standard of primary frequency modulation in power grid, and finds out the main problems existing in primary frequency modulation. The main problems in hardware are the lag of grid frequency time, the low precision of speed acquisition, and so on. Software is mainly a logical problem. Aiming at the existing problems, the improvement scheme and countermeasures are put forward, and the hardware upgrade and logic system improvement are carried out. Through the comparison before and after practice, the qualified rate of primary frequency modulation is greatly increased to meet the relevant requirements.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM621;TP273

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本文編號：1959099