【摘要】：隨著大型超臨界機組的性能要求的提升,過熱汽溫控制系統(tǒng)的控制精度也隨之升高,并成為了當(dāng)今研究學(xué)者主要的研究課題和方向。自抗擾控制器(Active Disturbance Rejection Control:ADRC)因其強的魯棒性及抗擾性能,被作為新型的控制器進(jìn)行研究,其能夠克服傳統(tǒng)PID控制的局限性,控制效果很好。因此,本文將自抗擾控制器應(yīng)用于超臨界機組的過熱汽溫控制系統(tǒng),以滿足過熱汽溫長期安全、穩(wěn)定運行。由于自抗擾控制器參數(shù)多,且尚未找到具體有效的方法用于其參數(shù)的整定,本文通過對大量的人工智能算法的研究,決定采用易于尋求全局最優(yōu)值的人群搜索算法對自抗擾控制器的主要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化整定。本文首先對深能保定西北郊發(fā)電有限公司的#1號機組進(jìn)行過熱汽溫數(shù)據(jù)采集,利用粒子群的快速性對對象的模型進(jìn)行辨識。然后將自抗擾控制器用于過熱汽溫控制系統(tǒng),通過測試函數(shù)驗證人群搜索算法在尋求全局最優(yōu)解明顯優(yōu)于粒子群及遺傳算法,并將其用于自抗擾控制器參數(shù)的尋優(yōu)。最后通過經(jīng)驗公式及人群搜索算法整定的PI控制器與人群搜索算法整定的ADRC控制器的階躍擾動性能指標(biāo)對比、人群搜索算法整定的PI控制器與人群搜索算法整定的ADRC控制器的擾動實驗和模型變換實驗比較,驗證了本文算法優(yōu)化的自抗擾控制器能夠很好的控制過熱汽溫控制系統(tǒng),同時也證實了自抗擾控制在大型超臨界機組具有一定的研究價值和應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM621;TP273
【圖文】：

2 串級過熱汽溫控制系統(tǒng)火電機組能夠長期安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行，這主要取決于過熱蒸汽的控]。簡單的單回路控制系統(tǒng)雖然應(yīng)用廣泛且調(diào)節(jié)方便，但對于過熱器溫制過程，單純的使用簡單的控制，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)的需要，如果簡單回路也幾乎不能實現(xiàn)。因此，對于發(fā)電機組的過熱汽溫系統(tǒng)的控制5]中，應(yīng)用動態(tài)矩陣對過熱蒸汽溫度進(jìn)行控制。文獻(xiàn)[26]中，通過自適過熱蒸汽溫度建立動態(tài)模型。Shibaura, Tokyo[27]等人基于內(nèi)�？刂铺岢鲂滦涂刂扑惴�-模型驅(qū)動 PID 控制。Toshiba Cho[28]等提出了具有兩個自ID算法。文獻(xiàn)[29]采用二維模糊控制對過熱蒸汽溫度進(jìn)行動態(tài)特性研究式對對過熱汽溫幾乎全部采用串級控制系統(tǒng)。文獻(xiàn)[30]結(jié)合模糊智能控動態(tài)矩陣的優(yōu)點對 300MW 機組的蒸汽溫度做了一定的改善。下面采用實際現(xiàn)場的過熱汽溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流程圖進(jìn)行串級過熱系統(tǒng)的究。本文采用的過熱汽溫系統(tǒng)是二級噴水減溫器、二級噴水減溫器出口高溫過熱器末級出口蒸汽溫度組成的串級回路系統(tǒng)。

圖 2-2 串級過熱汽溫原理圖將圖 2-2 轉(zhuǎn)換為方框圖的形式如圖 2-3 所示。圖 2-3 串級過熱汽溫方框圖過熱汽溫的串級回路中，選取減溫器作為導(dǎo)前區(qū)，即副回路的被控對象，其慣性很小，當(dāng)噴水量發(fā)生自發(fā)性波動時，副回路能夠快速的動作，使其快速的消除，這時，主回路能夠被視作是開環(huán)，因此能夠保證過熱汽溫基本不發(fā)生相應(yīng)的變化，而單回路汽溫控制系統(tǒng)會直接對過熱汽溫的穩(wěn)定產(chǎn)生很大的影響。當(dāng)擾動發(fā)生在主回路時，引起過熱汽溫發(fā)生變化，串級系統(tǒng)能夠首先通過主調(diào)節(jié)器根據(jù)

7圖 2-3 串級過熱汽溫方框圖過熱汽溫的串級回路中，選取減溫器作為導(dǎo)前區(qū)，即副回路的被控對象，其慣性很小，當(dāng)噴水量發(fā)生自發(fā)性波動時，副回路能夠快速的動作，使其快速的消除，這時，主回路能夠被視作是開環(huán)，因此能夠保證過熱汽溫基本不發(fā)生相應(yīng)的變化，而單回路汽溫控制系統(tǒng)會直接對過熱汽溫的穩(wěn)定產(chǎn)生很大的影響。當(dāng)擾動發(fā)生在主回路時，引起過熱汽溫發(fā)生變化，串級系統(tǒng)能夠首先通過主調(diào)節(jié)器根據(jù)其與設(shè)定值的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，再通過副調(diào)節(jié)器改變減溫水流量，最終使過熱汽溫穩(wěn)定在給定值附近。實際的超臨界機組的過熱汽溫的串級控制的要求是，副回路要盡快消除減溫水的自發(fā)擾動及副回路的其他擾動的影響，對系統(tǒng)起到粗調(diào)的作用，因此，在副回路中選用 P 或 PI 控制器即可。而主回路對過熱汽溫起細(xì)調(diào)作用，主要是讓主

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2776966