本文關(guān)鍵詞：過熱汽溫系統(tǒng)先進控制策略研究

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【摘要】：過熱汽溫對機組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行具有重要的意義,因而對其控制要求非常嚴格,一般在穩(wěn)定情況下要求穩(wěn)態(tài)偏差保持在??5C以內(nèi);動態(tài)偏差保持在??10C以內(nèi)。但該系統(tǒng)具有大遲延、大慣性、時變、擾動因素多等特點,且隨著機組的容量增大,慣性特征顯著增強,被控對象更為復(fù)雜。傳統(tǒng)的PID基于反饋原理,不能及時調(diào)節(jié)大遲延對象,往往會造成很大的超調(diào)量,而且固定參數(shù)的控制器在多變的生產(chǎn)環(huán)境中,控制效果也不夠理想。因此對過熱汽溫系統(tǒng)先進控制策略進行研究具有重要意義。首先,本文總結(jié)建模的方法,根據(jù)華能天津某電廠#5機組(300MW亞臨界直流爐)過熱汽溫系統(tǒng)現(xiàn)場采集的試驗數(shù)據(jù),選取適合的模型結(jié)構(gòu),用粒子群算法進行辨識,得到了過熱汽溫控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型。然后,對多種過熱汽溫先進控制策略進行了仿真研究和比較,選擇了基于狀態(tài)觀測器的狀態(tài)反饋先進控制策略,準備應(yīng)用于實際控制方案當中。然后,本文以華能天津某電廠#5機組(300MW亞臨界直流爐)過熱汽溫系統(tǒng)為研究對象進行控制策略的研究。按照電廠要求以原TELEPERM ME混合型分散控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)進行升級改造,完成了新的基于西門子SPPA-T3000系統(tǒng)的DCS組態(tài)設(shè)計。通過對原控制方案進行分析,發(fā)現(xiàn)其存在諸多不完善之處,且參數(shù)設(shè)置不合理,針對這些問題,本文提出了新的過熱汽溫控制系統(tǒng)優(yōu)化措施,并在新的DCS中進行了組態(tài)和調(diào)試。新控制方案最終成功投入現(xiàn)場運行,從投運效果來看,運行狀態(tài)穩(wěn)定,取得了比較理想的控制效果,保證了機組的安全經(jīng)濟運行。最后,本文嘗試用狀態(tài)反饋-PID相結(jié)合的過熱汽溫先進控制策略對#5機組過熱汽溫系統(tǒng)進行優(yōu)化控制,通過在辨識得到的實際傳遞函數(shù)模型上的仿真,證實了控制方案的可行性。同時對控制方案進行了DCS組態(tài)設(shè)計,但由于時間限制并未實際投運,等待合適的運行條件準備投入現(xiàn)場運行。
【關(guān)鍵詞】：過熱汽溫 先進控制策略 300MW機組 對象辨識 粒子群算法 優(yōu)化控制 狀態(tài)反饋-PID控制
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM621;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 過熱汽溫控制策略國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文主要工作12-13
• 第2章 過熱汽溫控制系統(tǒng)概述13-19
• 2.1 過熱汽溫控制對象的靜態(tài)和動態(tài)特性13-15
• 2.2 過熱汽溫系統(tǒng)的常規(guī)調(diào)節(jié)方式15-18
• 2.2.1 串級過熱汽溫控制系統(tǒng)15-16
• 2.2.2 采用導(dǎo)前汽溫微分信號的過熱汽溫控制系統(tǒng)16-18
• 2.3 本章小結(jié)18-19
• 第3章 300MW機組過熱汽溫對象辨識19-30
• 3.1 數(shù)學模型與建模方法19-20
• 3.2 模型結(jié)構(gòu)20-22
• 3.3 粒子群算法原理22-23
• 3.4 標準粒子群算法23-24
• 3.5 過熱汽溫系統(tǒng)模型24-29
• 3.5.1 系統(tǒng)辨識數(shù)據(jù)的選取24
• 3.5.2 采樣周期的選擇24-25
• 3.5.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理25-26
• 3.5.4 過熱汽溫系統(tǒng)粒子群建模26-29
• 3.6 本章小結(jié)29-30
• 第4章 過熱汽溫先進控制策略及仿真研究30-42
• 4.1 模型驅(qū)動PID控制30-33
• 4.2 預(yù)測PID控制33-35
• 4.3 增益自適應(yīng)Smith預(yù)估控制35-37
• 4.4 基于狀態(tài)觀測器的狀態(tài)反饋控制37-41
• 4.5 本章小結(jié)41-42
• 第5章 300MW機組過熱汽溫控制系統(tǒng)工程實踐42-67
• 5.1 機組概況42-44
• 5.2 原控制方案分析44-47
• 5.3 控制方案優(yōu)化設(shè)計47-57
• 5.3.1 優(yōu)化措施47-49
• 5.3.2 DCS組態(tài)實現(xiàn)49-53
• 5.3.3 控制畫面簡介53-57
• 5.4 系統(tǒng)特性試驗及現(xiàn)場調(diào)試57-61
• 5.4.1 過熱汽溫控制系統(tǒng)特性試驗57-58
• 5.4.2 現(xiàn)場調(diào)試方案58-59
• 5.4.3 變工況下過熱汽溫系統(tǒng)控制效果59-61
• 5.5 狀態(tài)反饋-PID相結(jié)合的控制方案的設(shè)計61-65
• 5.5.1 控制方案原理和結(jié)構(gòu)61-63
• 5.5.2 控制方案應(yīng)用仿真及組態(tài)設(shè)計63-65
• 5.6 本章小結(jié)65-67
• 第6章 總結(jié)與展望67-68
• 參考文獻68-71
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和參加的科研情況71-72
• 致謝72

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本文編號：991330