基于遗传算法辨识的超超临界机组协调控制系统

论文摘要

随着电力工业的发展,大容量、高参数发电机组迅猛普及,超超临界机组已经开始占据火力发电机组主导位置。而采用直流锅炉是超超临界机组的一个主要特点。由于超超临界机组的直流运行特性、变参数的运行方式、多变量的控制特点异于亚临界汽包炉,使得其在控制上具有很大的特殊性。因此研究超超临界机组协调控制系统,对机组的安全运行和节能降耗有着深远的意义。协调控制系统是大型火力发电机组的重要组成部分,是把锅炉和汽轮机发电机组作为一个整体进行控制,具有多种控制功能以能够满足不同运行方式和不同工况下的控制要求。在运行过程中汽机调门开度、燃料量、给水量的扰动均会影响直流炉的功率、主汽压、主汽温、中间点焓值。因此,在本文中,将超超临界机组看成一个三输入三输出的多变量调节对象。本文首先分析了直流锅炉的动静态特点,再对协调控制系统在机组的功能、分类和运行方式做了阐述,介绍了直流锅炉协调控制系统的主要任务,分析了现有协调控制策略。最后以北疆电厂的一号机组为研究对象,由机理分析得出协调控制对象的模型结构,再根据对象的实际运行的输入输出数据,采用实数编码自适应遗传算法辨识出模型的相关参数。在典型工况下,采用遗传算法辨识出协调控制对象的静态解耦网络,再分别设计压力回路、功率回路和焓回路的控制器进行仿真研究。仿真结果表明采用遗传算法辨识解耦的协调控制方法效果良好,调节控制品质令人满意。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 选题背景意义
• 1.3 国内外研究动态
• 1.3.1 遗传算法及其改进
• 1.3.2 系统辨识
• 1.4 课题研究内容
• 1.5 研究方案及难点
• 第2章 超超临界直流锅炉的运行特性分析
• 2.1 超超临界机组直流锅炉的结构特点
• 2.2 超超临界直流炉的特性分析
• 2.2.1 超超临界直流炉的静态特性
• 2.2.2 超超临界直流炉的动态特性
• 2.3 超超临界机组协调控制系统
• 2.3.1 协调控制系统的目标
• 2.3.2 协调控制系统的分类
• 2.4 热工对象的动态特性的特点
• 2.5 国投津能北疆电厂超超临界机组简介
• 2.6 本章小结
• 第3章 基于遗传算法的超超临界机组模型的参数辨识
• 3.1 基本遗传算法
• 3.1.1 遗传算法原理
• 3.1.2 遗传算法基本流程
• 3.1.3 遗传算法的基本操作
• 3.2 改进自适应遗传算法
• 3.3 基于遗传算法的超超临界协调系统的辨识
• 3.3.1 基于遗传算法的辨识原理
• 3.3.2 遗传算法的参数设计
• 3.3.3 超超临界机组数学模型
• 3.3.4 模型的选取与编码
• 3.3.5 100%工况动态模型的参数辨识
• 3.4 本章小结
• 第4章 超超临界机组协调控制系统的解耦及仿真
• 4.1 基于遗传算法的单元机组协调控制系统解耦设计
• 4.2 协调控制系统的仿真
• 4.3 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 详细摘要