火电厂单元机组协调控制系统研究

论文摘要

随着火电厂大容量、高参数机组的不断投产,以及风电场、太阳能电场的大规模建设,对目前电网格局产生了重大影响,尤其对一些非主力的中小型火电厂参与电网负荷调节能力的要求越来越高。因此,如何完善火电厂单元机组协调控制系统,以满足电网负荷需求和机组安全运行,成为火电厂单元机组研究的至关重要课题。由于火电厂单元机组协调控制系统是一个多变量被控对象,具有非线性、参数时变、大迟延等特性,常规的机炉协调控制系统控制策略往往不能满足电网对单元机组协调控制系统的要求。本文基于单元机组控制系统中广泛应用的比例积分控制方法,结合阜新发电公司350MW机组的实际运行工况进行研究。在常规的比例积分控制方法基础上,考虑协调控制协调改造的局限性,采用多变量解耦设计方法对协调控制系统的比例积分控制实现和参数整定问题进行研究,进行单元机组的优化控制设计。并通过理论分析和运行试验,结果证明了经过优化的控制方法明显提高了单元机组负荷响应速率,保证了系统输出品质,在实际应用中得到了较好的效果。同时,对单元机组系统的鲁棒控制性能进行了研究,研究结果表明,系统在大负荷和负荷较低的情况鲁棒性都比较好。进一步提出了一种基于神经元网络辨识的单元机组比例积分控制方法,仿真结果表明,这种方法有效消除了输入与输出之间的强耦合带来的不利影响,使系统输出稳定,控制效果满意。最后本文结合实际分析了煤种对单元机组协调控制系统的影响,并在控制系统中加以改进,通过改进控制策略使机组协调控制系统煤种变化适应能力有了进一步增强,提高了机组运行经济性,较好的满足电网负荷需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 选题依据及背景情况
• 1.3 课题研究目的
• 1.4 理论意义和实际应用价值
• 1.5 单元机组协调控制国内外研究现状
• 1.6 一次调频及AGC的应用
• 1.7 单元机组协调控制系统的发展动态
• 1.8 本文主要工作
• 第二章 单元机组协调控制系统的基本概念
• 2.1 单元机组协调控制系统概述
• 2.2 单元机组协调控制系统的基本要求
• 2.3 单元机组协调控制的任务
• 2.4 单元机组协调控制系统的特点
• 2.5 单元机组的运行方式
• 2.6 单元机组协调控制系统各部分功能介绍
• 2.7 协调控制系统的作用
• 2.8 小结
• 第三章 350MW单元机组调节系统与控制装置
• 3.1 350MW单元机组调节系统与控制装置
• 3.2 350MW单元机组技术要求
• 3.3 350MW单元机组的模型建立
• 3.4 协调控制器的多变量解耦设计
• 3.5 350MW单元机组比例积分调节控制
• 3.6 单元机组协调控制器的比例积分实现形式和参数整定
• 3.7 小结
• 第四章 350MW机组协调鲁棒性及神经元网络比例积分控制
• 4.1 问题的提出
• 4.2 350MW单元机组协调系统比例积分设计及鲁棒性研究
• 4.2.1 实际运行工况下的机组动态数学模型的应用及研究
• 4.2.2 系统鲁棒性的研究
• 4.3 基于神经元网络辨识的单元机组比例积分控制
• 4.4 小结
• 第五章 协调控制系统影响因素分析及优化
• 5.1 系统概述
• 5.2 存在问题的分析、改进方案及应用效果
• 5.3 协调控制协调优化
• 5.4 协调子系统控制策略和参数优化
• 5.5 小结
• 第六章 工作总结与展望
• 参考文献
• 致谢