冶金自备电厂燃气发电机组机炉协调控制

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作者 安硕 冯旭刚 +5 位作者 张景 王正兵 唐得志 沈浩 王兵 宋爱国 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期19-33,共15页

针对冶金自备电厂燃料热值、压力和负荷多变的复杂工况与发电机组燃烧、汽机系统存在的大滞后、扰动大、多变量问题,首先通过改进粒子群算法(improved particle swarm optimization,IPSO)辨识得到以汽轮机调节阀开度与燃料量为控制量、... 针对冶金自备电厂燃料热值、压力和负荷多变的复杂工况与发电机组燃烧、汽机系统存在的大滞后、扰动大、多变量问题,首先通过改进粒子群算法(improved particle swarm optimization,IPSO)辨识得到以汽轮机调节阀开度与燃料量为控制量、有功功率与主蒸汽压力为被控量的单元机组数学模型;其次,设计多变量动态矩阵控制策略,构建机炉协调控制器,通过在线预测、反馈校正实现对系统进行滚动优化,并转换为内模控制结构分析其动态特性;最后,得到基于多变量动态矩阵控制(multivariable dynamic matrix control,MDMC)的燃气发电机组机炉协调控制策略。研究结果表明:相较于常规PSO,IPSO输出曲线拟合效果具有更高的准确性;与模型预测控制、广义预测控制、比例积分微分控制相比,MDMC具有更好的抗干扰性和动态性能,系统在受到干扰时调节时间最短为112 s,超调量仅为1.81%。应用机炉协调控制系统后,有功功率与主蒸汽压力标准偏差分别降低48.03%和33.33%,在满足现场设计要求的同时更有利于工业生产。 展开更多

关键词 变负荷工况 机炉协调控制系统 改进粒子群算法 多变量动态矩阵控制 稳定性 抗干扰性

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本生直流炉机炉协调控制系统的设计新方法及其工程应用 被引量：22

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作者 韩忠旭 齐小红 +4 位作者 潘钢 周广 相天成 刘丹 于光辉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第21期121-127,共7页

直流炉的控制技术是热控领域一个重要的研究课题,与汽包炉有较大的差别,该文从直流炉非线性数学模型的结构入手,导出其线性增量型数学模型,进而采用状态空间法加以描述,建立了相应的增量式状态观测器,分别设计了新型的适用于直流炉的机... 直流炉的控制技术是热控领域一个重要的研究课题,与汽包炉有较大的差别,该文从直流炉非线性数学模型的结构入手,导出其线性增量型数学模型,进而采用状态空间法加以描述,建立了相应的增量式状态观测器,分别设计了新型的适用于直流炉的机炉协调控制系统、锅炉给水控制系统和过热器蒸汽温度控制系统。通过在实践中对上述控制系统的整定与优化,取得了优良的控制效果:机组在大负荷范围(80MW)和高负荷变化速率(9MW/min)的工况下减负荷时,过热器出口汽温、机前压力和有功功率等参数的调节品质满足电力系统热工自动化的行业标准。现场实时控制的应用效果展示了该项技术的先进性和实用性,同时也为超临界机组控制策略的选择提供了参考和借鉴。 展开更多

关键词 直流炉 状态观测器 机炉协调控制系统 锅炉给水 非线性 数学模型 状态反馈控制

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电力系统全过程动态仿真中的机炉协调控制系统模型研究 被引量：21

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作者 宋新立 王成山 +3 位作者 刘涛 汤涌 陶向宇 叶小晖 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第25期167-172,24,共6页

机炉协调控制系统(coordinated control system,CCS)是火电机组满足电网负荷需求和保证机组本身稳定运行的重要控制措施。在分析机炉协调控制系统原理和控制方式的基础上,提出了一种适于电力系统机电暂态及中长期动态全过程仿真的机炉... 机炉协调控制系统(coordinated control system,CCS)是火电机组满足电网负荷需求和保证机组本身稳定运行的重要控制措施。在分析机炉协调控制系统原理和控制方式的基础上,提出了一种适于电力系统机电暂态及中长期动态全过程仿真的机炉协调控制模型,并在电力系统全过程动态仿真程序进行编程实现。通过模型参数值的设置,该模型可以灵活模拟炉跟机、机跟炉、协调控制、直接能量平衡等火电厂机炉控制中的常见组态方式。采用两个仿真算例说明了不同CCS控制方式对机组功率的影响,以及CCS在与频率动态特性相关的电力系统动态仿真中的作用。 展开更多

关键词 调速系统模型 机炉协调控制 直接能量平衡 多时间尺度全过程仿真

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热力过程控制系统多目标优化及其在机炉协调控制中的应用研究 被引量：11

4

作者 郭颖 吕剑虹 张铁军 《热力发电》 CAS 北大核心 2008年第2期35-42,共8页

目前采用的优化控制方法主要是基于优化单一的控制品质,对于整个控制系统而言,仅针对单一控制指标的优化是不全面的。为此,提出了一种控制系统的多目标优化设计方法:从控制系统整体优化角度出发确定控制系统的多个优化目标,并采用粒群... 目前采用的优化控制方法主要是基于优化单一的控制品质,对于整个控制系统而言,仅针对单一控制指标的优化是不全面的。为此,提出了一种控制系统的多目标优化设计方法:从控制系统整体优化角度出发确定控制系统的多个优化目标,并采用粒群优化理论对控制系统的多目标进行优化求解,以获得最优设定值;针对所建立的热工过程的全局模糊模型,提出基于模糊增益调度的受限预测控制策略,确保控制系统具有全局优化的能力。将多目标优化控制方法应用于火电机组的机炉协调控制系统中。经全工况升、降负荷的仿真试验表明,多目标优化控制方法的控制策略不仅能满足机炉整体的多目标要求,而且控制系统具有快速跟踪负荷变化的能力,控制品质优良。 展开更多

关键词 火电机组 多目标优化 设定值调度 受限预测控制 增益调度 机炉协调控制系统

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机炉协调控制系统完善化兼及AGC控制 被引量：14

5

作者 王世海 《热力发电》 CAS 北大核心 2001年第3期13-15,共3页

阐述了机炉协调控制系统完善化与自动发电控制 (AGC)的关系 ,并对其中的调频调峰、风煤交叉限幅、机组自动减负荷等问题进行了讨论。

关键词 自动发电控制 机炉协调控制系统 电网调度自动化

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300MW机炉负荷协调控制系统投运方法 被引量：2

6

作者 张云霞 汪小澄 +1 位作者 潘笑 朱国喻 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第23期69-72,共4页

30 0 MW大型火力发电机组的负荷协调控制系统是机组最为重要的控制系统 ,正确地调试和投运此类控制系统 ,对机组的安全经济运行将起到重要作用。文中根据所建立的该类协调系统的仿真模型 ,设计了一个有序的投运调试步骤 ,运用参数轮换... 30 0 MW大型火力发电机组的负荷协调控制系统是机组最为重要的控制系统 ,正确地调试和投运此类控制系统 ,对机组的安全经济运行将起到重要作用。文中根据所建立的该类协调系统的仿真模型 ,设计了一个有序的投运调试步骤 ,运用参数轮换法与等分割法对反馈控制系统和前馈控制系统的参数进行整定 ,并在 MATLAB平台上进行仿真试验研究 ,取得了预期的协调效果。 展开更多

关键词 机炉负荷协调控制系统 仿真模型 投运方法 300MW机组 锅炉

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“机跟炉”协调控制系统参数整定规律研究 被引量：12

7

作者 卫丹靖 田亮 +1 位作者 边防 张全 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第6期91-96,共6页

特殊情况下火电机组协调控制系统需采用"机跟炉"控制方式维持主汽压等关键参数的稳定。研究一种利用机组简化非线性动态模型直接求取控制器参数的方法。对模型进行工作点线性化,结合"机跟炉"控制系统框图,推导出汽... 特殊情况下火电机组协调控制系统需采用"机跟炉"控制方式维持主汽压等关键参数的稳定。研究一种利用机组简化非线性动态模型直接求取控制器参数的方法。对模型进行工作点线性化,结合"机跟炉"控制系统框图,推导出汽轮机侧控制回路闭环条件下锅炉燃料量对发电功率的开环传递函数,对其进行化简可计算锅炉侧控制器参数,并可直观地显示出被控对象参数与控制器参数之间的变化规律。针对一330 MW机组进行调试,故障情况下协调控制系统由"炉跟机"切换到"机跟炉"模式,蒸汽压力迅速保持稳定且发电负荷没发生大的扰动,表明该方法得到的参数具有足够的准确度。 展开更多

关键词 协调控制系统 机跟炉方式 参数整定 动态模型

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华能汕头电厂机炉协调控制系统性能分析、改进及调试投运 被引量：1

8

作者 李毅杰 《热力发电》 CAS 北大核心 2001年第6期41-44,共4页

简要介绍了华能汕头电厂机炉协调控制系统的设计、性能和响应特点 ,并详细阐述了其技术改进方案和试验情况 ,对改进后的系统性能及投用后调节响应特点进行了评价。

关键词 电厂 机炉协调控制系统 性能分析 技术改进 调试

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450t/h循环流化床锅炉协调控制系统的试验研究 被引量：5

9

作者 张秋生 方海珍 +2 位作者 张书敬 李志涛 姚丽欣 《动力工程》 CSCD 北大核心 2006年第5期662-665,746,共5页

针对450 t/h循环流化床锅炉各参数间的强耦合、大迟延等特性导致的协调控制系统难以投入的问题,对其协调控制系统进行了试验研究。研究发现:在“炉跟机”协调控制方式下,为了保证主汽压力的调节品质,给煤量的变化幅度很大,导致床温的变... 针对450 t/h循环流化床锅炉各参数间的强耦合、大迟延等特性导致的协调控制系统难以投入的问题,对其协调控制系统进行了试验研究。研究发现:在“炉跟机”协调控制方式下,为了保证主汽压力的调节品质,给煤量的变化幅度很大,导致床温的变化过快,对锅炉运行的稳定性也产生一定的影响;在“机跟炉”协调控制方式下,给煤量的变化比较平缓,虽然有功功率的响应比较慢,但是整体调节效果比“炉跟机”方式要好。 展开更多

关键词 自动控制技术 循环流化床锅炉 协调控制系统 炉跟机 机跟炉

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火电机组协调控制系统前馈控制逻辑设计 被引量：10

10

作者 刘海喆 田亮 《热力发电》 CAS 北大核心 2018年第10期78-83,共6页

为满足电网调峰调频需要,火电机组自动发电控制(AGC)指令频繁大幅变化,导致机组燃料量波动加剧,严重影响机组运行安全性及经济环保性。依据简化的非线性动态模型,对炉跟机方式协调控制系统发电负荷指令对燃料量的前馈控制逻辑进行推导,... 为满足电网调峰调频需要,火电机组自动发电控制(AGC)指令频繁大幅变化,导致机组燃料量波动加剧,严重影响机组运行安全性及经济环保性。依据简化的非线性动态模型,对炉跟机方式协调控制系统发电负荷指令对燃料量的前馈控制逻辑进行推导,发现其基本结构为超前补偿环节,超前补偿环节的大微分作用造成变负荷工况下燃料量的波动。因此,重新构造了非线性微分环节超前补偿逻辑,在施加相同微分控制量时,降低微分输出的瞬时变化幅度并缩短调节时间,从而降低由前馈微分作用带来的燃料量波动。将重新构造的非线性前馈控制逻辑应用于亚临界330 MW机组,调试结果表明优化后的控制方案能够在实现相同控制指标的前提下,显著降低变负荷工况下燃料量波动幅度。 展开更多

关键词 火电机组 炉跟机方式 协调控制系统 前馈控制逻辑 超前补偿 非线性动态模型 燃料量变化

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300MW机组协调控制系统的完善与优化 被引量：3

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作者 毕斌海 《陕西电力》 2008年第8期52-55,共4页

分析了宝鸡第二发电有限公司4号机组协调控制系统存在的问题,并据此提出了机主控主汽压力偏差修正负荷指令和炉主控预加煤等优化方案。实践证明,采用这些方案可有效克服直吹式制粉系统锅炉压力、负荷响应滞后大的缺点,提高协调控制系统... 分析了宝鸡第二发电有限公司4号机组协调控制系统存在的问题,并据此提出了机主控主汽压力偏差修正负荷指令和炉主控预加煤等优化方案。实践证明,采用这些方案可有效克服直吹式制粉系统锅炉压力、负荷响应滞后大的缺点,提高协调控制系统的响应速度和调节品质。 展开更多

关键词 制粉系统 机主控 炉主控 主汽压力 协调控制系统

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协调控制系统快速响应AGC指令的设计新方法及其工程应用 被引量：11

12

作者 韩忠旭 齐小红 +2 位作者 王擎 周广 常亚丽 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第20期51-56,共6页

自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)是当代电网自动控制的一项基本要求。目前参与AGC控制的火电机组存在响应速度慢等问题,使电网AGC的控制效果较差。姚孟发电有限责任公司的1号和2号300MW本生直流炉式单元机组采用了增量... 自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)是当代电网自动控制的一项基本要求。目前参与AGC控制的火电机组存在响应速度慢等问题,使电网AGC的控制效果较差。姚孟发电有限责任公司的1号和2号300MW本生直流炉式单元机组采用了增量型状态观测器与传统PID控制相结合的协调控制方案,并采用了文章给出的AGC与CCS的接口控制逻辑,使协调控制系统中的预给煤运算等功能在AGC方式下能得以实现,从而使机组能快速响应AGC负荷指令。两台机组AGC联调试验实时趋势曲线证明了这一点。 展开更多

关键词 自动发电控制(AGC) 机炉协调控制系统 快速响应 接口逻辑 状态观测器

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300MW机组伺服阀故障引起机炉协调控制异常的处理及建议 被引量：1

13

作者 黄卫剑 何冠声 +1 位作者 朱叶添 黄伟 《热力发电》 CAS 北大核心 2009年第5期59-61,68,共4页

针对某电厂300MW机组一次检修后锅炉燃料流量异常波动的现象,进行了故障原因可能性的分析、故障点的现场检查和消除,明确故障因电液控制(EH)油劣化造成调节阀GV1～GV4动作迟缓或失控引起。对此,提出了保证和提高EH油品质的多项措施。

关键词 300 MW机组 DEH 机炉协调控制系统(Ucc) EH油 伺服阀 调节阀 故障

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直流炉机组给水控制系统的设计与应用 被引量：21

14

作者 韩忠旭 潘钢 +5 位作者 邱忠昌 马焕军 张伟 黄焕袍 冯健 周传心 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期7-16,共10页

超临界(或直流炉)机组协调与给水控制系统,其被控对象具有多入多出强耦合、非线性、变参数的特点。研究工作以受控系统能控且可稳为设计目标,以2种类型的实际运行机组为研究实例,设计相应的控制系统。针对直流炉机组给水控制系统的技术... 超临界(或直流炉)机组协调与给水控制系统,其被控对象具有多入多出强耦合、非线性、变参数的特点。研究工作以受控系统能控且可稳为设计目标,以2种类型的实际运行机组为研究实例,设计相应的控制系统。针对直流炉机组给水控制系统的技术难点问题,首先分别给出协调与给水控制系统单独运行时的稳定性条件及证明,再进一步由数学推理给出整个控制系统联合运行的稳定性分析。以2台300MW亚临界直流炉机组和1台600MW超临界机组的实际运行效果,验证了该研究方法的有效性和实用性。数学分析还揭示了控制系统中PID调节器的作用,为实际工程应用中参数整定和误差估计提供了理论依据和实用方法。 展开更多

关键词 直流炉 超临界 机炉协调控制系统 锅炉给水控制 非线性 稳定性 状态反馈控制

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机炉协调多变量受控系统线性增量形数学模型分析 被引量：18

15

作者 韩忠旭 张智 齐小红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期24-29,共6页

文中以火力发电厂机炉协调多变量受控系统为研究背景,借鉴机理建模方法,给出单元机组被控对象的一种线性增量式集总参数数学模型,并应用状态空间法对其进行描述和分析,推导出输入和输出之间的传递函数矩阵,通过数学分析,导出其数学模型... 文中以火力发电厂机炉协调多变量受控系统为研究背景,借鉴机理建模方法,给出单元机组被控对象的一种线性增量式集总参数数学模型,并应用状态空间法对其进行描述和分析,推导出输入和输出之间的传递函数矩阵,通过数学分析,导出其数学模型在结构方面的内在联系,从而对采用辨识方法建立单元机组被控对象的数学模型,提供一些重要的理论依据和设计概念。 展开更多

关键词 火力发电厂 机炉协调控制系统 数学模型 传递函数 系统辩识 多变量受控系统

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电站锅炉-汽轮机系统的LPV鲁棒H_(∞)/H_(2)变增益控制 被引量：3

16

作者 王东风 朱为琦 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期468-474,共7页

采用量子粒子群算法辨识得到机炉协调控制系统的全局线性参数变化(LPV)模型,然后通过极值分解组合得到多胞LPV模型。针对多胞LPV模型,在鲁棒H_(∞)/H_(2)变增益控制中引入松弛变量,设计了保守性更低的机炉协调控制系统鲁棒控制器。结果... 采用量子粒子群算法辨识得到机炉协调控制系统的全局线性参数变化(LPV)模型,然后通过极值分解组合得到多胞LPV模型。针对多胞LPV模型,在鲁棒H_(∞)/H_(2)变增益控制中引入松弛变量,设计了保守性更低的机炉协调控制系统鲁棒控制器。结果表明:所设计的控制器具有良好的控制效果。 展开更多

关键词 LPV系统 机炉协调控制系统 H_(∞)/H_(2)鲁棒控制 变增益控制

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姚孟电厂2号机300MW单元机组机炉协调受控对象的数学模型 被引量：22

17

作者 韩忠旭 齐小红 +1 位作者 刘敏 周广 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期47-50,共4页

首次将机炉协调控制系统被控对象的非线性数学模型直接用于姚孟发电厂2号机300MW单元机组的分散协调控制系统(DCS)。通过在线调整模型参数和在相同时间段内对比不同工况下实际受控对象的工程值曲线与仿真模型的计算值,证明了此模型能很... 首次将机炉协调控制系统被控对象的非线性数学模型直接用于姚孟发电厂2号机300MW单元机组的分散协调控制系统(DCS)。通过在线调整模型参数和在相同时间段内对比不同工况下实际受控对象的工程值曲线与仿真模型的计算值,证明了此模型能很好地反映机炉协调被控对象的实际特性,同时也证明了该模型的正确性和准确性。 展开更多

关键词 电力系统 单元机组 机炉协调控制系统 非线性数学模型

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1000 MW二次再热超超临界机组分散控制系统关键技术研究及应用 被引量：4

18

作者 黄焕袍 阳光 崔青汝 《中国电力》 CSCD 北大核心 2017年第6期21-26,共6页

在分析二次再热机组控制难点的基础上,介绍了1 000 MW二次再热超超临界机组国产自主化分散控制系统关键技术的研发,包括机组分散控制系统的设计及技术特点,机组协调控制技术,汽温控制技术,旁路控制技术及机组自启停(APS)控制技术。示范... 在分析二次再热机组控制难点的基础上,介绍了1 000 MW二次再热超超临界机组国产自主化分散控制系统关键技术的研发,包括机组分散控制系统的设计及技术特点,机组协调控制技术,汽温控制技术,旁路控制技术及机组自启停(APS)控制技术。示范工程的应用表明,该分散控制系统性能稳定可靠,各项性能指标达到或优于设计值,机组实现了启停全程控制自动化。 展开更多

关键词 燃煤发电 1000MW 超超临界机组 二次再热循环 分散控制系统 机炉协调控制技术 汽温控制技术 三级旁路全程控制技术 机组自启停技术(APS) 示范工程

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沙角发电A厂3号机组协调系统分析与投运 被引量：1

19

作者 徐立新 黄卫剑 《广东电力》 1999年第5期23-25,29,共4页

沙角发电Ａ 厂３ 号机组经改造后采用Ｓｙｍｐｈｏｎｙ 分散控制系统。着重分析了该系统中机炉协调运行方式的内容及主要特点， 并指出实际投入的方法和注意点。Ｓｙｍｐｈｏｎｙ 系统在国内首次应用， 协调自动的成功投入对该系统的推... 沙角发电Ａ 厂３ 号机组经改造后采用Ｓｙｍｐｈｏｎｙ 分散控制系统。着重分析了该系统中机炉协调运行方式的内容及主要特点， 并指出实际投入的方法和注意点。Ｓｙｍｐｈｏｎｙ 系统在国内首次应用， 协调自动的成功投入对该系统的推广应用具有积极的意义。 展开更多

关键词 发电厂 机炉协调控制系统 分散控制系统 热控系统

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电站热工控制系统仿真

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作者 张碧 吴莉娟 《热力发电》 CAS 北大核心 2002年第5期74-77,共4页

采用STAR - 90仿真软件 ,实现电站热工控制系统仿真 。

关键词 电站 热工控制系统 仿真 机炉协调控制系统

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