基于IMPC的燃煤发电机组多变量解耦控制策略

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作者 周心睿 安硕 +4 位作者 王兵 谢宏星 朱玉林 赵凯 王正兵 《动力工程学报》 北大核心 2025年第2期263-274,共12页

针对燃煤发电机组燃烧系统的大时滞和参数时变等复杂动态特性,以及主蒸汽压力和炉膛负压间的强耦合关系,提出一种改进多变量解耦模型预测控制(Improved multivariable decoupling model predictive control,IMDMPC)。根据机组历史运行数... 针对燃煤发电机组燃烧系统的大时滞和参数时变等复杂动态特性,以及主蒸汽压力和炉膛负压间的强耦合关系,提出一种改进多变量解耦模型预测控制(Improved multivariable decoupling model predictive control,IMDMPC)。根据机组历史运行数据,利用蜻蜓算法优化偏最小二乘法,构建以主蒸汽压力和炉膛负压为被控量、燃煤量和引风量为控制量的多变量耦合数学模型,运用多变量动态解耦算法对其进行解耦,设计多变量模型预测控制器,按照设定目标函数得到当前时刻控制量,同时实时采集系统输出值对控制器进行反馈校正。仿真实验结果表明:改进多变量解耦模型预测控制与模糊自适应PID控制和未解耦模型预测控制相比,主蒸汽压力和炉膛负压的超调量分别减少20.3%和8.6%,调节时间分别缩短2.6和29.55 s,具有更好的控制精度和鲁棒性。现场应用结果表明:改进多变量解耦模型预测控制策略能够使主蒸汽压力和炉膛负压分别稳定控制在±0.24 MPa和±0.27 Pa,提高了系统的稳定性且波动幅度明显减小,符合工业现场生产要求。 展开更多

关键词 改进多变量解耦模型 预测控制 火电机组 偏最小二乘法 蜻蜓算法

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基于在线监测法的火电机组碳排放分析

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作者 宋明光 李小江 +2 位作者 孙友源 郑文广 刚良 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期464-473,共10页

为掌握火电机组在线监测法与核算法的碳排放差异,分析在线监测法的数据特征及影响因素,选取燃煤机组超超临界1030 MW、超临界600 MW、亚临界300 MW以及燃气F级等不同类型的火电机组,对在线监测法与核算法碳排放量、发电碳排放强度进行... 为掌握火电机组在线监测法与核算法的碳排放差异,分析在线监测法的数据特征及影响因素,选取燃煤机组超超临界1030 MW、超临界600 MW、亚临界300 MW以及燃气F级等不同类型的火电机组,对在线监测法与核算法碳排放量、发电碳排放强度进行对比分析。针对监测法数据,研究了烟气CO_(2)浓度与烟气流量特性并对其进行准确性评价。结果表明,4台机组2种方法获得的CO_(2)排放总量较接近,但各机组各月份差异变化较大,碳排放强度与平均负荷率之间的关系表明监测法结果更稳定,而核算法波动较大;对于监测法,CO_(2)浓度监测并不会产生大偏差,而流量是影响监测法碳排放量结果的关键因素,烟气均匀程度高的烟道流速监测结果高于烟气均匀程度低的烟道;通过碳排放速率、CO_(2)浓度、烟气流量与负荷率的拟合关系可对异常数据进行校核诊断,有效保证监测法的数据质量。在碳市场背景下,相较核算法,在线监测法有诸多优势,在国内火电将得到快速发展与应用。 展开更多

关键词 火电机组 碳排放 在线监测法 核算法 准确性评价

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1 000MW二次再热汽轮机启动步序及问题处理 被引量：9

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作者 薛江涛 马运翔 +1 位作者 张耀华 丁建良 《中国电力》 CSCD 北大核心 2016年第11期119-123,164,共6页

根据国电泰州电厂二期工程调试的实际情况,介绍了上海汽轮机厂制造的1 000 MW双再热汽轮机启动运行的步序,就启动调试过程中存在的主要问题,如排汽温差大,暖机时间长,低压外缸温度高和双缸启动不成功进行分析和处理,对部分控制逻辑和包... 根据国电泰州电厂二期工程调试的实际情况,介绍了上海汽轮机厂制造的1 000 MW双再热汽轮机启动运行的步序,就启动调试过程中存在的主要问题,如排汽温差大,暖机时间长,低压外缸温度高和双缸启动不成功进行分析和处理,对部分控制逻辑和包括蒸汽参数及调节汽门开度的启动参数进行优化,实现了机组高效节能运行和超低排放,对超超临界双再热汽轮机的启动试运具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 火电厂 超超临界机组 汽轮机 二次再热 启动

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国产超(超)临界火电机组智能控制系统的工程应用 被引量：8

4

作者 彭敏 刘冬林 +3 位作者 谢国鸿 陈坚强 刘复平 陈思铭 《中国电力》 CSCD 北大核心 2016年第10期7-11,27,共6页

国产超(超)临界机组智能控制(PIC)系统是以自启停控制系统(APS)技术和常规智能控制技术为基础的复杂系统,其工程应用的周期长、环节多,涉及多个单位、多个专业间的分工与合作,成功应用的难度很大。对该系统的工程应用要点进行了分析,提... 国产超(超)临界机组智能控制(PIC)系统是以自启停控制系统(APS)技术和常规智能控制技术为基础的复杂系统,其工程应用的周期长、环节多,涉及多个单位、多个专业间的分工与合作,成功应用的难度很大。对该系统的工程应用要点进行了分析,提出了包括投资预算、职责分工、工期计划、实施流程等在内的整套工程应用方法,并介绍了该系统在国电哈密2×660 MW超超临界机组新建工程的应用实例。对各类火电机组PIC或APS系统的工程应用有很好的借鉴意义。 展开更多

关键词 火电机组 控制系统 超(超)临界机组 智能控制 工程应用 自启停控制系统(APS) 仿真测试

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火电机组定速循环水泵的全工况运行优化 被引量：19

5

作者 刘吉臻 王玮 +2 位作者 曾德良 常太华 柳玉 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期682-688,共7页

为解决枚举法得出的定速循环水泵最优运行方式的局限性,通过分析汽轮机低压缸、冷却塔及凝汽器真空的全工况计算模型,提出了在环境温度相等的前提下进行循环水泵全工况运行优化,并对其流程进行了阐述,将排汽压力对汽轮机功率的修正曲线... 为解决枚举法得出的定速循环水泵最优运行方式的局限性,通过分析汽轮机低压缸、冷却塔及凝汽器真空的全工况计算模型,提出了在环境温度相等的前提下进行循环水泵全工况运行优化,并对其流程进行了阐述,将排汽压力对汽轮机功率的修正曲线进行了全工况拟合,利用二分法求解机组各工况下循环水泵相邻运行方式的等效益点,进而获得等效益曲线,并采用二分法对某电厂的定速循环水泵进行了等效益曲线实例验证.结果表明:循环水泵优化运行后,平均可降低煤耗0.594 g/(kw.h). 展开更多

关键词 火电机组 定速循环水泵 运行优化 凝汽器真空 等效益曲线 二分法

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高速率变负荷模式下火电机组协调控制系统参数优化 被引量：16

6

作者 田亮 刘芳 +1 位作者 刘鑫屏 刘吉臻 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1532-1540,共9页

针对电网发电负荷指令快速频繁变化导致火电机组发电负荷及蒸汽压力控制品质变差的问题,提出一种参数调整幅度可量化的试凑法。基于被控制对象模型保守设置控制器参数初值,依据负荷变化速率目标值与当前值之差确定优化次数,研究了协调... 针对电网发电负荷指令快速频繁变化导致火电机组发电负荷及蒸汽压力控制品质变差的问题,提出一种参数调整幅度可量化的试凑法。基于被控制对象模型保守设置控制器参数初值,依据负荷变化速率目标值与当前值之差确定优化次数,研究了协调控制系统PID控制器参数的优化方法,并从理论上证明了方法的有效性。在一600 MW机组上实施优化,通过扰动实验证明机组发电负荷及蒸汽压力控制品质获得明显改善。 展开更多

关键词 火电机组 协调控制 参数优化 试凑法 数学分析

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循环函数法的改进 被引量：24

7

作者 闫水保 徐治皋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期39-42,120,共5页

火电机组性能监测和优化正在成为电厂节能改造、信息管理和优化运行的重要方面。热力系统分析理论是热力系统性能监测和热经济性诊断的有效工具。笔者试图用演绎方法来建立热力系统的分析理论 ,追求在更广泛意义上将等效热降法、循环函... 火电机组性能监测和优化正在成为电厂节能改造、信息管理和优化运行的重要方面。热力系统分析理论是热力系统性能监测和热经济性诊断的有效工具。笔者试图用演绎方法来建立热力系统的分析理论 ,追求在更广泛意义上将等效热降法、循环函数法和矩阵法统一起来的理论。文中利用矩阵理论通过演绎方法从热力系统的广义数学模型出发 ,导出了循环函数法的主要流量关系 ,使热力系统热经济性分析和诊断更加通用、简捷 ,有效。提出了逆向加热单元和加热单元重叠概念。指出加热单元可以看作是混合式加热器的推广。将热力系统节能分析理论成功地统一起来 ,对机组性能监测和运行优化有重要意义。对于所述方法 ,通过例子进行了验证。 展开更多

关键词 火电厂 热力系统 加热单元 循环函数法 矩阵

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基于改进TOPSIS法的火电机组运行可靠性评价 被引量：16

8

作者 刘长良 刘梦琼 《热力发电》 CAS 北大核心 2015年第5期1-6,11,共7页

为了保证整个电力系统的安全、稳定运行,结合TOPSIS法在权重计算和距离方面的改进,对国内11家发电企业的火电机组运行可靠性进行了综合评价。以中电联公布的2012年上半年机组运行数据为基础,采用改进的本征向量法和信息熵法获得主观权... 为了保证整个电力系统的安全、稳定运行,结合TOPSIS法在权重计算和距离方面的改进,对国内11家发电企业的火电机组运行可靠性进行了综合评价。以中电联公布的2012年上半年机组运行数据为基础,采用改进的本征向量法和信息熵法获得主观权重和客观权重,并将主、客观权重进行融合,采用Minkowski距离代替传统TOPSIS法中的Euclid距离,对各发电企业机组运行可靠性进行了评价和排序。结果表明,改进TOPSIS法是评价火电机组运行可靠性的一种全面有效的综合方法,可为机组安全、稳定运行提供参考。 展开更多

关键词 火电机组 运行可靠性 评价 改进TOPSIS法 信息熵 本征向量法 Minkowski距离

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基于时域指标的火电机组负荷控制系统性能模糊综合评价 被引量：5

9

作者 王印松 田靖雨 +1 位作者 李士哲 苏杰 《热力发电》 CAS 北大核心 2016年第10期99-103,共5页

传统基于最小方差准则的火电机组负荷控制系统性能评价方法计算量较大,主要评价系统的随机性,而对系统确定性评价较少。对此,本文提出了一种新的基于时域指标的火电机组负荷控制系统性能模糊综合评价方法,利用隶属度函数对总体时域指标... 传统基于最小方差准则的火电机组负荷控制系统性能评价方法计算量较大,主要评价系统的随机性,而对系统确定性评价较少。对此,本文提出了一种新的基于时域指标的火电机组负荷控制系统性能模糊综合评价方法,利用隶属度函数对总体时域指标划分了性能评价等级,实现对机组负荷控制系统性能的定性评判,并采用火电机组负荷控制系统仿真模型数据验证了该评价方法的有效性和可行性,结果表明该方法计算量小,易于实现,评价结果准确。 展开更多

关键词 火电机组 负荷控制系统 控制性能 模糊综合评价 时域指标 隶属度函数 最小方差准则

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二次再热机组热经济性分析 被引量：20

10

作者 王红娟 屠珊 +1 位作者 鲁敬妮 洪振瀚 《热力发电》 CAS 北大核心 2017年第1期7-10,共4页

针对典型超(超)临界一次再热机组,在新蒸汽参数和一次再热参数不变的基础上,以5台典型超(超)临界一次再热机组为母机型,叠加1个二次再热部分,构建了二次再热机组模型;采用做功系数法及汽轮机中蒸汽等熵膨胀过程线对二次再热理想循环热... 针对典型超(超)临界一次再热机组,在新蒸汽参数和一次再热参数不变的基础上,以5台典型超(超)临界一次再热机组为母机型,叠加1个二次再热部分,构建了二次再热机组模型;采用做功系数法及汽轮机中蒸汽等熵膨胀过程线对二次再热理想循环热效率进行理论分析及数据计算。结果表明:不同机组最佳二次再热压力为一次再热压力的19%~23%;相同机组二次再热压力与一次再热压力比值的选取范围为15%~30%;在该压力范围内,二次再热理想循环热效率比一次再热高约1%。该结论为实际工程中二次再热压力的选取提供参考。 展开更多

关键词 二次再热机组 蒸汽参数 热效率 最佳二次再热压力 做功系数法 蒸汽等熵膨胀

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风电介入对汽轮机转子寿命影响分析 被引量：1

11

作者 王占洲 曹丽华 +1 位作者 卫洪刚 杨明 《中国电力》 CSCD 北大核心 2018年第4期101-107,共7页

为了实现风火联合安全运行,采用有限元法对风电介入前后火电机组负荷变化、汽轮机转子温度场、应力场进行对比分析,确定转子的危险位置,绘制Von Mises应力时间历程曲线,再根据雨流计数法和线性疲劳累积损伤理论,计算出负荷变化过程中转... 为了实现风火联合安全运行,采用有限元法对风电介入前后火电机组负荷变化、汽轮机转子温度场、应力场进行对比分析,确定转子的危险位置,绘制Von Mises应力时间历程曲线,再根据雨流计数法和线性疲劳累积损伤理论,计算出负荷变化过程中转子总的疲劳寿命损耗。结果表明,无论风电是否介入,转子Von Mises应力最大值、温度场剧烈变化的位置均出现在中压第一级叶轮根部,而风电的介入导致该处Von Mises应力时间历程曲线的应力循环数量增加,使得转子寿命损耗系数由0.000 653 9%增加到0.001 408%,转子寿命损耗速度增加为原来的2.15倍,可见风电的介入对转子的使用寿命产生了重大影响。 展开更多

关键词 火力发电机组 风力发电机组 热应力 雨流计数法 低周疲劳 转子寿命

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基于特性预估补偿的模糊PID汽温控制系统 被引量：4

12

作者 张丽香 任高 +2 位作者 段秋刚 降爱琴 张缠保 《电力技术（北京）》 CSCD 北大核心 2004年第12期63-65,共3页

针对大型火力发电机组汽温被控对象动态特性迟延及时变、非线性强的特点,在常规控制方案的基础上,采用对象特性在线预估补偿策略,并根据机组负荷和汽温偏差模糊在线调整PID控制器参数。经300MW及以上容量机组现场试验及运行表明,该方案... 针对大型火力发电机组汽温被控对象动态特性迟延及时变、非线性强的特点,在常规控制方案的基础上,采用对象特性在线预估补偿策略,并根据机组负荷和汽温偏差模糊在线调整PID控制器参数。经300MW及以上容量机组现场试验及运行表明,该方案的控制效果优良,在常见干扰作用下,汽温动态、静态性能达到并超过了工艺流程所要求的各项指标。该系统可在不同类型的DCS上实现,具有较好的推广应用前景。 展开更多

关键词 汽温控制系统 大型火力发电机组 预估 差模 机组负荷 补偿 运行 汽温偏差 在线调整 模糊PID

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熔盐储热型塔式太阳能与燃煤机组耦合方式及热力性能分析 被引量：13

13

作者 王惠杰 董学会 +4 位作者 昝永超 杨杰 罗天赐 于佼 何仑 《热力发电》 CAS 北大核心 2019年第7期47-52,共6页

为提高塔式太阳能电站发电效率,同时降低火电机组煤耗,将配置熔盐储热装置的塔式太阳能光热系统耦合到常规燃煤机组中,并对耦合系统进行模拟仿真。研究表明:在锅炉75%THA工况基准下,太阳能光热系统可以承担5%~15%换热负荷,使燃煤机组在8... 为提高塔式太阳能电站发电效率,同时降低火电机组煤耗,将配置熔盐储热装置的塔式太阳能光热系统耦合到常规燃煤机组中,并对耦合系统进行模拟仿真。研究表明:在锅炉75%THA工况基准下,太阳能光热系统可以承担5%~15%换热负荷,使燃煤机组在80%THA^90%THA负荷下运行,煤耗降低率由5.76%提高到15.54%;利用熔盐储热装置的耦合机组在85%THA负荷下,稳定运行时间可延长约33%,整个耦合系统能够消纳更多的太阳能。该结论对塔式太阳能补偿燃煤火电机组性能研究具有一定参考作用。 展开更多

关键词 熔盐储热 塔式太阳能 火电机组 耦合方式 热力性能 仿真

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江苏省火力发电机组二氧化碳排放量估算 被引量：4

14

作者 孙栓柱 代家元 《江苏电机工程》 2014年第1期65-67,共3页

通过对火力发电机组二氧化碳排放量核算3种方法的详细解析,总结了排放因子法、物料衡算法、实测法的特点,结合江苏省电力行业机组结构状况及行业统计数据,如发电量、煤耗等,最终选取排放因子法,估算了全省年度二氧化碳排放量及二氧化碳... 通过对火力发电机组二氧化碳排放量核算3种方法的详细解析,总结了排放因子法、物料衡算法、实测法的特点,结合江苏省电力行业机组结构状况及行业统计数据,如发电量、煤耗等,最终选取排放因子法,估算了全省年度二氧化碳排放量及二氧化碳排放因子。 展开更多

关键词 火力发电机组 二氧化碳排放量 排放因子法

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小型热电站热力系统计算的结构表示法及应用

15

作者 王志国 项敬岩 项新耀 《汽轮机技术》 北大核心 2002年第6期351-353,共3页

将小热电热力系统的结构作为函数,通过系统各组成单元的结构分析,确定了与结构函数相关的自变量,进而提出了一种新的系统结构表示法。在此基础上,制订了适当的计算方法,编制了决策装机方案的热力系统计算软件。从而,提高了小热电系统可... 将小热电热力系统的结构作为函数,通过系统各组成单元的结构分析,确定了与结构函数相关的自变量,进而提出了一种新的系统结构表示法。在此基础上,制订了适当的计算方法,编制了决策装机方案的热力系统计算软件。从而,提高了小热电系统可行性研究决策的速度及准确性。 展开更多

关键词 小型热电站 热力系统 计算 结构表示法 计算软件 热平衡

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考虑火电机组深度调峰的实时发电计划模型及应用 被引量：31

16

作者 董超 张彦涛 +1 位作者 刘嘉宁 吴炳祥 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期108-113,共6页

伴随我国大规模新能源接入和用电峰谷差日趋增大,调峰需求逐步提升,而由于我国电源结构不尽合理,调峰电源紧缺,造成电网调峰困难。深度挖掘火电机组深度调峰能力,分析其运行特性,在常规优化模型的基础上,引入深度调峰出力平稳段运行时... 伴随我国大规模新能源接入和用电峰谷差日趋增大,调峰需求逐步提升,而由于我国电源结构不尽合理,调峰电源紧缺,造成电网调峰困难。深度挖掘火电机组深度调峰能力,分析其运行特性,在常规优化模型的基础上,引入深度调峰出力平稳段运行时间、最小深度调峰时间等约束,并对机组最大最小出力、爬坡等常规约束进行改进,建立考虑火电机组深度调峰的实时发电计划优化模型。采用广东电网实际运行数据进行算例分析,结果满足电网实际运行需求。 展开更多

关键词 火电机组 实时发电计划 深度调峰 最小深度调峰时间 平稳性

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基于美国ABB公司DCS的火电机组在线性能计算研究与实现 被引量：6

17

作者 罗坤 方源 方彦军 《热力发电》 CAS 北大核心 2011年第5期39-41,49,共4页

提出了一种基于美国ABB公司的Symphony DCS单元火电机组能耗特性的在线计算方法。以BRC300作为运算控制器,从DCS中在线获取机组运行状态参数,编写C语言程序嵌入Symphony DCS中;运用等效焓降法、反平衡法对机组状态进行分析,计算得到单... 提出了一种基于美国ABB公司的Symphony DCS单元火电机组能耗特性的在线计算方法。以BRC300作为运算控制器,从DCS中在线获取机组运行状态参数,编写C语言程序嵌入Symphony DCS中;运用等效焓降法、反平衡法对机组状态进行分析,计算得到单元机组能耗特性。将计算结果与电厂实际热力试验结果进行对比,热耗率的相对误差为0.5%,锅炉效率的相对误差为0.42%,表明该在线计算方法可行。 展开更多

关键词 火电机组 在线性能计算 能耗特性 等效焓降法 反平衡法 SYMPHONY DCS

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燃煤机组锅炉低温烟气余热利用节能效益分析 被引量：26

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作者 宋景慧 刘桂才 +1 位作者 廖艳芬 马晓茜 《热力发电》 CAS 北大核心 2015年第9期57-60,65,共5页

在锅炉烟道尾部安装低压省煤器,可降低排烟温度,提高锅炉效率;将烟气余热用于汽轮机抽汽回热系统,可使部分回热器抽汽返回汽轮机做功,提高机组的能源利用率。为此,以某100 MW燃煤机组为例,通过迭代-校核法和等效焓降法,验证了采用低压... 在锅炉烟道尾部安装低压省煤器,可降低排烟温度,提高锅炉效率;将烟气余热用于汽轮机抽汽回热系统,可使部分回热器抽汽返回汽轮机做功,提高机组的能源利用率。为此,以某100 MW燃煤机组为例,通过迭代-校核法和等效焓降法,验证了采用低压省煤器进行余热利用的节能效果。结果表明,余热利用改造方案可使该机组锅炉排烟温度降低23.7℃,锅炉效率提高1.214%,热耗率降低60kJ/(kW·h),发电标煤耗量减少2.313g/(kW·h)。 展开更多

关键词 燃煤机组 锅炉 低压省煤器 低温烟气 余热利用 热经济性 迭代-校核法 等效焓降法

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基于广义最小方差的火电机组控制回路性能评估 被引量：2

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作者 侯咏武 王亚刚 +1 位作者 张曦 李晓枫 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第6期711-715,共5页

采用广义最小方差对火电机组控制回路进行性能评估,并使用潜能指标和相对潜能指数来监控回路整定后的性能变化情况。仿真结果表明,使用广义最小方差能很好地对火电机组控制系统进行性能评估。

关键词 火电机组 性能评估 广义最小方差 闭环潜能 相对闭环潜能指标

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基于预测电价的发电厂机组起停决策 被引量：1

20

作者 曹作旺 丁艳军 吴占松 《热力发电》 CAS 北大核心 2005年第2期1-5,共5页

基于预测的边际电价,以利润最大化为目标,提出了发电厂未来运行周期的机组起停决策模型,同时针对该数学模型,对传统的遗传算法进行了多方面改进,较为深入地研究了该优化问题的求解算法,并给出了算例。该模型对电厂制定合理的报价策略具... 基于预测的边际电价,以利润最大化为目标,提出了发电厂未来运行周期的机组起停决策模型,同时针对该数学模型,对传统的遗传算法进行了多方面改进,较为深入地研究了该优化问题的求解算法,并给出了算例。该模型对电厂制定合理的报价策略具有现实意义和参考价值。 展开更多

关键词 电力市场 电价 发电厂 机组起停 决策模型 遗传算法

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