空预器控制系统可靠性提升研究

空预器在火力发电机组中扮演着重要角色,对于机组安全稳定可靠运行起着关键作用。现结合某火力发电厂发生的三个空预器异常事故案例进行深入剖析,探讨并总结提升空预器控制系统运行可靠性的相关举措,从原理上入手,在电气控制回路、相关判断逻辑和设备运行环境三个方面提出了切实可行的措施,从而能够全方位实现空预器控制系统可靠性提升。

发电厂信息系统网络设备的优化配置

发电厂信息系统包括厂级监控信息系统(SIS)和管理信息系统(MIS)。常规设计方案中,SIS和MIS两个系统按软硬件独立设置,各自组网,网络利用率不高。为解决此问题,对发电厂信息系统的交换机、存储设备、服务器、隔离装置等网络硬件配置进行优化,构建了一种发电厂信息系统新型网络架构,消除了常规独立组网设计方案存在的信息瓶颈,而且SIS和MIS由同一硬件平台统一管理,为智能电站建设创造有利条件。

融合视觉分析的大规模垃圾焚烧炉自动控制技术研究

提出一种视觉分析与智能控制技术融合的大规模垃圾焚烧炉炉自动控制策略。该控制策略以人工操作的控制逻辑为基础,通过机器视觉技术获取图像火线信息,结合模型预测控制、模糊控制等智能控制技术,对配风系统以及炉排系统实行自动化控制。结果表明,该种机器视觉技术提取火线的吻合度高于80%,将该控制策略投入后,有效改善了炉内关键参数,包括主汽流量、炉膛温度、锅炉出口氧量等的波动情况,三者较之设定值的平均偏差分别降低了92.8%、27.2%、62.2%,而三者的标准差也分别降低了42.8%、26.5%、21.8%。同时该锅炉的CO排放均值也下降了23.9%。说明该控制策略具有较好的实践意义,可为未来大型生活垃圾焚烧炉的自动化改造提供参考。

基于机理和数据混合模型的SD-WFGD系统SO_(2)浓度动态预测

为了保证燃煤电站脱硫系统SO_(2)排放浓度达到环保要求的同时实现经济运行,建立了单塔双循环湿法烟气脱硫(SD-WFGD)系统出口SO_(2)浓度混合动态预测模型。首先,分析吸收SO_(2)的化学反应过程,分别建立了吸收塔出口和浆液池(AFT塔)出口SO_(2)浓度机理模型;然后,利用变分模态分解(VMD)方法对历史运行数据和机理模型预测偏差数据进行分解,将分解后不同频率的模态分量进行重构,利用最小二乘支持向量机(LSSVM)算法训练并得到不同的模态分量模型,将不同模态分量的LSSVM模型进行加权叠加,建立了数据补偿模型;最后,将数据补偿模型输出和机理模型输出进行叠加,得到SD-WFGD系统SO_(2)浓度混合动态预测模型。结果表明:利用VMD算法将历史数据分解为不同模态,不同模态数据重构后可有效提高数据模型的预测精度;同时,将机理模型和数据模型结合,可提升模型预测能力。

故障树分析法在电厂热工自动化检修中的应用

电力行业是国家能源领域核心行业之一,电厂热工自动化检修是电力行业的重中之重,关乎行业发展效益。因此,为了给电厂热工自动化检修中故障树分析法的有效应用提供一些参考,文章介绍了电厂热工自动化运行故障,论述了故障树分析法在电厂热工自动化检修中的应用方案与流程,并探究了故障树分析法在电厂热工自动化检修中的应用实践。得出:基于故障树分析的电厂热工自动化检修效率较高,精度较高,满足电厂热工自动化安全稳定运维要求。

真空热管低温省煤器在循环流化床机组的应用

大型循环流化床锅炉的排烟温度高,锅炉热效率下降,机组发电标煤耗高、碳减排压力大是当前突出问题。锅炉排烟温度高还会缩短布袋除尘器的使用寿命,导致脱硫耗水量、能耗、物耗高等问题。结合某电厂狭小空间内布置热管型低温省煤器的项目,介绍一种真空热管低温省煤器的技术原理,为国内类似机组的烟气余热利用装置安全运行与升级改造提供参考。

火电单元机组协调系统的自抗扰控制方案研究

主要研究新型实用非线性自抗扰控制技术(ADRC)在火电单元机组协调控制系统中的应用。ADRC 的主要特性是对扩张状态——系统未建模动态摄动和未知外扰的总和作用量的实时估计,并在控制信号中补偿掉,这也是实现对不 确 性 强 非 线 性 对 象 的 实 时 动 态 反 馈 线 性 化 的 关键。对所提出的单元机组协调系统的自抗扰控制方案在克服机炉对象强非线性、不确定性、时滞、强耦合以及闭环系统的稳定性方面进行了原理性分析。在电厂热工过程控制实时仿真平台 STAR-90 上的仿真结果表明 ADRC 协调控制策略的有效性和先进性。

智能化背景下电力系统继电保护技术的应用探究

智能化电力系统融合了信息技术、通信技术和自动控制技术,通过智能感知、数据采集和分析,实现对电力系统的实时监测、诊断、预测和优化控制。而继电保护技术作为电力系统的重要组成部分,能够显著提高系统的可靠性和稳定性、优化资源配置、增强故障处理能力,并推动电力系统的自动化和智能化发展。旨在分析继电保护技术的应用原则,探究其在实时监测、大数据分析、智能故障诊断、自适应保护和网络化管理等方面的具体应用。

并网电厂管理考核系统中AGC调节性能补偿措施

在并网电厂管理考核系统的基础上,首先简单介绍了系统的架构,然后提出了一套基于自动发电控制(AGC)调节综合性能指标和调节量的补偿费用计算方法。响应时间、调节速率和调节精度3个指标的乘法计算和折返系数的调整使得AGC补偿费用更为合理,从而激发了机组改善调节性能并参与AGC调节。实际应用表明,该算法可准确有效地评估并网电厂管理考核系统中的AGC补偿,对电厂提高AGC性能和参与调节有较好的激励作用。

双重BP神经网络组合模型在实时数据预测中的应用

在回归和延时神经网络的基础上,利用非线性组合预测方法的优点,提出一种新的预测模型——双重BP神经网络组合模型模型,选用某660MW机组的主蒸汽流量数据进行学习训练,实例计算结果表明双重BP神经网络组合模型可提高单项预测模型的精度,校核样本的平均相对误差为1.5%,而单独采用回归神经网络和延时神经网络进行预测的平均相对误差分别为2.7%和1.9%,证明双重BP神经网络组合模型具有很高的预测精度,可应用于火电厂实时数据的有效性验证。

火电厂SIS系统中实时数据库平台的选择

实时数据库平台是厂级监控信息系统(SIS)的核心部分,它的合理选择对于SIS建设具有重要意义。该文在介绍火电厂SIS系统的基础上,提出实时数据库平台的选择应该根据数据存储效率、系统访问结构和接口技术等方面进行。同时以某电厂的SIS建设为例,阐述了该电厂的SIS系统结构和实时数据库平台的一系列具体解决方案,讨论和分析如何采取措施满足数据的实时性要求、多系统间的连接技术、数据安全性和网络安全性等重要问题,为其他电厂选择和建立实时数据库平台提供了借鉴。

机炉协调的增益调度伺服系统(英文)

针对多输入多输出的非线性锅炉-汽机系统的参数在大范围工况下发生变化,提出了增益调度伺服系统。增益调度控制方法把非线性系统在一些工况点下进行线性化,针对每一个线性化系统设计了伺服系统。在相应的工况点下,伺服系统能保证良好的动态性能和稳定性。对于这些选定工况点之间的其他工况,提出了一种能保证稳定性的插值方法。基于这种插值方法选择的控制器参数可以由极点配置保证全局稳定。这种增益调度伺服系统具有良好的无差跟踪、参数变化鲁棒性和抗干扰能力。仿真结果说明了这种控制系统能在大范围工况内运行良好。

一起汽动给水泵主汽门自动关闭的故障分析与改进

某电厂运行人员在试验汽动给水泵直流事故油泵时,汽泵主汽门自动关闭。分析此次故障是因直流系统发生两点接地,导通了汽泵主汽门关闭控制回路。针对直流系统绝缘薄弱点,更换直流接触器及控制回路电缆,梳理接地线,完善保护逻辑等改进措施。消除故障隐患,设备安全运行无异常。

一种新的优化协调控制在轻型直流输电中的应用(英文)

轻型直流输电是一种新型的直流传输技术,采用电压源型(VSC)换流站以及PWM 控制技术。建立了轻型直流输电系统模型,提出一种在发电机励磁和轻型直流输电之间优化协调控制方法,用于改善系统暂态稳定和抑制系统故障后振荡。作为算例,该协调控制方法被用于含有轻型直流输电的多机系统,并将该优化协调控制与发电机励磁、轻型直流输电系统相互独立的控制做一比较,仿真结果表明,在系统大小扰动下,该控制能够给系统提供更好的阻尼特性。

模糊免疫PID控制在主汽温控制系统中的应用

火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大迟延和时变等特性, 传统的火电厂主汽温控制系统大多采用基于模型的常规PID串级控制方法。本文借鉴生物免疫反馈响应过程的调节作用和模糊推理逻辑可逼近非线性函数的特性, 提出将模糊免疫PID控制策略应用到火电厂主汽温控制系统中。仿真研究表明, 该方法的控制效果优于常规的PID控制, 能适应对象参数的变化并表现出良好的控制品质, 即使发生扰动时也具有较强的鲁棒性和自适应能力。

超临界机组协调控制系统设计新方法及其工程应用

超临界燃煤发电机组配置的直流锅炉,动态特性复杂。该文给出超临界机组协调受控对象的一种实用数学模型,采用观测器预估燃煤的热值,设计一种基于增量式函数观测的状态反馈+串级PID+智能控制(IC)+热值补偿(BTU)的综合型协调控制系统。采用数学方法描述了IC部分的具体内容,用状态空间法给出了整个控制系统的数学描述。通过数学分析,证明了系统稳定的充分条件,揭示了该综合型协调控制系统中串级PID调节器的作用。工程应用表明,在定压、滑压两种方式下变化负荷,其负荷速率可达12MW/min,证明了该控制系统的稳定鲁棒性。

PFC-PID串级控制在主汽温控制系统中的应用研究

针对火电厂主汽温控制系统大惯性、大迟延、慢时变以及扰动因素较多,常规串级PID控制难以取得满意的调节效果的特点,该文介绍并分析了预测函数控制(PFC)的基本原理和特点,给出了一阶加纯滞后系统的预测函数控制的具体算法,并将PFC和PID控制相结合,提出了PFC-PID串级主汽温控制策略。系统的内回路采用PID控制,内回路和主调节区对象构成PFC的广义被控对象,对广义被控对象进行拟合简化得到一阶加纯滞后对象,作为PFC的预测模型,算法简单;预测模型失配时,系统仍具有良好的控制品质,易于工程实现,具有较高实际应用价值。大量的仿真实验表明,采用PFC-PID串级控制策略的主汽温控制系统的动态品质明显优于采用PID串级控制策略的系统,具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。

基于预给煤动态模型的直接指令平衡系统在火电厂协调控制中的应用

配置直吹式制粉系统的大容量火电机组存在如下问题:制粉系统迟延长、锅炉热惯性大;在自动发电控制(AGC)调节中负荷响应迟缓,动态跟随性差;滑压运行时汽压调节偏差大,系统可控性差。基于预给煤动态模型的直接指令平衡系统,利用锅炉预给煤模型和汽轮机前馈模型对机组负荷控制的动态调节分量与偏差修正分量实施解耦,利用汽压设定值模型与滑压段附加锅炉指令模型对滑压段汽压的动态调节过程进行解耦,对负荷与汽压调节进行分时调度。利用机组对象特性的特征参数,根据指令模型结构进行工程整定,直接指令平衡系统在浙江省内得到应用,提高了机组负荷跟随性能与动态调节精度。

火电厂的SIS建设及实时数据库平台的选择

具体论述了电厂厂级监控信息系统(简称SIS)的系统架构和SIS与管理信息系统(简称MIS)的连接方式,指出SIS和MIS应采用独立的网络进行连接以提高安全性和可靠性.同时分析了SIS建设中实时数据库平台的选择原则,包括数据存储效率、系统访问结构、接口技术、数据缓冲和容错功能等.同时还讨论了SIS中各项高级应用应该实现的具体功能,为电厂开展SIS建设提供了参考.

模糊多模型控制及其对500MW单元机组协调控制系统的仿真研究

为解决火电单元机组协调控制系统的动态非线性和耦合特性,设计了基于T-S模糊模型和动态解耦PID控制器的模糊多模型协调控制系统。首先针对一个500MW单元机组的仿真模型,绘出了其相对非线性测度曲线,并据此得出了单元机组在典型工作点的5个线性化模型;然后对每个线性化模型分别设计了动态解耦PID控制器,并用T-S模糊模型合成出协调控制系统的全局控制器;最后使用Lyapunov稳定性定理及其推论对此协调控制系统的全局稳定性进行了证明。仿真研究证明了控制算法设计的有效性。