DMC控制算法在单元机组协调控制系统中的应用

近年来,随着生活水平的不断提高,人们对电力的需求也日益增大,发电厂需要不断提高生产效率和技术水平来确保能够提供足够的电力供应。同时,单元机组的容量也不断扩大,而单元机组协调控制系统作为电厂控制的核心部位,具有非线性和时延性,传统的PID(Proportional-Integral-Derivative Control,比例积分微分控制)控制难以获得满意的控制效果。预测控制对模型的要求较低,并且采用滚动优化和反馈校正,具有较强的鲁棒性。因此,对动态矩阵控制算法(Dynamic Matrix Control,DMC)进行了深入研究,并且将动态矩阵控制算法(DMC)应用于协调控制系统中,结果表明,采用DMC控制算法对单元机组协调控制系统进行控制能获得较好的效果,提升了系统的响应速度,减小了系统响应时的超调量,是一种可行的控制方法。

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。

单元机组协调控制系统发展和现状

总结协调控制系统的研究成果,包括模型的建立及各种控制手段如PID、自整定、模糊、神经网络、最优、预测、预见、鲁棒、容错、反馈线性化及多变量频域控制、工程中常用的直接能量平衡方法及与协调控制系统密切相关的均衡燃烧控制、采用辐射能信号的串级控制等,为协调控制系统的继续深入研究提供一些有益参考。并指出了协调控制系统存在问题及一些解决思路和方法。

基于状态观测器的状态反馈控制在300MW单元机组协调控制系统中的应用

在单元机组机理性数学模型的基础上,设计了一种增量式状态观测器,提出基于状态观测器的状态反馈与常规PID控制相结合的新型控制方法。采用状态反馈控制克服锅炉的时滞与惯性,提高机组负荷适应能力,应用PID控制保证控制系统的稳态指标。该算法还具有在分散控制系统中易于实现的优点。该控制方案在一台300MW单元机组中的实际应用效果表明:采用基于增量式状态观测器的状态反馈控制,可有效克服锅炉的时滞与惯性,同时还由于其减缓了模型失配的程度,因而可克服非线性、参数慢时变等不确定性因素的影响,特别是当机组负荷发生较大变化时,本方案更显示出其优良的控制性能。

火电单元机组协调控制系统的多变量IMC-PID设计

根据单元机组的低阶非线性模型,经过适当的简化,推导出一个双输入双输出、能够描述机组动态特性及机炉间相互耦合关系的传递函数矩阵。以该矩阵为基础,采用多变量内模控制的方法对单元机组协调控制系统进行设计,为了能方便地在实际工程中实现,文中推导出了该控制器的PID实现形式,最终简化的控制器结构简单,需调节参数少,可调参数与系统动态性能的对应关系明确。仿真试验表明:该控制器具有良好的解耦效果和负荷适应能力。

预测函数控制在火电厂单元机组协调控制系统中的应用

为解决单元机组协调控制系统的高精度和快速负荷跟踪控制的问题,将预测函数控制应用于多变量复杂控制系统中,提出一种基于阶跃响应模型的多输入多输出系统的预测函数控制算法。该算法采用阶跃响应模型作为参考模型,并引入扰动估计,使控制器在线计算量小,参数调整简单,跟踪快速,具有很强的抗扰动性和鲁棒性,能实现复杂多变量过程的高质量控制。该算法应用于含时变参数的单元机组协调控制系统仿真研究。结果表明:在大范围的负荷变化时,控制系统仍具有满意的控制效果。图8参8。

300MW单元机组协调控制系统模糊控制器的设计

对于火电站机炉协调控制对象的非线性、时变和纯迟延的特性,提出了一种模糊控制器的改进方案,并针对某单元机组进行了仿真试验;结果表明:使用这种模糊控制器不仅具有满意的控制性能,而且可以克服协调控制对象的时变性和随机性干扰,具有强鲁棒性和抗干扰性能,大大改善了控制品质。

单元机组协调控制系统模糊自适应控制研究

单元机组协调控制系统的负荷控制对象存在耦合性和时变性,常规PID控制方案在负荷大范围变化时控制效果变差。为了提高协调控制系统的调节性能,采用了一种模糊自适应控制方案。基于300MW直流锅炉单元机组不同工况下采集的数据,建立了机组在210MW和270MW工况下的负荷控制对象动态数学模型,并进行了动态特性分析;基于常规PID协调控制方案,设计了一种模糊自适应PID控制器,可以自动调整控制器参数以适应工况的变化。锅炉控制器和汽轮机控制器均采用模糊自适应PID控制器。仿真结果表明,单元机组协调控制系统模糊自适应控制与常规PID控制相比,超调量降低,调节时间缩短,抗干扰能力和负荷适应能力增强。

单元机组协调控制系统研究现状分析

总结了近年来单元机组协调控制系统的研究成果,包括被控对象的数学模型以及主要控制方案,并将控制方案分为线性控制、非线性控制和智能控制3类进行对比,指出存在的问题和解决途径,提出了单元机组综合控制的构想,为单元机组协调控制系统的深入研究提供有益的参考。

单神经元PID在单元机组协调控制系统中的应用

基于神经网络PID控制和协调系统强耦合的特点,应用一种针对多输入、多输出解耦系统的单神经元PID解耦控制算法和结构,并在算法中增加了自适应学习速率,更好地实现对单元机组的解耦控制。仿真结果表明,这种单神经元PID解耦控制算法实现的控制与常规的PID控制比较,不仅具有较好的动态性能和稳态性能,而且还具有很强的自学习功能和自适应解耦能力。

单元机组协调控制系统研究进展

总结了单元机组协调控制系统的研究成果及发展现状,包括典型的锅炉-汽轮机单元模型,单元机组协调控制系统的理论设计方法等,指出了协调控制系统尚存在的一些问题及可能的解决思路。分析了几种具有代表性的协调控制系统工程设计方案,如直接能量平衡方法、SIEMENS方案、日立方案等。最后简要介绍了协调控制系统在传统火力发电以外的新领域中的研究及应用前景。

300MW火电单元机组协调控制系统的解耦研究

应用ＢＰ神经网络理论研究了３００ＭＷ火电单元机组协调控制系统的解耦设计．详细介绍了解耦算法及实现过程。该方法可使解耦后的广义对象不变，不受工况变化或扰动的影响，从而易于实现控制规律，仿真结果令人满意。

单元机组协调控制系统的发展和展望

介绍了几种常用的单元机组协调控制系统及其应用状况,如PID、自整定、鲁棒、最优、模糊预测、专家控制、模糊控制、神经网络等,为协调控制系统的继续深入研究提供了有益的参考。并指出复合(混合)型智能控制系统将成为协调控制系统的未来发展趋势。

单元机组协调控制系统控制策略研究

针对单元机组协调控制系统多变量、强耦合、时变、滞后大的特点,提出一种采用串联后补偿单向解耦后加入PID控制器自整定的控制策略。该控制策略首先对系统进行串联后补偿实现完全解耦,并通过单向解耦对解耦系统进行简化,然后把多变量的控制问题转化为多个单变量,再对各个单变量加入PID控制器进行自整定。通过对125MW单元机组协调控制系统的仿真分析可知,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,控制效果好。

200MW直流单元机组协调控制系统设计与应用

直流炉的协调控制具有其特殊性。通过对协调控制对象的特性分析，结合某２００ ＭＷ 直流单元机组，设计了具有解耦、前馈、参数自适应和时序保护功能的协调控制方案。针对直流炉给水系统的特殊性，设计了以给水焓值作为被控参数的调节方式。经过调试，已将机组投入电网ＡＧＣ运行。

火电单元机组协调控制系统的优化整定

本文首先讨论参数优化方法在单变量系统参数整定中的应用,接着又将这种方法推广应用于单元机组协调控制系统的参数整定。文中,用单纯形优化算法,分别对一些典型的协调控制方案进行参数整定。结果表明,用参数优化方法解决单元机组协调控制系统参数整定问题是可行的;为使系统具有较好的动态品质,单元机组协调控制系统中各参数应该相互配合,但这种配合并不是唯一的;此外,结构复杂的协调控制系统,其控制性能并没有得到多大改善,因此,应该采用结构简单的控制方案。

引进350MW单元机组协调控制系统的分析与投运

对引进35OMW单元机组协调控制系统的设计思想、工作原理、系统构成进行了详尽的分析。该系统已在此基础上调试投入,现运行良好。

基于遗传算法的600MW单元机组协调控制系统

单元机组协调控制系统是大型火力发电机组的重要组成部分，针对目前单元火力发电机组已有协调运行方式。和协调控制系统过程本身非线性、时变、大迟延，强耦合等特点，常规的机炉协调控制系统策略已经不能满足电网对单元机组协调控制系统的设计要求和控制品质要求。本文运用自适应遗传算法对600MW协调主控系统进行了仿真研究，并对其进行了系统鲁棒性的分析。仿真结果表明，运用遗传算法使系统性能得到很大提高。

单元机组协调控制系统研究进展

单元机组协调控制系统是一个很重要的典型复杂热工系统,对其进行有效的控制一直是电力行业研究的热点。从线性系统理论、非线性系统理论和智能化方法等三个方面总结了单元机组协调控制系统的研究成果及发展现状,指出存在的问题和解决途径,为单元机组协调控制系统的深入研究提供有益的参考。

预测控制及其在单元机组协调控制系统中的应用

在我国大型的发电厂尤其是火电厂当中,由于单元机组的控制是一个受多个不确定变量的影响单元而且单元与单元之间存在着强烈的耦合这使得火电厂中单元机组的控制成为制约火电厂系统控制的一个瓶颈。本文通过将预测控制法应用于火电厂单元机组的控制系统的设计当中该方法具有算法设计简单、耗时短、稳定性强等一系列的优点,能够很好的针对火电厂单元机组控制对象所具有的多变量以及变量不确定性等问题。