锅炉蒸汽温度鲁棒控制系统研究及其稳定性分析

锅炉蒸汽温度受控对象具有全程非线性和时变特性,给建模和控制系统设计带来较大困难。采用广义约当块及代数等价变换方法,可将分段的传递函数描述转换为变参数的状态空间描述,对3种典型控制系统的稳定鲁棒性所进行的理论研究表明,对同一组传递函数描述的具有非线性和时变特性的高阶惯性受控对象,依据其任一代数等价的状态空间描述所构建的Luenberger函数观测器,在满足一定的条件时,存在n×n解阵T(t)满足Sylvester矩阵方程T(t)A(t)?FT(t)=GC(t)。文中给出了3种类型锅炉蒸汽温度控制系统全局渐近稳定的充分条件,及其调节器的稳态工作点。仿真试验和工程实践证明了理论分析的正确性和控制系统的稳定鲁棒性。

超调防止型锅炉蒸汽温度的智能化研究

针对智能电网中火力发电的主要设备——锅炉中蒸汽温度控制系统的时变特性和系统大滞后特性等特点,电网要求发电机组既能快速响应负荷变化,又能保证自身安全、稳定、经济地运行。为了提高电力系统安全运行水平,提高常规电源的利用效率,在经典PID控制的基础上加上模糊智能控制,提出了一种超调防止型混合模糊控制。其中加入的基于模糊算法控制的超调抑制型补偿控制环节,使得该环节能在负荷变化较大、需要利用锅炉蓄热时候有效地调整控制系统的增益达到抑制超调的效果。由仿真实验表明,利用模糊控制,在PI调节器的P、I参量中添加补偿,比起单纯用PID控制器能够得到更明显的超调抑制效果以及更好的动态性能,验证了所提控制方式的有效性。

锅炉蒸汽温度自动调节系统原理及改进

锅炉蒸汽温度自动调节系统的任务是维持锅炉过热器出口温度在规定的允许范围内，并且保护过热器，使管壁温度不超过允许的工作温度。过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一。过热蒸汽温度过高，容易烧坏过热器，也会使蒸汽管道、汽轮机内某些零部件产生过大的热膨胀变形而损坏，影响机组的安全运行。过热蒸汽温度过低，又会降低全厂的热效率，不仅增加燃料消耗量，浪费能源，而且还将使汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加，加速汽轮机叶片的水蚀，并使汽轮机轴向推力增大而造成推力轴承过载。

火电厂锅炉蒸汽温度控制方案的探讨

以员村热电有限公司2号锅炉为例,探讨如何利用分段函数与串级PID相结合的方式来控制锅炉蒸汽温度的问题,从而有效预防锅炉主蒸汽温度超温和高温过热器局部超温现象的发生,最终达到机组安全经济运行的目的。

基于模糊神经网络的火电厂锅炉主蒸汽温度控制方法

现行方法在火电厂锅炉主蒸汽温度控制中应用效果不理想,阶跃响应性能较差,而且超调量较高,因此本文提出基于模糊神经网络的火电厂锅炉主蒸汽温度控制方法。利用线性化分布参数建模方法建立火电厂锅炉主蒸汽温度参数数学模型,利用模糊神经网络进行锅炉主蒸汽温度误差补偿控制,实现基于模糊神经网络的火电厂锅炉主蒸汽温度控制。经试验证明,本文方法阶跃响应时间较短,超调量在1℃以内,在工业控制领域具有良好的应用前景。

分布式智能监控系统在锅炉蒸汽温控中的应用

针对火力发电厂中运行系统的特点,应用Lab View编程软件设计了一种基于智能控制理论的分布式火电厂监控系统。系统采用数据采集卡PCI-8360V实现上位机与控制平台的通信,同时基于负荷优化分配的思想引入了负荷跟踪控制理论,与模糊PID智能算法相结合,在可视化监控界面中以趋势图的方式实时显示数据分布趋势。结果显示,控制目标温度与实际仿真数据的误差缩小到2~3 K,较为理想。该系统可以较好地提高电厂监控系统的实时性,有实际的应用价值,适用于火电厂特殊环境的要求。

基于PSO的模糊自适应锅炉主蒸汽温度优化控制研究

通过二维模糊控制器的实际输出,对PID控制器的参数进行在线修正,在此基础上,进一步设计出基于PSO的模糊自适应PID控制系统,同时在MATLAB环境下建立了主蒸汽温度-给煤量优化系统的仿真模型。从而在模糊自适应PID控制器的基础上具备更加优越的动态性、抗干扰性和鲁棒性。最后采用MATLAB软件中的simulink工具建立了锅炉主蒸汽控制器仿真模型,仿真结果表明:基于PSO的模糊自适应PID控制方法具有较好的动态性能及稳态性能。

火力发电系统中智能温控系统的设计与实现

针对锅炉中主蒸汽温度控制系统中具有的非线性、参数时变性和系统大滞后等问题,以LabVIEW为平台,采用数据采集卡PCI-8360V实现上位机与控制平台的通信,设计并实现了锅炉主蒸汽温度控制系统。采用PID、模糊PID以及模糊积分等算法控制锅炉主蒸汽温度,同时通过数据采集卡获取这些数据,在可视化界面上以趋势图的方式实时显示。结果表明,控制目标温度和实际仿真数据的误差缩小到2~3℃,能够满足在50%~100%负荷之间,蒸汽温度的变化范围被控制在要求的-10^+5℃。

发电系统协调控制中非线性离散法的研究

针对锅炉中主蒸汽温度控制系统中具有的非线性、参数时变性和系统大滞后等问题,对非线性系统数学模型的建立、目标值—电力负荷需求信号的跟踪控制、外界干扰的消除等方面进行了研究,对发电系统响应负荷变化的实时跟踪控制策略进行了归纳,在目前普遍采用的锅炉汽轮机协调控制方式的基础上,运用非线性离散控制方法对锅炉主蒸汽温度进行了建模,提出了一种基于非线性离散控制方法的锅炉主蒸汽温度控制系统。并在Matlab 10.0.1中进行了实例仿真,通过仿真实例验证了所提控制方式的正确性和可行性。研究结果表明,采用非线性离散控制法的锅炉主蒸汽温度控制系统在目标值跟踪、抗干扰以及减少延时带来的误差等方面较传统方法具有显著的优势,对发电设备的控制系统具有重要的指导意义。