明渠模型预测控制快速优化计算方法

针对基于圣维南方程使用启发式算法进行渠道预测控制时,现有优化计算方法生成调控方案时间过长、无法满足实时控制需求的问题,提出了一种基于多目标优化算法的快速优化方法.以一处试验渠道的数值模型作为控制对象,应用此方法构建了预测控制模型以生成调控方案,并构建了一维水动力模型对调控方案进行验证.研究发现在闸门控制系统中,超出水位控制范围的最大值最小、超出水位控制范围的平均值最小、闸门动作次数最少、闸门开度总变化量最小4个目标间能够相互诱导,加速优化计算过程4倍以上.在该试验渠道的流量计划调整工况中,验证了此种方法的有效性,将单次计算时间缩短至1 s内.验证效果表明,该方法在提高了水位控制效果的同时,能够减少由单独设置超出水位控制范围的最大值最小目标导致的非必要闸门调控,总计减少69%的闸门调控次数.

高速铁路引入枢纽信号系统优化设计

高速铁路引入枢纽给信号系统设计带来挑战,结合京沈客专引入北京枢纽,从枢纽内列控等级选择、场联分界处自动触发、提高枢纽整体运行效率等方面提出优化方案,以期对其他类似工程建设起到借鉴、参考作用。

水工模型水位的自动控制优化算法

在水工模型试验中 ,微机按照给定水位与实测水位的偏差来自动调节尾门的开启度 ,以达到控制水位的目的 .由于受控水位的滞后特性 ,常导致水位超调 ,严重影响了物理模型的稳定性 .针对水位控制中的这一问题 ,根据水位变化特点探讨水位控制的优化控制算法 ,提出PID控制与模糊控制相结合的控制方法 .实验证明 。

自动发电控制下的火电厂厂级负荷优化分配

为适应目前我国电网的调度模式，提出在自动发电控制（AGC）指令变动下的厂级负荷优化分配方法。以一个具有5台机组、总装机容量为1200MW的火电厂为运行单元，对其运行数据进行经济性计算，实时拟合出各机组煤耗特性曲线，建立在AGC指令下，厂级负荷优化分配的数学模型，并采用微粒群算法来解决动态负荷优化分配问题。最后给出了该电厂在满足不同的AGC指令下，非AGC机组进行负荷优化分配的供电煤耗率结果。计算结果表明，采用这种分配模型，可使全厂供电煤耗率减少0．2-0．4g／（kW·h）。

厚板厂冷矫直机的控制及优化

为了保证钢板的平直度,冷矫直机是厚板厂后区必不可少的设备。由于采用了西门子公司的Simatic TDC控制技术,可以很好地实现控制功能和完成控制任务。主要介绍了冷矫直机的控制方式和控制特性,并对其中重要的控制功能进行了详述。

三峡梯级自动发电控制算法研究

针对三峡梯级水电系统的特点和梯级自动发电控制(简称AGC)运行的实际要求,提出梯级、枢纽、母线三层负荷分配算法。采用坐标轮换方法求解出AGC优化运行的规律,进而引入基于葛洲坝电站的水位控制的AGC运行机制。针对三峡水电站梯级AGC的功率调节死区要求,给出了完整的实时厂内经济运行和梯级负荷分配算法,满足了AGC要求的实时性和梯级发电要求的经济性。

时间最优模糊PID控制算法的设计与研究

现代工业生产中的控制对象往往是参数时变、大滞后、强干扰的复杂系统,使用传统PID控制不能取得令人满意的效果。基于模糊控制原理、最大值原理、PID控制理论,融合了时间最优PID、增益调整型模糊PID等控制方法,设计了一套时间最优模糊PID控制算法,并应用该算法面向浮选柱矿浆液位控制系统进行了仿真研究。

AGC机组动态优化调度模型的凸松弛及其双层迭代算法

为了应对高比例可再生能源接入给互联电网频率控制带来的挑战,现有研究提出通过自动发电控制(AGC)机组动态优化调度来克服常规AGC控制滞后的问题。然而,AGC机组动态优化调度模型是混合整数非线性规划(MINLP)模型,不易求解。为此,基于凸优化理论,提出了AGC机组动态优化调度模型的改进算法。首先,基于变量替换及分段McCormick包络技术对原模型的双线性项进行松弛;然后,通过功率损耗的线性化处理,将原模型转化为可高效求解的混合整数线性规划(MILP)模型;在此基础上,进一步提出一种双层迭代算法,通过内层循环收紧双线性项松弛间隙、外层循环减小功率损耗的线性化误差,以提高调度模型的求解精度。最后,采用IEEE 14节点系统和IEEE 57节点系统验证了所提改进算法的有效性。

厂级自动发电控制系统优化设计

为实现电厂各台机组负荷的经济分配,广东红海湾发电有限公司建设了一套外置式厂级自动发电控制(AGC)系统,AGC指令由原有的单台机组改为全厂的负荷指令,在接受调度下达的全厂负荷指令后,通过厂级AGC服务器进行负荷优化计算。介绍了厂级AGC系统构建、软件结构与流程,总结了厂级AGC系统的设计要点。系统投入运行后,各通道精度、负荷指令分配、变负荷速率以及一次调频响应均满足电网要求,并使电厂侧获得了每台机组的负荷分配权。

冷矫直机应用一例

介绍了冷矫直机在宝山钢铁股份有限公司的应用,并讨论了它的 控制功能。

冷带轧机液压AGC系统过程优化级计算机控制

冷带轧机的轧制过程是较为复杂的物理过程,因此液压AGC(Automatic Gauge Control)系统对冷带轧机成品带钢的厚度精度起着重要的作用。针对300可逆冷带轧机,进行了过程优化级计算机控制的研究,开发出了液压AGC系统的过程优化级计算机控制系统。液压AGC系统的过程优化级计算机控制,可以实现轧制规程的计算、过程控制级所需设定值的设定、轧制过程数据的采集以及人机界面的显示等功能。同时,进行了轧制试验。

波浪影响下导管架调平系统最优控制

针对导管架传统单腿调平方式,调平器承载力过大,受波浪载荷影响,调平效率、精度无法保证的问题,对导管架自动调平最优控制系统进行研究。考虑波浪对导管架的影响,建立了调平系统几何模型及受控对象数学模型,并针对4桩腿式导管架,提出了基于Mamdani模糊系统的液压调平最优控制算法。对环境载荷影响下的调平夹持系统调平过程进行了仿真,结果表明调平系统可以克服随机波浪载荷扰动的影响,解决了传统导管架调平中的弊端。

计及小干扰稳定约束的互联系统AGC最优经济控制策略

为了在保证互联系统小干扰稳定的前提下提高系统调频的经济性,提出了基于双层模型控制结构的多区域互联系统自动发电控制(automatic generation control,AGC)最优经济调频控制策略。首先上层控制基于全网层面,以消除系统频率偏差为首要目的,建立了多区域AGC协调控制优化模型,并采用非线性规划算法求解该优化模型。然后下层控制中充分考虑系统的动态稳定性,建立了计及小干扰稳定约束的AGC指令最优分配模型,并提出了基于改进策略的优化算法求解该模型。最后,通过修改后的IEEE-30节点配电网算例对所提策略的有效性进行验证。结果表明,该策略在提高互联系统调频经济性的同时,使得系统满足小干扰稳定的要求;所提出的算法改进策略改善了算法的收敛性,并且在保证计算精度的前提下提高了优化速度。

自动板形控制技术在宝钢二次冷轧机组中的应用

介绍了自动板形控制技术在宝钢二次冷轧机组中的应用;分析了DCR机组自动板形控制系统的工作原理,给出了控制二次冷轧带钢板形的6辊轧机中间辊窜动数值计算方法,板形目标曲线设定的参数表示方法和模式表示方法,板形仪测量信号的处理过程和板形自动控制调节手段中的工作辊弯辊、中间辊弯辊和倾斜的输出值计算方法;结合生产现场运行中系统出现的问题,对改善带钢板形和表面质量提出了优化解决的方法,并在生产现场得到了验证。

基于双闭环控制的动态调整模型在冷矫直机中的应用

由于基于PID单闭环位置控制的模型会造成瞬间液压冲击,提出基于双闭环控制的动态调整模型,通过斜坡控制器控制PID调节器的设定值,使每个循环周期PID调节器的输入偏差较小,从而消除瞬间冲击,以达到保护液压管道、油缸和传感器的目的。试验数据表明,斜坡发生器设定值和实际值的偏差在0.20~0.35mm之间,系统具有良好的跟随性,且系统的超调量约为0.82%,满足现场生产要求。

火电厂厂级负荷优化分配系统研制

提出一种新颖的火电厂厂级负荷优化分配系统的设计与解决方案。采用OPC服务器与IEC60870-5-104远动通信方式替换了传统负荷分配系统方案中的硬接线,简化了系统硬件结构。同时软件上增加了机组负荷指令偏置调整和手动功能,分配方式更加多样。通过分析基于动态规划的多目标负荷优化分配算法,同时要求兼顾负荷响应快速性和电厂经济性指标,使其在满足调度中心时间要求与电厂总煤耗最省方面均具有有效性。通过云南省7家火电厂的实际运行,证明了所提出的负荷优化分配系统经济性负荷分配效果好,系统操作方式灵活、稳定可靠。

热工优化控制在火电厂节能中的应用效果研究

热工自动控制系统在火力发电厂节能中发挥着重要的作用。通过对热工自动控制系统进行优化的研究,得出如下结论:优化主、再热汽温自动控制能够提高平均温度,减少热耗;通过优化汽轮机滑压定值和凝结水节流控制能够减少节流损失,提高机组经济性;适当降低汽包水位能够在不用增加煤耗的前提下增加电功率。最后提出,为满足新编写的电力行业标准中对与机组节能相关的自动控制指标提出的更严格的要求,热工自动控制系统对火电厂节能的评估宜以统计的方式体现。

妈湾电厂厂级自动发电控制系统的设计与实现

对妈湾电厂厂级自动发电控制(AGC)系统的架构、优化模型、控制策略进行了描述。运行结果表明,厂级AGC系统能根据火电厂各台机组的煤耗率、调节范围、运行工况等性能参数,自动、合理地进行全厂机组负荷优化分配,有效降低发电成本,减少机组的调节频度,提高机组的安全稳定性,延长机组使用寿命,降低维护成本。在确保电网安全稳定的同时,兼顾了电厂的经济运行。

天钢中厚板11辊全液压矫直机控制系统的应用

中厚板在生产的各个过程中会产生各种浪型缺陷,为了保证钢板的平直度,天钢在3500mm中厚板轧机加速冷却装置后设置了一台热矫直机,用于轧后及加速冷却后钢板的矫直。主要介绍了热矫直机的控制方式和控制特性,并对其中重要的控制功能进行了详述。通过对矫直机的控制,提高了钢板的平直度,满足了市场和用户对钢板的质量要求。

考虑风电预测误差时序性及风电可信度的双层优化模型

推动风电等清洁能源是实现双碳目标的有力举措。为此针对风电的不确定性,提出考虑风电预测误差时序性及风电可信度的双层优化模型。首先,根据风电预测误差的时序相关性优化预测误差分段数;然后,建立双层优化模型,日前阶段上层模型基于风电功率上下波动域以最大化利用风电和最小化发电成本及碳交易成本为目标函数,日内阶段基于风电概率性场景以最小化系统偏差校正成本及风险成本为目标函数,并考虑激励型需求响应,通过风电可信度耦合关联上下层模型;最后,以新疆某地区风电场数据进行仿真分析,结果表明所提模型能够降低系统风险成本,协调风电和火电的输出功率,并提高风电接入系统的整体经济性。