直流爐機組協(xié)調控制系統(tǒng)分析與優(yōu)化研究.pdf

1、隨著電網(wǎng)容量擴大以及風能、太陽能等強波動、間歇性新能源電力對電網(wǎng)沖擊日益增大，電網(wǎng)對火電機組調峰能力和快速響應AGC指令的考核越來越嚴格。針對當前大型機組頻繁參與調頻調峰，煤質變化頻繁的實際情況，優(yōu)化設計單元機組協(xié)調控制系統(tǒng)是實現(xiàn)機組快速響應負荷并維持能量供需平衡的關鍵。直流爐機組三輸入三輸出強耦合、非線性的對象結構使其協(xié)調系統(tǒng)的抗干擾性和負荷適應能力受到影響。因此有必要對直流爐機組協(xié)調控制系統(tǒng)進行分析與優(yōu)化，這對優(yōu)化電廠運行具有一定的

2、現(xiàn)實指導意義。
　　為提出機組全工況優(yōu)化運行的控制方案，本文首先對機組進行整體建模結構上的簡化，分別對制粉系統(tǒng)、鍋爐汽水系統(tǒng)以及汽輪機系統(tǒng)這三部分進行機理建模。通過機組運行數(shù)據(jù)辨識求得的模型參數(shù)以及一些條件的合理簡化，建立起具有一定精度且利于控制器設計的直流爐機組簡化非線性控制模型。并應用反饋精確線性化求出機組被控對象的逆系統(tǒng)，再與原系統(tǒng)組合構成偽線性復合系統(tǒng)，將被控對象補償為具有線性傳遞函數(shù)關系的系統(tǒng)。應用基于逆系統(tǒng)方法的內?？?/p>

3、制結構設計直流爐機組協(xié)調控制系統(tǒng)，有效消除了機爐被控對象非線性、強耦合的影響。通過在不同穩(wěn)態(tài)工作點下的狀態(tài)擾動與設定值擾動的仿真試驗表明，系統(tǒng)在較大的變負荷工況范圍內具有較好的穩(wěn)定性與動態(tài)性能。為提高控制系統(tǒng)設定值跟蹤的準確性與快速性，提出基于穩(wěn)定逆的前饋-反饋控制方法。通過給定期望輸出路徑，依據(jù)非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定逆求解出機組模型的穩(wěn)定逆解，將其作為前饋控制輸入，使系統(tǒng)輸出迅速達到期望值附近并且對于非線性的機組對象具有較好的適應性。再設計