基于內(nèi)模原理的超臨界機(jī)組再熱汽溫控制系統(tǒng)研究.pdf

1、RESEARCHONTHECoNTROLSYSTEMOFREHEATINGSTEAMTEMPERATUREOFSUPERCRITICALUNITBASEDONINTERNALMODELPR】NCIPLEAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheProfessionalDegreeofMasterofEngineeringBYChenJunchengSupervisedbyProfLvJianh

2、ongSchoolofEnergyandEnvironmentSoutheastUniversityJune2016摘要摘要控制系統(tǒng)作為火電機(jī)組的神經(jīng)中樞，對(duì)于火電機(jī)組的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起到了非常重要的作用，尤其對(duì)于超臨界機(jī)組來(lái)說(shuō)更是如此。為了保證超臨界機(jī)組安全高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，優(yōu)秀的再熱汽溫控制是非常必要的重要環(huán)節(jié)，再熱汽溫度過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因此必須將再熱汽溫控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。目前超臨界機(jī)組的再熱汽

3、溫控制依舊采用傳統(tǒng)的PID控制，然而超臨界機(jī)組的再熱汽溫對(duì)象是一個(gè)典型的非線性過(guò)程，傳統(tǒng)的PID控制對(duì)于非線性的控制效果往往較差。針對(duì)這一問(wèn)題，本文在以下幾個(gè)方面做了工作：1、針對(duì)再熱汽溫對(duì)象是一個(gè)典型的非線性系統(tǒng)的問(wèn)題，本文采用了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)超臨界機(jī)組再熱汽溫對(duì)象進(jìn)行建模的方法。在建模過(guò)程中，根據(jù)某電廠600MW超臨界機(jī)組的實(shí)際情況，以煙氣擋板開(kāi)度、噴水減溫閥門開(kāi)度和負(fù)荷指令為輸入量，采集機(jī)組全負(fù)荷段范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，使得模型

4、具有較好的全負(fù)荷范圍適用能力。2、針對(duì)超臨界機(jī)組再熱汽溫對(duì)象在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中控制效果較差的問(wèn)題，采用內(nèi)?？刂频姆椒ㄟM(jìn)行再熱汽溫控制。采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立再熱汽溫對(duì)象的逆模型，即內(nèi)?？刂破鱊NC，從而建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)?？刂破?，在控制器中加入低通濾波器，減少了噪聲信號(hào)對(duì)控制系統(tǒng)的影響。3、針對(duì)傳統(tǒng)的超臨界機(jī)組再熱汽溫PID控制中，由于再熱汽溫對(duì)象存在著大滯后大慣性的問(wèn)題，難以投入自動(dòng)控制，在實(shí)際控制中往往由運(yùn)行人員手動(dòng)操作，因此實(shí)際控制中會(huì)

5、以噴水減溫為主要調(diào)節(jié)手段對(duì)再熱汽溫進(jìn)行控制，從而導(dǎo)致機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性能較差的問(wèn)題，本文提出了一種集成經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的再熱汽溫神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)?？刂品椒?。在訓(xùn)練RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆模型，即內(nèi)模控制器NNC時(shí)，傳統(tǒng)的訓(xùn)練指標(biāo)是僅僅保證再熱汽溫度的設(shè)定值和實(shí)際值偏差最小，本文為了提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性能，將NNC訓(xùn)練指標(biāo)改為在保證再熱汽溫度輸出值和設(shè)定值偏差最小的的同時(shí)噴水減溫閥門開(kāi)度也最小，從而提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性能。該方法當(dāng)再熱汽溫度在合理的范圍內(nèi)沒(méi)有超溫的情況下

6、優(yōu)先將噴水減溫閥門關(guān)閉，以擋板控制為主，從而提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性能，當(dāng)再熱汽溫度超溫后啟動(dòng)噴水減溫進(jìn)行緊急噴水降溫，從而保證機(jī)組的安全運(yùn)行。建立了控制器之后，先對(duì)高中低三個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的再熱汽溫設(shè)定值做負(fù)階躍變動(dòng)，測(cè)試再熱汽溫神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)?？刂破鲗?duì)控制指令變動(dòng)的跟蹤響應(yīng)情況；然后保持再熱汽溫設(shè)定值控制指令不變，加入一定大小的再熱汽溫度階躍擾動(dòng)，測(cè)試再熱汽溫神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)?？刂破鞯目箶_動(dòng)能力；同時(shí)觀察這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中噴水閥門和煙氣擋板開(kāi)度的變化情況，驗(yàn)證經(jīng)濟(jì)性