余热发电机组励磁与汽门协调控制研究

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1、中图分类号TM311论文编号1006015-0240学科分类号47CK4(M7密级.TIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY工程硕士学位论文.DISSERTATION余热发电机组励磁与汽门协调控制研究StudyonExcitationandValvecoordinatedControlSystemforWasteheatgeneratorni:論i工程领域:电气工程t作者姓名:13EMII指导教师:r赵辉教授余喜珍教授级高工一二〇一五年天津理工大学研究生部独创牲声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论

2、文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大學或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学隹洽文作者答名：王变菲筌孛g期：w~r年3月79学位办丈版权使用投权书本学位论文作者完全了解天津理工大學有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关教据库进行检索，并釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论丈作者筌名：三1菲导种筌名:筌孛曰期：

3、JUHj-年i月7玎答孛g期：wr年3月7日分类号：470.4047密级：天津理工大学研究生学位论文余热发电机组励磁与汽门协调控制研究（申请工程硕士学位）工程领域：电气工程作者姓名：王亚菲指导教师：赵辉教授余喜珍教授级高级工程师2015年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeStudyonExcitationandValvecoordinatedControlSystemforWasteheatgeneratorByWangYafeiSupervisorZhaoHuiYuXizhenMarch2

4、015摘要水泥行业是全国的耗能大户，余热发电技术是水泥生产企业节能降耗的关键技术。余热发电系统将水泥煅烧过程中回收的余热转换成电能，作为水泥生产过程所消耗电能的重要补充。由于余热发电系统在工作过程中存在很多不稳定因素，其励磁系统与汽门调节系统的协调控制对余热发电的效率和稳定性影响极大。因此，开展余热发电机组励磁系统与汽门调节系统的协调控制技术研究，对提高水泥生产企业供电稳定性和经济性具有重要意义。余热发电机组控制系统是一个复杂的非线性系统，传统的控制策略难以满足对余热发电机组控制系统设计和控制品质的要求，寻求具有更优性能，特别是具有强鲁棒性的新的控制理论和方法，并将这些先进的控制理论和方法应

5、用到电力系统中具有重要理论和实践意义。由于余热发电特有的工作环境，存在很多不确定的干扰因素，因此，本文采用对内部参数及外部扰动具有优良抑制特性的滑模变结构控制技术对余热发电机组进行控制。本文在总结目前余热发电机组控制研究现状的基础上，针对带有参数不确定及外部扰动的单机无穷大电力系统模型，建立余热发电机组的数学模型，基于滑模变结构控制理论与方法，提出采用指数型终端滑模变结构控制方法对余热发电机组控制系统进行改进，设计了励磁控制系统与汽门开度控制系统，并对控制效果进行了对比分析。为保证电能的传输具有良好的暂态稳定性，提高水泥厂的能源利用效率，本文在采用指数型终端滑模变结构控制方法建立励磁控制器和

6、汽门开度控制器的基础上，提出了指数型终端滑模变结构控制的励磁与汽门协调控制策略，实现对有功功率、无功功率和功率因数的平滑调整，在电能稳定的基础上实现节能降耗的控制目标。仿真结果表明，所提出的控制策略能快速的抑制振荡，有效改善系统控制的鲁棒性，达到了预期的控制效果，具有广阔的应用前景。关键词：余热发电机组指数型终端滑模变结构控制励磁控制系统汽门开度控制系统节能降耗AbstractCementindustryisanationallargeenergyconsumption,andthekeyofcementproductionenterpriseenergysavingisthewastehe

7、atpowergenerationtechnology.Wasteheatpowergenerationsystemwillbeintheprocessofcementcalcinationsrecyclingwasteheatintoelectricity,asimportantsupplementsofthecementproductionprocessconsumeelectricity.Because