300mw单元机组机炉协调控制系统的仿真研究

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1、300MW单元机组机炉协调控制系统的仿真研究江建锋1潘维加$(1、耒阳电厂，湖南衡阳4218002、长沙理工大学，湖南长沙410077)摘要：针对目前300MW单元火力发电机组已冇的三种协调运行方式，运用MATLAB工具对其数学模型进行了协调主控系统的仿真研究，并对每种运行方式进行了扰动试验及系统鲁棒性的分析。关键词:300MW单元火力发电机组数学模型协调控制仿真鲁棒性Simulationstudyingaboutthecoordinatedcontrolsystemof300MWunitpowerJiangJian-feng1PanWei-j

2、ia2(1.Hunanprovince,LeiYangPowerPlantHengyang421800,China2>ChangshaUniversityofScienceTechnology,Changsha410077,China)Abstract:Aimingatthethreekindsofcoordinatedrunmannersexitingintoday's300MWunitthermalpower.Tosomemathematicalmodel,wemakesimulationstudyingaboutthemaincoordi

3、natedcontrolsystembyusingthetoolofMATLAB・Andwestudythedisturbinfluenceofeachrunmannersandmakerobustnesstestofthecoordinatedcontrolsystem.Keywords:300MWunitthermalpower;Mathematicalmodel;CoordinatedcontrolSimulation;Robustness1>概述当前，随着大型发电机组的□益增多，大容量机组的汽机和锅炉都是采用单元制运行方式，即一台汽机配

4、一台锅炉。在这种运行方式下，锅炉和汽机、发电机已结合成一个联合的调节对象,以其内部的协调配合来最大限度地满足电网的负荷要求。协调机组的内部关系,就也成为单元机组主控系统所要解决的问题。单元机组主控系统是讨论整个协调控制系统的核心，是整个单元机组a动调节系统的而置装置，它把外部对单元机组的负荷耍求信号进行处理，使它转化为适合于机、炉运行状态和变动负荷能力并发出使机、炉配合动作的指令。2.国厂300MW燃煤机组的动态特性数学模型2.1数学模型⑴⑷建模过程首先采用机理分析法，得到机组的一组非线性模型，在不同的负荷点上进行线性化处理,通过仿真试验得到

5、各主控制输入下的阶跃响应数据曲线，最后用加权最小二乘法拟合出冇关输入输出之间的传递函数•使用的量纲系数为:APT,MPa;AN,MW;AB,t/h;△u,%（汽轮机同步器开度）.在100%负荷上的动态数学模型AN传递函数为0124(128$+1)2(11.7$+1).2,069(149$篇二4$+1)其中：205$+1J001!096>170s+l丿4.665$+50$+1)(4」$+11]4取(58252WQW+船Wn=7v(582/+50s+l)(4・h+l)4.665.V^21=2.069115^1(149$+I)©.45+1)^22=0

6、.124205s+1(1285+iy(l1.75+1)3.2仿真结果及其分析3.2.1在Matlab的工作界面下，根据图3.1所示将仿真方框图连接好。①仅当功率来扰动时，机炉两侧的响应输出如图3.2(a)所示；②仅当功率來扰动时，机炉两侧的响应输出如图3.2(b)所示；3.2.2仿真过程中现彖分析①当汽机主控器屮比例增益增大时，机炉两侧趋于稳定的时间将变短，超调2.2对象特性仿真及其结果在MATLAB仿真界面中，按照图2.1所示连接好后，仿真结杲如图2.2、2.3。量减小；积分增益改变时，两侧输出响应的超调量和趋于稳定时间都将改变。②当锅炉主控

7、器屮比例增益增大时，图2.2调节门开度扰动图2.3锅炉燃烧率扰动下机炉两侧响应曲线下机炉两侧响应曲线3、炉跟机控制方案的仿真研究3.1原理方框图(如图3」所示)图3.1炉跟机控制方案原理方框图图3.2(a)功率定值图3.2(b)主汽压力定值扰动下响应曲线扰动下响应曲线主汽压力控制的品质将冇所改善，相应的功率侧输出响应的超调量将会变大；积分增益增大时,主汽压力输出响应的超调量将减小，而功率侧输出响应的超调量将会增加。③当解耦系数K增大吋，功率侧的控制品质将进一步得以改善，不过对应的汽机3.2.3较好控制效果的参数范围①汽机主控制器：8:4-20k

8、i:0.15〜0.5②锅炉主控制器：8:0.6-2ki:0.007〜0.04①解耦系数K:4〜303.2.4最佳参数配置后可得锅炉侧对象参数的变化范