300mw机组过热汽温系统建模和控制算法的研究

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1、华北电力大学硕士学位论文摘要锅炉出口过热蒸汽温度是锅炉的重要参数之一，随着科学技术不断创新发展和机组容量不断增大，过热蒸汽温度控制的惯性时间常数和迟延时间都很大且表现出一定的非线性和时变特性。为了克服这些缺点，对过热汽温系统建立比较精确的模型显得尤为重要。本文利用通用一体化仿真系统(GISS)一支撑软件Cybersim建立了过热汽温系统的动态数学模型，该仿真模型基于基本的物理定律，利用窗口化、模块化的建模方法。能以在线、交互方式修改、调试模型。能在较大范围内模拟过热汽温系统各变量间的复杂关系，真实反映系统的

2、时变性和非线性。在火力发电厂中，锅炉的过热蒸汽温度控制系统的控制对象过热器是在高温、高压条件下工作的。锅炉出口的过热蒸汽温度是整个汽水行程中工质的最高温度，过热蒸汽温度的稳定对机组的安全经济运行至关重要，所以对过热汽温的控制有较高的要求。但是由于电厂过热汽温是一个典型的具有大迟延、大惯性、非线性和时变性的复杂系统，利用经典控制理论对过热汽温进行控制存在一些不足。本文采用具有导前微分信号的双回路过热汽温自动控制策略。由于等效对象中微分信号的作用，使得等效对象具有较小的迟延和惯性，从而实现对过热汽温的有效控制。

3、关键词：锅炉；过热器；建模；串级控制；导前微分；仿真华北电力大学硕士学位论文AbstractTheboilerexportleadhotsteamtemperatureISoneoftheimportantparametersofboiler，continuouslyinnovatingalongwithsciencetechniquedevelopmentandmachinesetcapacitytocontinuouslyenlarge，leadthehotsteamtemperaturecontrol

4、sofinertialtimeconstantanddelaytimeisallverybigandexpressnotlineinthecertaindegreeandchangesalongwithtime．Forovercomingtheseweakness，buildingupmoreaccuratemodeltoleadhotsteamsystemtoseemtobeveryimportant．Thistextmadeuseoftheingeneraluseintegralwholeturnsto

5、imitatetruesystem(GISS)-theproppedupsoftwareCybersimtooncebuildupdynamicstatemathematicsmodelofhotvaporsystem．Thisimitatetruemodelaccordingtobasicphysicallaws，makeuseofwindowwaytoturnandmoldpiecethemodelmethod．Themethodcaninon—lineorhandoverwitheachotherwa

6、ymodiryandadjusttotrymodel．Andthisdynamicstatemodelcanimitateeachchangequantityofcomplicatedrelationinbiggerscopeaboutleadhotvaporsystem，truelyreflectingsystem’Svarietyintimeandnotline．Inthethermalpowerplant，thecontrolobjectoftheboilerhotsteamtemperatureco

7、ntrolsystemissuperheaters．Theyworkundertheheatandhighpressurecondition．Thesuperheatedsteamtemperatureofboileroutletisthemaximumtemperatureinthesteamandwaterprocess．Thestabilityofsuperheatedsteamtemperatureisveryimportantonthesafetyandeconomicoperationofthe

8、unit．Soforthecontrolofsuperheatedsteamtemperatureishigher．Butasaresultofsuperheatedsteamtemperatureisatypicallargedelay，largeinertia，nonlinearandtime-variablecomplicatedsystem，usingtheclassicalcontroltheoryin