机炉协调控制系统中的综合能量平衡策略

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1、机炉协调控制系统中的综合能量平衡策略2007年7月第14卷第4期控制工程ControlEngineeringofChinaJu1.2007Vol.l4,No.4文章编号:1671—7848(2oo7)o4-0346-04机炉协调控制系统中的综合能量平衡策略张丽香，段秋刚(1.山西大学工程学院，山西太原030013;2.山西电力科学研究院热工研究室，山西太原030001)摘要:针对火电机组负荷控制对象具有不确定性，复杂性及多变量相互耦合的特点，以及火力发电厂单元机组的汽轮机和锅炉动态特性之间存在着较大差异的特点将常规的反馈，前馈控制方法与模糊推

2、理有机地融合在一起构成综合控制策略,将其综合能量平衡策略应用于单元机组协调控制系统屮，以消除各种干扰引发的机炉能量不平衡现象，提高单元机组的负荷适应性和机组稳定性.仿真研究及实际控制效果表明，单元机组协调系统的控制品质得到了明显改善.关键词:协调控制;综合控制策略;能量平衡;单元机组中图分类号:TP273文献标识码:ASyntheticEnergyBalanceStrategyofBoiler一turbineUnitCoordinationControlSystemZHANGH-xiang,DUANQiu-gang(1・CollegeofEn

3、gineering,ShanxiUniversity,Taiyuan030013,China;2.InstituteofHatEngineering,ShanxiElectricPowerResearchInstitute,Taiyuan03000LChina)Abstr~:TotheproblemthatthecontrolledobjectofapowerunitwithMIMOandcomplexproperty.andthedynamicpropertyforthelerhasagreatdifferencewithitforthet

4、urbine^asyntheticenergybalancestrategyofcombiningtheconventionalcontrolmethodwithfuzzyinfer-enceisappliedtothecoordinationcontrolsystemofapowerunit^theenergybalanceproblemissolved.andtheloadadaptivecapabilityandthestabilityofthepowerunitateimproved.Simulationandrealnmningre

5、sultsshowthatthecontrolsystemhasbetterperformancethanthecon-ventionalcontrolplan.Keywords:coordinationcontrol;syntheticcontrolstrategy;energybalance;powerunit1引言2能量平衡关系在火力发电生产过程中,要想保证单元机组在各种干扰下，既能快速适应负荷，又能稳定机组运行，其关键是汽轮机与锅炉负荷协调控制系统设计的好坏•由于单元机组负荷控制对象具有不确定性,非线性，复杂和多变量的特点,且汽轮机与

6、锅炉的动态特性存在较大差异，所以如何提高协调控制系统性能一直是火电生产过程自动化研究领域的个重要课题•近年来，基于模糊推理自适应控制，参数自整定，模糊神经元控制和预测控制等的多种协调控制系统的研究论文大量出现，并取得了可喜的研究成果.本文针对单元机组生产过程是一个能量连续转换过程的本质特性，将综合能量平衡策略应用于单元机组协调控制系统中，能够有效地克服各种干扰因素引发的汽轮机和锅炉能量不平衡现象，提高单元机组的负荷适应性和机组稳定性.汽轮机和锅炉生产过程中的参数如果处于稳定工况（即机组实发功率与机组负荷指令P.相一致，主蒸汽压力P与其设定值相

7、一致）时，说明能量转换处于平衡状态•但平衡是相对的，机组总是会受到外界负荷变化，燃料成分变化等干扰，破坏原有的平衡状态.这时就需要及时对转换过程进行控制，根据变化后的能量需求,控制机组的能量输入，以便将过程从旧的被破坏了的能量平衡状态再转换到新的能量平衡状态.如果以机前压力作为锅炉能量平衡关系的标志，则控制锅炉的能量平衡任务实际上是保证汽轮机的进汽量（即锅炉输出能量）与燃烧发热量（即锅炉输入能量）之间的平衡.对汽轮机的控制则是以保证机组实发功率（即实际具有的能量）与外界负荷收稿日期:2007-4）4-06;收修定稿日期:2007-04-16基

8、金项目:山西省科技攻关基金资助项0（051167）作者简介:张丽香（1958一），女，山西原平人，研究生，教授，主要从事智能控制理论在大型生产过程控制中的应用等方面