基于Modelica的火电厂给煤系统建模

《基于Modelica的火电厂给煤系统建模》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华北电力人学硕士学位论文摘要制粉系统作为锅炉的燃料来源，对火电厂的建模非常重要。特别是磨煤机的惯性和迟延是造成锅炉负荷难以控制的主要原因。因而建立一个合理的模型，对控制系统的设计具有重要意义。而由ModelicaAssociation所推出的Modeliea语言是当前非常适合于多领域复杂物理系统建模的语言。本文首先介绍了Modelica语言及其开发环境Dymola的特点，初步介绍了应用Modelica语言在Dymola编译器中的建模方法，然后给出了给煤机和磨煤机的数学模型。最后在Modelica的

2、Dymola编译器下建立给煤机和磨煤机的模型，并给出比较符合实际的仿真结果。初步探讨了给煤系统控制方法的设计。关键词：给煤机，磨煤机，建模与仿真，控制方法，Dymola；ModelicaABSTRACT：Asthefuelsourceofpowerfurnacethecoalplantpulverizedmakingsystemisveryimportantforthemodelingofacoalfiredpowerplant．FurthermoretheInertiaanddelayofmil

3、larethereasonoftheuneasy—to—controlproblemofboilerloadcontrolling．Thusitisquitesignificanttomodelareasonablecoal—pulverizingsystemforthedesignofboilerloadcontrolsystem．Modelica，whichwasbroughtbyModelicaAssociationisaverypowerfulmodelinglanguageforthem

4、odelingofmulti—domain，complicatedandhybridphysicalsystems．InthispaperthecharacteristicsofModelica／Dymolaareintroducedfirstandthenthemodelingofcoalfeederandmillispresented．Finallypicturesofsimulationresultandcontrol—systemaregiven．GuoQiang(ControlTheor

5、yandControlEngineering)DirectedbyProf．LiuJiZhenKEYWORDS：coalfeeder&mill，Modeliea，modeling&simulation，controlsystem3华北电力大学硕士学位论文第一章引言1．1火电厂建模的意义随着火电机组容量的增大、参数的提高，机组运行的安全性、经济性越来越依赖于先进的自动控制系统。DCS系统的使用有效地提高了机组的自动化水平，并为新型控制算法的使用提供了必要条件。由于火电机组热力系统的复杂性、多数热工对

6、象都存在多变量耦合、大惯性、非线性的特点，使得控制系统的性能并不理想。为此，有必要改进系统中原有控制算法或研究新型智能控制策略。如自整定PID、预估控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制等。这些控制策略所依据的理论基础已经比较完善，但实际应用结果并不十分令人满意。其中一个重要原因是许多高级控制算法的成功应用离不开精确的对象模型。即使控制算法本身不依赖于模型或对模型的要求不高，检验控制算法时也需要一个完整、可靠的对象模型，特别是能够真实反映机组整个运行工况动态特性的精确模型。因此，用于控制系统改进的

7、机组整体模型已成为电力系统建模与仿真领域的重要研究课题之一。近年来，国内外许多学者对以上各种模型进行了很多研究，并取得了很多成果。在用于控制系统研究的模型中，比较有代表性的是瑞典学者K．J．hstrom对一台160MW的燃油机组的研究结果。他通过理论分析和实验修正的方法得到了～组用于描述机组特性的代数微分方程。在此基础上，K．J．hstrom又做了进一步的研究，得到了一系列描述锅炉、汽轮发电机组的实用模型。这些模型由于具有典型的非线性，能够较为真实地反映机炉系统体的总特性，从而被广泛用于火电机组协

8、调控制系统的研究和改进中。除此之外，F．P．deMello、J．H．Hwang、M．E．Flynn、J．P．McDonald、P．K．ChawdryandB．WHogg、GordonPellegrinetti，JonsephBentsman等人对火电机组模型特别是锅炉模型进行了较详细的研究，得到了许多有实用价值的模型。国内学者对火电机组或工业过程动态模型也进行了大量的研究，比较有代表性的是清华大学的倪维斗、李天铎、东南大学的陈来九、章臣樾、华北电力大学的高镗年等。其它单位及学者也对