600MW燃煤机组燃烧系统的建模方法研究

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1、第33卷第1期计算机仿真2016年1月文章编号：1006—9348(2016)01—0416—04600MW燃煤机组燃烧系统的建模方法研究孙明，韩璞，程海燕，吴冠鸿(华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制工程技术研究中心，河北保定071003)摘要：建立热工系统的传递函数模型，既有利于了解机组的运行特性，又便于控制方案的设计和控制器的参数整定。为了避免开环辨识法对机组运行的扰动大的问题，文中采用了基于机组历史运行数据的闭环智能辨识方法，以两输入两输出的燃烧控制系统为例，通过对象特性分析，确定传递函数模型结构，以粒子群算法进行模型参数寻优，最后进行了模型的验证。仿真结果表明了该闭环辨

2、识方法的有效性和辨识模型的正确性。关键词：亚临界燃煤机组；燃烧系统；粒子群优化；数据辨识中图分类号：TK229．2文献标识码：BResearchonModelingMethodof600MWCoal—FiredUlliIs’CombustionSystemSUNMing，HANPu，CHENGHai-yan，WUGuan-hong(HebeiEngineeringResearchCenterofSimulation＆OptimizedControlforPowerGeneration，NorthChinaElectricPowerUniversity，BaodingHebei0710

3、03，China)ABSTRACT：Thetransferfunctionmodelofthermalsystemisnotonlyforunderstandingoperationfeaturesofunit，butalsoforthedesignofcontrolschemeandtheparameterstuningofPIDcontrollers．Inordertoavoidthedisturb—a／leeofopen—loopidentificationmethodtothenormaloperationofunit，theclosed—loopintelligentide

4、ntificationmethodbasedontheunitoperationhistoricaldatawasproposedinthispaper．Illustratedbythecaseofcombustioncontrolsystemwithtwoinputsandtwooutputs，weanalyzedthecharacteristicsofthecontrolledobjects，determinedthetransferfunctionmodelstructures，andoptimizedthemodelparameterswithparticleswarmopt

5、imizationalgo-rithm．Finally，wevalidatedthemodels．Thesimulationresultsshowtheeffectivenessoftheclosed-loopidentifica·tionmethodandthecorrectnessofidentificationmodels．KEYWORDS：Subcritiealunits；Combustionsystem；Particleswarnloptimization(PSO)；Dataidentification1引言大型火电机组燃烧控制系统的基本任务有三点：①维持高温过热器出口蒸汽

6、压力的稳定．即燃料量要在一定的范围；②保证燃烧过程的经济性．即烟气含氧量要在一定的范围，既满足充分燃烧的要求，又减少排烟热损失：③维持炉膛压力的稳定，即炉膛微负压要在一定的范围⋯。其中。炉膛压力控制可看成是引风机系统的单独作用，而燃料量和送风量的变化会同时影响主蒸汽压力和烟气含氧量．因此燃料控制和风量控制是一个双人双出的耦合系统。传统的多人多出(MIMO)系统建模问题研究的基本思想是将系统开环后．保证其中一个通道不变，另一个通道的调节量作阶跃扰动．从而得到每个被控对象的传递函数模型。由于燃烧系统开环后，会导致锅炉主控切手动，从而系统就会退出CCS模式．收稿日期：2015—08—05-

7、--——416--———导致AGC信号切除．会对电网的调度和机组正常运行产生一定的影响。而闭环辨识是一种对生产过程没有影响的有效方法，本文在不影响机组正常运行的情况下，挖掘机组可辨识的历史运行数据。分析双通道被控对象的特性。采用智能优化算法，寻优闭环燃烧系统给定对象模型结构下的参数，并通过模型校验。验证了闭环对象模型的正确性，也为后续的解耦控制设计提出了新的研究方向。2燃烧系统的建模2．1对象特性分析闭环辨识要求相应的控制系统必须投自动，当电网的AGC指令