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1、火电机组协调控制系统优化研究李泉,朱北恒,尹峰,孙耘,罗志浩浙江省电力试验研究院,浙江杭州310014[摘要]大型火电机组协调控制系统的控制对象具有多变量、非线性、强耦合的特性,目前协调控制存在负荷响应速度慢、主蒸汽压力波动大等问题。基于火电机组对象特性,从对协调控制动态煤量和滑压设定值两个方面进行优化。优化后保证了机组的动态和稳态品质,仿真和实际应用证明了该优化方法的有效性。[关键词]火电机组;协调控制;动态煤量;滑压设定值[中图分类号]TK323[文献标识码]A[文章编号]1002-3364(2011)06
2、-0052-05[DOI编号]10.3969/j.issn.1002-3364.2011.06.052STUDYONOPTIMIZATIONOFCOORDINATEDCONTROLSYSTEMFORTHERMALPOWERUNITSLIQuan,ZHUBeiheng,YINFeng,SUNYun,LUOZhihaoZhejiangProvincialElectricPowerTesting&ResearchInstitute,Hangzhou310014,ZhejiangProvince,PRCAbstract
3、::Thecoordinatedcontrolsystemoflarge-capacitythermalpowerunitisacomplicatedmult-ivariable,non-linear,andclosecouplingobject.Theproblemsexistingatpresentincoordinatedcontrolsystemareslowloadresponse,andlargepresurefluctuationofthemainsteametc..Basedontheprop-
4、ertiesofthermalpowerunits,optimizationhasbeencarriedoutintwoaspects,namelydynamiccoalquantityandslidingpressuresettings.Afteroptimization,thedynamicandstaticqualityofunitshavebeenensured,emulationandpracticalapplicationshowthattheeffectivenessofthesaidoptimi
5、zationmethodisgood.Keywords:thermalpowerunit;coordinatedcontrol;dynamiccoalquantity;slidingpressuresettingvalue随着大型火电机组深度调峰运行的需要,对机组(AGC)响应品质不理想,并且由于系统的耦合性,在协调控制品质的要求日益提高,常规控制策略很难达加快负荷响应速度时会使主蒸汽压力剧烈波动,影响到快速、准确地动态跟踪目标值,自动发电控制到系统的稳定运行。对此,本文对动态煤量和滑压设作者简介:李泉(197
6、9-),男,安徽阜阳人,硕士,工程师,从事热工自动控制研究与应用。E-mail:lq_lq_2001@163.com52定值进行优化,为燃烧系统提供足够、适当的能量支撑,以适应负荷变化需求,以及使系统能够充分利用机组的蓄热能力,快速、准确地跟踪目标值,在稳态时合理整定PID控制器参数,以保证负荷和主蒸汽压力的稳定。1单元机组的数学模型及特性通过一定的简化后,对非线性模型进行线性化处理,可以得到单元机组协调控制系统的近似动态模型:图1机组阶跃响应曲线$pT=$Nk1pT(Tbs+1)为了便于研究,将模型中燃料量对
7、压力和负荷的-k(T1s+1)(T0s+1)k(T0s+1)$B特性A11和A21简化为一阶加迟延环节,简化后的模型k1k2(AT2s+1)pTk2T2s(AT2s+1)$L具有阶跃响应特性:(T0s+1)(T1s+1)(T2s+1)(T0s+1)(T2s+1)k1-SspT(Tbs+1)(1)e-$pTT0s+1k(T0s+1)$B=$Nk2-SspTk2T2s(AT2s+1)$L式中:L为主蒸汽调节阀开度;pT为主蒸汽压力;A为Te1s+1(T0s+1)(T2s+1)汽轮机高压缸输出功率占总功率的百分数;T
8、1为锅炉(4)燃烧与传热过程时间常数;T2为中间再热时间常数;式中S为纯迟延时间,其将高阶惯性环节降阶为一阶T0为因管道阻力引起的吸热量变化至压力变化的惯加纯迟延环节。性时间常数;Tb为因管道蓄热引起的调节阀开度变化对某300MW机组进行的特性试验所获得的近至压力变化的微分时间常数;B为锅炉燃料量;N为负似简化数学模型为:荷;k1为燃料量变化至吸热量变化的增益系数;k2为$pT=蒸汽流
