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大型火力发电厂过热汽温控制策略的改进

作　者: 刘期彬
导　师: 袁景淇；刘建江
学　校: 上海交通大学
专　业: 控制工程
关键词: 过热汽温串级PID控制 Smith预估器协同控制
分类号: TM621.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 41次
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内容摘要

在大型火电机组控制中,过热汽温是一个很重要的被控参数,不同电站都对锅炉都有明确规定的额定汽温值,并要求在运行中不能有过大的偏差,一般控制偏差允许范围为+5℃～-10℃。火力发电厂蒸汽温度控制是一个研究了多年的问题,随着DCS系统的普及运用,串级PID控制策略已经成为经典而被广泛采用。然而,其实际控制效果却不尽如人意。其主要问题有两个:一是两级减温器之间配合不协同;二是控制系统调节过程很漫长。针对这两个问题,本论文结合现场调试的实际经验,提出了两级减温器协同配合控制以及采用Smith预估器的两种控制方案。仿真结果表明,这两种改进策略能有效提高过热汽温的调节品质,可弥补常规串级PID控制方案的不足。两级减温器协同配合控制是为了解决一二级减温水之间不平衡的问题,使用二级减温水阀位作为一级减温控制主调节器的设定值。这种控制策略可以使得扰动产生的影响迅速转移到一级减温水回路中,使得快速反应的二级减温器始终处于比较适中的位置,能够有余量地应付来自任何方向的干扰。Smith预估器则是根据过热汽温大延迟的特性提出的解决方案,它能有效的缩短系统的调节过程,提高调节品质。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-15
  1.1 火力发电厂典型工艺流程  10-12
  1.2 蒸汽温度控制的意义  12-13
  1.3 蒸汽温度控制的难点  13-14
  1.4 本论文研究内容  14-15
第二章仿真系统  15-24
  2.1 SIMPANEL 仿真系统平台简介  15-16
  2.2 仿真系统名词解释  16-17
  2.3 与本论文相关的仿真系统功能  17-19
  2.4 与本论文相关的仿真功能块  19
  2.5 仿真电厂简介  19-20
  2.6 试验手段  20
  2.7 仿真组态逻辑  20-23
  2.8 本章小结  23-24
第三章过热汽温常用控制策略  24-35
  3.1 目前常用的蒸汽温度控制策略  24-26
  3.2 串级控制回路逻辑组态  26-28
  3.3 为试验所做准备  28
  3.4 当前控制策略的扰动试验  28-33
  3.5 目前控制策略存在的主要问题  33-34
  3.6 本章小结  34-35
第四章两级喷水协同优化  35-40
  4.1 两级喷水协同优化的大致思想  35
  4.2 两级喷水协同优化的逻辑组态回路  35-36
  4.3 回路的调试  36-37
  4.4 回路的抗扰动试验  37-39
  4.5 本章小结  39-40
第五章 SMITH 状态预估控制  40-59
  5.1 SMITH 状态预估控制简介  40
  5.2 仿真模型的简化  40-44
  5.3 组态回路的简化  44-45
  5.4 串级PID 控制回路组态及整定  45-50
  5.5 SMITH 控制回路组态及整定  50-56
  5.6 串级和SMITH 控制对比试验  56-57
  5.7 响应结果的总结  57-58
  5.8 本章小结  58-59
第六章总结与展望  59-60
参考文献  60-64
仿真功能块（附录1）  64-69
致谢  69-70
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  70

大型火力发电厂过热汽温控制策略的改进

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