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大机组协调控制系统压力设定值的多目标优化研究

作　者: 任晏伶
导　师: 谷俊杰
学　校: 华北电力大学
专　业: 热能工程
关键词: 燃煤机组机炉协调控制系统多目标优化压力设定值
分类号: TM621.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

为了减小汽轮机调节阀的节流损失并保证较高的机组运行效率,火电机组变负荷时采用滑压运行方式。但是目前电厂通常依靠实际经验来确定变负荷时的滑压运行曲线,这样得到的滑压曲线随机性较大,控制效果难以保证。因此,对火电机组的机炉协调控制系统提出一种多目标优化压力设定值的方法,对于热工过程优化控制是很有意义和研究价值的选题。本文针对多目标优化压力设定值建立了通用数学模型,以燃料量、汽机调门开度和给水量为输入,以发电功率、汽包压力和主蒸汽压力为输出的机组动态模型。并利用机组反向稳态模型确定了汽包压力可行域和控制变量的控制域。在此基础上,建立了以满足负荷需求和汽轮机顺序阀运行方式下,减少给煤量和高压调节节阀节流损失最小为优化目标的多目标优化数学模型;在控制域内,采用粒子群优化算法求得了满足多目标要求的控制变量的最优解。最后,将求得的控制变量最优解带入机组的直接稳态模型得到了主蒸汽压力设定值。该方法适用于我国广泛使用的300-600MW级、汽包锅炉、凝汽式汽轮机单元机组。通过多目标优化求得了协调控制系统的主蒸汽压力设定值,求得的主蒸汽压力设定值不仅可以保证机组输出功率满足负荷指令的要求,而且在顺序阀运行方式下可以减少汽轮机进气阀的节流损失；除此之外,求得的主蒸汽压力设定值还可以为滑压运行曲线的确定提供参考。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第1章概述  9-14
  1.1 选题背景  9-10
  1.2 选题意义  10
  1.3 国内外研究动态  10-11
  1.4 微粒群算法简介  11-12
  1.5 本文研究工作  12-14
第2章多目标优化的机组模型  14-30
  2.1 燃油机组模型分析及控制域计算方法  14-19
    2.1.1 燃油机组动态模型  14-15
    2.1.2 燃油机组稳态模型  15
    2.1.3 控制阀的调节因子  15
    2.1.4 控制变量控制域的计算方法  15-19
    2.1.5 燃油机组模型分析  19
  2.2 燃煤机组模型及控制域计算  19-29
    2.2.1 燃煤机组动态模型  19-21
    2.2.2 燃煤机组稳态模型  21-24
    2.2.3 600MW机组稳态模型的计算  24-26
    2.2.4 600MW机组控制变量控制域的计算  26-29
  2.3 本章小结  29-30
第3章微粒群算法  30-36
  3.1 微粒群算法的基本原理  30-31
  3.2 微粒群算法基本流程  31-32
    3.2.1 基本微粒群算法的初始化过程  31-32
    3.2.2 算法流程  32
  3.3 典型微粒群算法  32-34
    3.3.1 标准微粒群算法(带有惯性因子的微粒群算法)  33
    3.3.2 带有收缩因子的微粒群算法  33-34
  3.4 带有收缩因子的微粒群算法及测试计算  34-35
    3.4.1 测试函数  34
    3.4.2 带有收缩因子的PSO参数设置与测试计算  34-35
  3.5 本章小结  35-36
第4章 600MW燃煤机组多目标优化  36-45
  4.1 多目标优化模型  36-38
    4.1.1 一般多目标优化模型  36-37
    4.1.2 多目标优化的基本解法  37-38
  4.2 600MW燃煤机组多目标优化模型  38-40
    4.2.1 600MW燃煤机组多目标优化模型  38-40
    4.2.2 600MW燃煤机组多目标优化解决方案  40
  4.3 600MW燃煤机组主蒸汽压力设定值的计算  40-42
  4.4 系统模拟  42-44
  4.5 本章小结  44-45
第5章结论与展望  45-46
  5.1 结论  45
  5.2 展望  45-46
参考文献  46-49
读硕士学位期间发表的学术论文  49-50
致谢  50

大机组协调控制系统压力设定值的多目标优化研究

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