基于多模型切換的火電機(jī)組先進(jìn)控制研究與應(yīng)用.pdf

1、在火力發(fā)電機(jī)組中，汽水系統(tǒng)作為能量傳遞的關(guān)鍵，其兩個關(guān)鍵對象——主汽溫、主汽壓的控制品質(zhì)直接影響火電機(jī)組的安全和效率。近些年來，國內(nèi)各電廠基本都上馬了各類集散控制系統(tǒng)(DCS)，對發(fā)電機(jī)組的各主要對象均實現(xiàn)了自動控制。但DCS內(nèi)置的PID控制算法在處理主汽溫、主汽壓這類大滯后、大慣性、強(qiáng)非線性的對象時，控制品質(zhì)大打折扣。
　　廣義預(yù)測控制作為預(yù)測控制算法的代表之一，由于其輸出預(yù)測、滾動優(yōu)化、自適應(yīng)能力強(qiáng)、模型最小化等優(yōu)點，近些年在

2、工業(yè)過程領(lǐng)域獲得了較多的應(yīng)用。將廣義預(yù)測控制和多模型策略、專家系統(tǒng)等先進(jìn)控制策略相結(jié)合，能夠有效提高火電鍋爐汽水系統(tǒng)這類大滯后、大慣性、強(qiáng)非線性系統(tǒng)關(guān)鍵回路的自動控制水平，值得推廣。
　　本文以國電山東石橫電廠＃1、＃3機(jī)組為主線，詳細(xì)研究了火電鍋爐的工藝流程;結(jié)合Modbus協(xié)議、OPC通訊技術(shù)、最小二乘辨識法、階梯式廣義預(yù)測控制算法、專家監(jiān)督系統(tǒng)、多模型及其切換策略，實現(xiàn)了一套可移植性高、安全性強(qiáng)的先進(jìn)控制系統(tǒng)。
　　本

3、文的主要創(chuàng)新點如下:
　　1)本文引出了針對主汽溫對象的單層次多模型結(jié)構(gòu)以及針對主汽壓對象的多層次多模型結(jié)構(gòu)，針對采用不同的模型結(jié)構(gòu)，設(shè)計了不同的控制器和切換方法。
　　2)本文構(gòu)建了一個專家監(jiān)督系統(tǒng)用于處理吹灰過程擾動對主汽溫的影響，針對吹灰過程引起的溫度大幅波動設(shè)計了專家控制方案。
　　3)本文詳細(xì)研究了低氮燃燒改造給主汽溫、主汽壓控制帶來的困難，針對主汽壓模型失配嚴(yán)重的問題，修正初始模型的同時，引入過熱減溫器前溫