煤质自适应的煤粉炉机组AGC控制策略研究
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摘要
针对云南诸多电厂煤源复杂,煤粉炉机组除易熄火外,AGC自动化调节品质也较差的问题,提出煤质自适应AGC控制策略。
在对宣威电厂机组运行数据做了预处理的基础上,辨识了300MW非线性动态模型,然后在MAXTOOL4E软件中组态。采用DCS测量参数构造煤质信号,利用此比值信号自动校正与煤质有关的燃料量、风量等调节系统。优化协调控制系统算法,减小汽机侧扰动对锅炉控制的干扰。随后在MAX虚拟DPU中研究了改进算法的控制效果。在宣威等电厂做了煤质自适应改造工作,取得了令人满意的成效。
The coal of many power plants is complex in Yunnan Province. In addition to easy to turn off the pulverized coal units, AGC automatic regulating quality is also poor. So this paper proposes coal quality adaptive control strategy of AGC.
First of all thermal power units run data been pre-processing, identification of nonlinear dynamic model of 300 MW, last configured the model in MAXTOOL4E software. The coal quality signal uses measuring parameters of the DCS, take advantage of this ratio signal automatic correction related to fuel volume, air volume conditioning system, etc. Optimization algorithm for coordinated control system, reduce the side of steam turbine interference to boiler control. Using virtual DPU in the MAX, Studied the effect of improved control algorithms.In Xuan wei power plant have done the coal quality adaptive transformation, the effects is very satisfactory.
在对宣威电厂机组运行数据做了预处理的基础上,辨识了300MW非线性动态模型,然后在MAXTOOL4E软件中组态。采用DCS测量参数构造煤质信号,利用此比值信号自动校正与煤质有关的燃料量、风量等调节系统。优化协调控制系统算法,减小汽机侧扰动对锅炉控制的干扰。随后在MAX虚拟DPU中研究了改进算法的控制效果。在宣威等电厂做了煤质自适应改造工作,取得了令人满意的成效。
The coal of many power plants is complex in Yunnan Province. In addition to easy to turn off the pulverized coal units, AGC automatic regulating quality is also poor. So this paper proposes coal quality adaptive control strategy of AGC.
First of all thermal power units run data been pre-processing, identification of nonlinear dynamic model of 300 MW, last configured the model in MAXTOOL4E software. The coal quality signal uses measuring parameters of the DCS, take advantage of this ratio signal automatic correction related to fuel volume, air volume conditioning system, etc. Optimization algorithm for coordinated control system, reduce the side of steam turbine interference to boiler control. Using virtual DPU in the MAX, Studied the effect of improved control algorithms.In Xuan wei power plant have done the coal quality adaptive transformation, the effects is very satisfactory.
引文
[1]曹长武.火力发电厂用煤技术.北京:中国电力出版社,2006,123～130
[2]刘世军,王宾,李福安.AGC在135MW机组上的应用.新疆电力技术,2008,97:40～42
[3]孙磊,吕剑虹,魏静.大型火电机组自动发电控制优化控制策略的研究.江苏电机工程,2008,27(1):5～8
[4]王淼姕.火电机组协调控制对AGC的适应性分析.中国电力,1999,32(6):45～47
[5]李卫华,王玉山.大型火电机组在AGC运行方式下的控制特性分析.电网技术,2005,29(18):12～16
[6]张栾英,吴宝琴.火电机组协调控制系统对AGC响应速度的综述.仪器仪表用户,2005,12(6):3～5
[7]石巍源.300MW火力发电单元机组AGC优化控制:[硕士学位论文].河北保定:华北电力大学,2008
[8]杨建军,陈建刚.提高协调控制系统对煤种变化的适应性研究.山西电力,2003,2(111):35～36
[9] T.Takagi,M.Sugeno.Fuzzy identification of systems and its applications to modeling and control. IEEE Trans.on Systems,Man,and Cybernetics,1985,15(1):116～132
[10] Hunt K.J.R Haas,R Murray Smith,Neural networks for control systems-A survey .Automatic,1992,28(6):1083～1112
[11] E.H.Mamdani. Applications of Fuzzy Algorithms for Control of Simple Dynamic Plant,Proe.IEE,1974,12(1):1585～1588
[12] Bekey G.A.NSF workshop on bio-control by neural networks. IEEE Control System Magazine,1990,10(5):3～32
[13] S.F.Scieszka. A technique to investigate pulverizing properties of coal. Powder Technology,1985,43(1):89～102
[14] M.V.Kothare,V.Balakrishnan,M.Morari,et al. Robust constrained model predictive control using linear matrix inequalities. Automatic, 1996, 32(10):1361～1379
[15]金涛涛,李平康.AGC系统中的非线性观测器设计.控制工程,2007,14(增刊):73～76
[16]王京茹,李平康.基于模糊控制的自动发电控制技术研究.华北电力技术.2005,11:1～7
[17]陈松操,沈丛奇.自动发电控制(AGC)控制策略优化的研究和应用.华东电力,2006,34(5):29～33
[18]赵菁,彭慧敏.基于模糊控制的自动发电控制.贵州工业大学学报,2003,32(1):49～53
[19]张斌.自动发电控制及一次调频控制系统.北京:中国电力出版社,2005.10～20.
[20]沈桂男.煤质变化对锅炉运行经济性的影响.华东电力,2005,33(3):171～173
[21]刘振琪.煤质变化对锅炉机组运行状况的影响.锅炉制造,2003,1(1):33～34
[22]石宝权,王春仲.煤质对火电厂安全生产和经济效益的影响,2006,28(3):202～204
[23] Astrom.K.J,Bell.R.D. Drum Boiler Dynamics. Automatic,36(2000):363～378
[24] De Mello.F.P,Fellow, Dynamic Models for Fossil Fueled System Units in Power System Studies. IEEE Transactions on Power Systems,16(2),1991:78～83
[25]刘长良,牛玉广,刘吉臻,等.用于控制系统研究的300MW机组锅炉动态模型.系统仿真学报,2001,13(增刊):59～61
[26]刘吉臻,田亮,曾德良,等.660MW机组负荷_压力非线性特性分析.动力工程,2005,25(4):533～540
[27]田亮,曾德良,等.500MW机组简化的非线性动态模型.动力工程,2004,24(4):522～525
[28]曾德良,赵证,等.500MW机组锅炉模型及实验分析.中国电机工程学报,2003,23(5):149～152
[29]刘长良,牛玉广,等.用于控制系统研究的300MW机组锅炉动态模型.系统仿真学报,2001,13(增刊):59～61
[30]田亮,曾德良,等.简化的330MW机组非线性动态模型.中国电机工程学报,2004,24(8):180～184
[31]田亮.单元机组非线性动态模型的研究:[博士学位论文].河北保定:华北电力大学,2005
[32]吴旭光.系统建模和参数估计-理论与算法.北京:机械工业出版社,2002.94～111
[33]高志,余啸海.Matlab小波分析工具箱原理与应用.北京:国防工业出版社,2004.75～80
[34]田云峰,郭嘉阳,刘永奇.用于电网稳定性计算的再热凝汽式汽轮机数学模型.华北电力技术,2004,11:33～36
[35]刘友宽,刘伟.DEB协调控制系统模拟试验应用.云南电力技术,2004,32(1):25～28
[36]杨立兵.协调控制系统对AGC响应速度的探讨.华东电力,2002,42(10):59～61
[37]段南,李国胜.影响火电机组AGC投运指标的诺干问题及对策.华北电力技术,2002,24(5):9～12
[38]王淼婺.火电机组协调控制对AGC的适应性分析.中国电力,1999,32(6):45～47
[39]尹峰,沃恩梅.300MW机组AGC方式调节特性分析.浙江电力,2003,2(4):35～37
[40]石蘶源.300MW火力发电单元机组AGC优化控制:[工程硕士学位论文].河北保定:华北电力大学,2008
[41]彭刚.DEB协调控制系统基本参数的机理研究.河北电力技术,2005,24(2):1～3
[42]翁一武,于达仁,徐基豫.锅炉跟随控制的构成-兼论直接能量平衡控制的动态特性.动力工程,2001,21(1):1050～1054
[43]毕贞福.火力发电厂热工自动控制实用技术.北京:中国电力出版社,2008.70～72
[44]丁一慧,李华民等.发展动力配煤缓解煤电矛盾.煤炭工程,2005,47(11):45～46
[45]徐军伟,崔国圣等.煤质成分在线监测装置.江苏电机工程,2005,24(1):1～3
[46]潘晶.燃煤电厂应用煤质在线检测技术的现状及前景.东北电力技术,2007,1:43～46
[2]刘世军,王宾,李福安.AGC在135MW机组上的应用.新疆电力技术,2008,97:40～42
[3]孙磊,吕剑虹,魏静.大型火电机组自动发电控制优化控制策略的研究.江苏电机工程,2008,27(1):5～8
[4]王淼姕.火电机组协调控制对AGC的适应性分析.中国电力,1999,32(6):45～47
[5]李卫华,王玉山.大型火电机组在AGC运行方式下的控制特性分析.电网技术,2005,29(18):12～16
[6]张栾英,吴宝琴.火电机组协调控制系统对AGC响应速度的综述.仪器仪表用户,2005,12(6):3～5
[7]石巍源.300MW火力发电单元机组AGC优化控制:[硕士学位论文].河北保定:华北电力大学,2008
[8]杨建军,陈建刚.提高协调控制系统对煤种变化的适应性研究.山西电力,2003,2(111):35～36
[9] T.Takagi,M.Sugeno.Fuzzy identification of systems and its applications to modeling and control. IEEE Trans.on Systems,Man,and Cybernetics,1985,15(1):116～132
[10] Hunt K.J.R Haas,R Murray Smith,Neural networks for control systems-A survey .Automatic,1992,28(6):1083～1112
[11] E.H.Mamdani. Applications of Fuzzy Algorithms for Control of Simple Dynamic Plant,Proe.IEE,1974,12(1):1585～1588
[12] Bekey G.A.NSF workshop on bio-control by neural networks. IEEE Control System Magazine,1990,10(5):3～32
[13] S.F.Scieszka. A technique to investigate pulverizing properties of coal. Powder Technology,1985,43(1):89～102
[14] M.V.Kothare,V.Balakrishnan,M.Morari,et al. Robust constrained model predictive control using linear matrix inequalities. Automatic, 1996, 32(10):1361～1379
[15]金涛涛,李平康.AGC系统中的非线性观测器设计.控制工程,2007,14(增刊):73～76
[16]王京茹,李平康.基于模糊控制的自动发电控制技术研究.华北电力技术.2005,11:1～7
[17]陈松操,沈丛奇.自动发电控制(AGC)控制策略优化的研究和应用.华东电力,2006,34(5):29～33
[18]赵菁,彭慧敏.基于模糊控制的自动发电控制.贵州工业大学学报,2003,32(1):49～53
[19]张斌.自动发电控制及一次调频控制系统.北京:中国电力出版社,2005.10～20.
[20]沈桂男.煤质变化对锅炉运行经济性的影响.华东电力,2005,33(3):171～173
[21]刘振琪.煤质变化对锅炉机组运行状况的影响.锅炉制造,2003,1(1):33～34
[22]石宝权,王春仲.煤质对火电厂安全生产和经济效益的影响,2006,28(3):202～204
[23] Astrom.K.J,Bell.R.D. Drum Boiler Dynamics. Automatic,36(2000):363～378
[24] De Mello.F.P,Fellow, Dynamic Models for Fossil Fueled System Units in Power System Studies. IEEE Transactions on Power Systems,16(2),1991:78～83
[25]刘长良,牛玉广,刘吉臻,等.用于控制系统研究的300MW机组锅炉动态模型.系统仿真学报,2001,13(增刊):59～61
[26]刘吉臻,田亮,曾德良,等.660MW机组负荷_压力非线性特性分析.动力工程,2005,25(4):533～540
[27]田亮,曾德良,等.500MW机组简化的非线性动态模型.动力工程,2004,24(4):522～525
[28]曾德良,赵证,等.500MW机组锅炉模型及实验分析.中国电机工程学报,2003,23(5):149～152
[29]刘长良,牛玉广,等.用于控制系统研究的300MW机组锅炉动态模型.系统仿真学报,2001,13(增刊):59～61
[30]田亮,曾德良,等.简化的330MW机组非线性动态模型.中国电机工程学报,2004,24(8):180～184
[31]田亮.单元机组非线性动态模型的研究:[博士学位论文].河北保定:华北电力大学,2005
[32]吴旭光.系统建模和参数估计-理论与算法.北京:机械工业出版社,2002.94～111
[33]高志,余啸海.Matlab小波分析工具箱原理与应用.北京:国防工业出版社,2004.75～80
[34]田云峰,郭嘉阳,刘永奇.用于电网稳定性计算的再热凝汽式汽轮机数学模型.华北电力技术,2004,11:33～36
[35]刘友宽,刘伟.DEB协调控制系统模拟试验应用.云南电力技术,2004,32(1):25～28
[36]杨立兵.协调控制系统对AGC响应速度的探讨.华东电力,2002,42(10):59～61
[37]段南,李国胜.影响火电机组AGC投运指标的诺干问题及对策.华北电力技术,2002,24(5):9～12
[38]王淼婺.火电机组协调控制对AGC的适应性分析.中国电力,1999,32(6):45～47
[39]尹峰,沃恩梅.300MW机组AGC方式调节特性分析.浙江电力,2003,2(4):35～37
[40]石蘶源.300MW火力发电单元机组AGC优化控制:[工程硕士学位论文].河北保定:华北电力大学,2008
[41]彭刚.DEB协调控制系统基本参数的机理研究.河北电力技术,2005,24(2):1～3
[42]翁一武,于达仁,徐基豫.锅炉跟随控制的构成-兼论直接能量平衡控制的动态特性.动力工程,2001,21(1):1050～1054
[43]毕贞福.火力发电厂热工自动控制实用技术.北京:中国电力出版社,2008.70～72
[44]丁一慧,李华民等.发展动力配煤缓解煤电矛盾.煤炭工程,2005,47(11):45～46
[45]徐军伟,崔国圣等.煤质成分在线监测装置.江苏电机工程,2005,24(1):1～3
[46]潘晶.燃煤电厂应用煤质在线检测技术的现状及前景.东北电力技术,2007,1:43～46