毛片网站在线观看-毛片网站在线-毛片网站有哪些-毛片网站视频-女生脱衣服app-女色综合

ABB
關(guān)注中國(guó)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先行者!
CAIAC 2025
2025工業(yè)安全大會(huì)
OICT公益講堂
當(dāng)前位置:首頁 >> 資訊 >> 行業(yè)資訊

資訊頻道

優(yōu)化控制系統(tǒng)PROFI在定洲電廠中的應(yīng)用
  • 作者:控制網(wǎng)
  • 點(diǎn)擊數(shù):1124     發(fā)布時(shí)間:2010-10-15 22:59:00
  • 分享到:
國(guó)華定洲電廠一期2*600MW機(jī)組鍋爐為上海鍋爐廠生產(chǎn)的亞臨界參數(shù)汽包爐,其采用控制循環(huán)、一次中間再熱、單爐膛、四角切圓燃燒方式,燃燒器擺動(dòng)調(diào)溫。鍋爐蒸發(fā)量為2008t/h,主蒸汽溫度為540℃,主蒸汽壓力為17.47MPa。
關(guān)鍵詞:

    國(guó)華定洲電廠一期2*600MW機(jī)組鍋爐為上海鍋爐廠生產(chǎn)的亞臨界參數(shù)汽包爐,其采用控制循環(huán)、一次中間再熱、單爐膛、四角切圓燃燒方式,燃燒器擺動(dòng)調(diào)溫。鍋爐蒸發(fā)量為2008t/h,主蒸汽溫度為540℃,主蒸汽壓力為17.47MPa。機(jī)組控制系統(tǒng)采用德國(guó)西門子公司的TELEPERM XP DCS

    一、PROFI

    PROFI為德國(guó)西門子公司在上世紀(jì)90年代后期研發(fā)的電站專用優(yōu)化控制軟件模塊,與傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)不同,其為采用數(shù)學(xué)模型控制方式、解藕控制理論、抑制非線性振蕩的綜合方法以及帶有自學(xué)習(xí)控制的軟件模塊。PROFI通過準(zhǔn)確建立機(jī)組動(dòng)/靜態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型,充分考慮影響被調(diào)量的擾動(dòng)因素以及被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性,利用精確的前饋控制,將被調(diào)參數(shù)準(zhǔn)確而快速地控制在設(shè)定值上。

    為了提高機(jī)組效率以及負(fù)荷響應(yīng)速度,PROFI設(shè)計(jì)有新機(jī)組協(xié)調(diào)控制模塊、凝結(jié)水節(jié)流控制模塊、自學(xué)習(xí)溫度控制模塊、尖峰負(fù)荷運(yùn)行模塊、帶預(yù)測(cè)的負(fù)荷裕度計(jì)算模塊和機(jī)組起動(dòng)旁路控制模塊。在國(guó)華定洲電廠,僅使用了PROFI的新機(jī)組協(xié)調(diào)控制模塊和自學(xué)習(xí)溫度控制模塊(圖1),以加強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性,提高熱效率,而其余4個(gè)模塊主要是提高機(jī)組對(duì)負(fù)荷變化的響應(yīng)速度。

                

    PROFI以建立被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),通過狀態(tài)觀測(cè)、模糊控制等控制算法和策略得出對(duì)常規(guī)控制回路的修正值,并將修正值直接作用于DCS模擬量調(diào)節(jié)輸出中,起到優(yōu)化調(diào)節(jié)效果的作用。當(dāng)PROFI切除時(shí),控制回路就復(fù)歸到原模擬量調(diào)節(jié)回路。PROFI在專用的計(jì)算機(jī)內(nèi)運(yùn)行,其所需的過程實(shí)時(shí)參數(shù)由DCS提供,計(jì)算結(jié)果通過硬接線或通訊總線送入DCS,并疊加于調(diào)節(jié)回路的輸出中。由于軟件計(jì)算建立在過程對(duì)象的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上,所以運(yùn)算量很大。采用這種相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)方式可以使優(yōu)化控制系統(tǒng)中軟件部分的計(jì)算不占用DCS的資源,保證了DCS的實(shí)時(shí)性。
   
    新機(jī)組協(xié)調(diào)控制模塊是通過利用機(jī)組的蓄能達(dá)到機(jī)組快速響應(yīng)負(fù)荷變化的目的,其在常規(guī)控制基礎(chǔ)上利用在550MW負(fù)荷下負(fù)荷變動(dòng)20一60MW,經(jīng)過燃料量5%一10%階躍擾動(dòng)試驗(yàn)和汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥開度3%一5%階躍擾動(dòng)試驗(yàn)建立鍋爐和汽輪機(jī)模型,在PROFI內(nèi)部進(jìn)行預(yù)估和解藕計(jì)算,從而極大地提高控制品質(zhì),并且避免執(zhí)行機(jī)構(gòu)的頻繁動(dòng)作。
   
    自學(xué)習(xí)溫度控制模塊利用狀態(tài)觀測(cè)器等控制算法,解決了普通的串級(jí)汽溫控制回路對(duì)于大慣性滯后對(duì)象參數(shù)控制的延遲問題,有效地提高了各種工況下過(再)熱蒸汽溫度的控制品質(zhì)。軟件的自學(xué)習(xí)回路可對(duì)已建立的被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正,從而提高了軟件的可用性。

    二、PROFI的控制策略

    2.1 PROFI新機(jī)組協(xié)調(diào)控制
    
    PROFI新機(jī)組協(xié)調(diào)控制與傳統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(UCC)功能基本相同,但PROFI新機(jī)組協(xié)調(diào)控制充分考慮了機(jī)組的蓄能,根據(jù)試驗(yàn)得出鍋爐、汽輪機(jī)數(shù)學(xué)模型,使用預(yù)估法對(duì)蒸汽壓力設(shè)定值進(jìn)行修正。在充分利用機(jī)組蓄能的基礎(chǔ)上,使機(jī)組負(fù)荷變化速率顯著提高,從而解決了機(jī)組對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷變化要求響應(yīng)過慢的問題。新機(jī)組協(xié)調(diào)控制策略將鍋爐、汽輪機(jī)作為一個(gè)整體控制對(duì)象,增強(qiáng)了整個(gè)機(jī)組控制回路的穩(wěn)定性。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷指令發(fā)生變化或出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí),機(jī)組控制系統(tǒng)能在很短的時(shí)間內(nèi)使機(jī)組運(yùn)行恢復(fù)到穩(wěn)定工況。
   
    國(guó)華定洲電廠機(jī)組DCS協(xié)調(diào)控制以鍋爐跟蹤方式為基礎(chǔ),即鍋爐通過調(diào)節(jié)給煤機(jī)轉(zhuǎn)速控制主蒸汽壓力,汽輪機(jī)通過調(diào)節(jié)閥控制負(fù)荷。由于鍋爐具有較大的慣性,為了保證主蒸汽壓力的控制品質(zhì),該控制系統(tǒng)采用了較強(qiáng)的前饋環(huán)節(jié),燃料量波動(dòng)較為頻繁,系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。燃料量的頻繁波動(dòng),對(duì)主(再熱)蒸汽溫度、爐膛負(fù)壓等控制系統(tǒng)也造成了較大的干擾。 
    
    DCS協(xié)調(diào)控制如圖2所示,原設(shè)計(jì)的機(jī)爐協(xié)調(diào)控制由簡(jiǎn)單的前饋控制器實(shí)現(xiàn),蒸汽壓力和負(fù)荷控制器均采用常規(guī)PID控制器,難于滿足既要保持良好控制品質(zhì),又要防止執(zhí)行機(jī)構(gòu)頻繁動(dòng)作的要求。新機(jī)組協(xié)調(diào)控制是在常規(guī)控制基礎(chǔ)上經(jīng)過試驗(yàn)建立鍋爐和汽輪機(jī)數(shù)學(xué)模型,對(duì)主蒸汽壓力和機(jī)組負(fù)荷進(jìn)行解藕,增強(qiáng)了控制系統(tǒng)的魯棒性。在此基礎(chǔ)上,對(duì)主蒸汽壓力行預(yù)估控制,可充分利用鍋爐蓄能,提高機(jī)組對(duì)負(fù)荷變化的響應(yīng)速度,保證了主蒸汽壓力的穩(wěn)定性(圖3)
             



               
   
    2.2 帶狀態(tài)觀測(cè)器的PROFI自學(xué)習(xí)溫度控制


    傳統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)方式是采用串級(jí)調(diào)節(jié),其中輔調(diào)節(jié)器控制噴水量,主調(diào)節(jié)器控制蒸汽溫度(圖4)。由于隨著設(shè)備逐漸老化,會(huì)使得控制對(duì)象的參數(shù)值逐漸偏離設(shè)定值。對(duì)此,PROFI設(shè)計(jì)了自學(xué)習(xí)溫度控制(圖5)
             
                                  
               
                                      
   
    PROFI中,主調(diào)節(jié)器采用比例調(diào)節(jié)特性及擾動(dòng)前饋,以增強(qiáng)蒸汽溫度控制的穩(wěn)定性;通過使用狀態(tài)觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)對(duì)過熱器和再熱器的高階慣性特性的補(bǔ)償,以使蒸汽溫度快速、精確地控制在設(shè)定值上;通過非線性濾波減少噪聲信號(hào)并抑制振蕩;在噴水控制回路中采用自學(xué)習(xí)回路,使控制回路克服了由汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥開度曲線的非線性帶來的影響。

    三、PROFI運(yùn)行效果

    3.l 一次調(diào)頻試驗(yàn)
   
    負(fù)荷變化率6%,主蒸汽溫度、壓力及汽包水位的響應(yīng)曲線見圖6、圖7、圖8。
 

                                       

                           
                            
              

                             
   
    由圖6、圖7、圖8可見,在一次調(diào)頻試驗(yàn)過程中,功率響應(yīng)迅速;主蒸汽壓力變化最大為0.24MPa,波動(dòng)范圍非常?。恢髡羝麥囟茸兓秶^設(shè)定值(540℃),最高至543.3℃,最低至536.9℃;汽包水位波動(dòng)范圍在38~-31 mm 。

    3.2 負(fù)荷變化試驗(yàn)
    
    負(fù)荷變化50MW和90MW(變化率為4%),主蒸汽溫度、壓力的響應(yīng)曲線見圖9、圖10。
                
                     
 
                 
    
    由圖9、圖10可見,主蒸汽壓力偏差最大為0.2MPa,主蒸汽溫度超過設(shè)定值(540℃),最高至542.6℃,最低至537.5℃。

    3.3 過熱和再熱蒸汽溫度擾動(dòng)試驗(yàn)
    
    過熱和再熱蒸汽溫度變化為士5℃,主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度定值擾動(dòng)試驗(yàn)曲線見圖11、圖12。

                    

                  

     由圖11、圖12可見,主(再熱)蒸汽溫度能夠較快地達(dá)到目標(biāo)設(shè)定值,動(dòng)態(tài)偏差非常小,最大偏離目標(biāo)值為0.92℃。

    3.4穩(wěn)定性試驗(yàn)
    
    為了在機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)功能投人后能夠適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷頻繁變化,并保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性,在PROFI投入后,對(duì)機(jī)組進(jìn)行了穩(wěn)定性試驗(yàn)。負(fù)荷變化50MW(變化率為4%),鋸齒波擾動(dòng)機(jī)組負(fù)荷,主蒸汽溫度、壓力及汽包水位的響應(yīng)曲線見圖13、圖14、圖15。
                          

                       
               
    四、PROFI評(píng)估
    
    國(guó)華定洲電廠2號(hào)機(jī)組PROFI評(píng)估試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

               
   
    由表1可見,在各種試驗(yàn)工況下,機(jī)組功率實(shí)際變化速率滿足參與電網(wǎng)AGC方式運(yùn)行的要求,除降負(fù)荷時(shí)再熱蒸汽溫度偏低以及偏差稍大外(噴水閥已經(jīng)全關(guān)),機(jī)組其它主要參數(shù)控制過程平穩(wěn),動(dòng)態(tài)偏差數(shù)值均遠(yuǎn)小于其允許偏差。機(jī)組負(fù)荷指令變化時(shí),機(jī)組功率響應(yīng)的初始慣性較小(40s),機(jī)組的實(shí)際負(fù)荷變化率非常高,蒸汽壓力和溫度控制偏差非常小。

 


 

熱點(diǎn)新聞

推薦產(chǎn)品

x
  • 在線反饋
1.我有以下需求:



2.詳細(xì)的需求:
姓名:
單位:
電話:
郵件: