直流爐機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)分析與優(yōu)化研究.pdf

1、隨著電網(wǎng)容量擴(kuò)大以及風(fēng)能、太陽能等強(qiáng)波動、間歇性新能源電力對電網(wǎng)沖擊日益增大，電網(wǎng)對火電機(jī)組調(diào)峰能力和快速響應(yīng)AGC指令的考核越來越嚴(yán)格。針對當(dāng)前大型機(jī)組頻繁參與調(diào)頻調(diào)峰，煤質(zhì)變化頻繁的實(shí)際情況，優(yōu)化設(shè)計(jì)單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)機(jī)組快速響應(yīng)負(fù)荷并維持能量供需平衡的關(guān)鍵。直流爐機(jī)組三輸入三輸出強(qiáng)耦合、非線性的對象結(jié)構(gòu)使其協(xié)調(diào)系統(tǒng)的抗干擾性和負(fù)荷適應(yīng)能力受到影響。因此有必要對直流爐機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析與優(yōu)化，這對優(yōu)化電廠運(yùn)行具有一定的

2、現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
　　為提出機(jī)組全工況優(yōu)化運(yùn)行的控制方案，本文首先對機(jī)組進(jìn)行整體建模結(jié)構(gòu)上的簡化，分別對制粉系統(tǒng)、鍋爐汽水系統(tǒng)以及汽輪機(jī)系統(tǒng)這三部分進(jìn)行機(jī)理建模。通過機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)辨識求得的模型參數(shù)以及一些條件的合理簡化，建立起具有一定精度且利于控制器設(shè)計(jì)的直流爐機(jī)組簡化非線性控制模型。并應(yīng)用反饋精確線性化求出機(jī)組被控對象的逆系統(tǒng)，再與原系統(tǒng)組合構(gòu)成偽線性復(fù)合系統(tǒng)，將被控對象補(bǔ)償為具有線性傳遞函數(shù)關(guān)系的系統(tǒng)。應(yīng)用基于逆系統(tǒng)方法的內(nèi)模控

3、制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直流爐機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，有效消除了機(jī)爐被控對象非線性、強(qiáng)耦合的影響。通過在不同穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)下的狀態(tài)擾動與設(shè)定值擾動的仿真試驗(yàn)表明，系統(tǒng)在較大的變負(fù)荷工況范圍內(nèi)具有較好的穩(wěn)定性與動態(tài)性能。為提高控制系統(tǒng)設(shè)定值跟蹤的準(zhǔn)確性與快速性，提出基于穩(wěn)定逆的前饋-反饋控制方法。通過給定期望輸出路徑，依據(jù)非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定逆求解出機(jī)組模型的穩(wěn)定逆解，將其作為前饋控制輸入，使系統(tǒng)輸出迅速達(dá)到期望值附近并且對于非線性的機(jī)組對象具有較好的適應(yīng)性。再設(shè)計(jì)