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火电厂单元机组协调控制系统的仿真研究

阎顺强  
【摘要】:本文以火力发电厂单元机组协调控制系统为研究内容,分析了目前单元机组协调控制系统存在的一系列问题。把单元机组简化为一个具有双输入、双输出的被控对象,在一些合理的假设前提下,对协调控制系统建立的动态数学模型进行了分析。针对锅炉对象存在的大延迟特性,常规PID控制在处理过程中往往得不到很好的效果,为此引入了锅炉侧的模糊预估控制算法,补偿锅炉侧延迟带来的不利影响,该算法对系统参数变化不敏感,对于非线性、时变、时滞等特性,呈现出较好的鲁棒性等特点,能够提高系统的响应速度和安全性。经过仿真分析可以得到,采用模糊预估控制能够降低系统的超调,取得较好的控制效果。从快速满足电网负荷指令的需求,抑制各种干扰,保证机组的稳定运行,提出了智能PID控制器作为汽机的主控制器,解决常规PID控制器不能兼顾目标跟踪特性和抗干扰性的问题,并在一定程度上解决了协调控制系统对锅炉前馈回路依赖的问题。由于单元机组中的锅炉与汽轮机为强耦合系统,为了实现一对一的单一控制,采用神经网络多变量解耦控制,通过仿真证明,该控制器能够取得良好的解耦控制效果。本文将神经网络、模糊控制思想引入到协调控制系统,并在此基础上构造了神经网络、模糊自适应控制的智能PID控制方案。通过理论分析和仿真实验,证明了这一控制方法在电厂协调控制系统中的实用价值。和传统的控制比较,这种智能控制算法有效的提高了负荷的响应速率,保证了系统的品质,取得了很好的控制效果。


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