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基于DCS火电站机组全CRT仿真机协调控制系统与功频电液控制系统的开发

梁毅雄  
【摘要】:随着控制系统和计算机技术的发展,集散式控制系统(Distributed Control System,简称DCS)以其先进性、灵活性、高可靠性和合理的性价比,在电力部门中广泛应用于电厂的运行控制。作为电厂人员培训重要手段,仿真机必然需要适应这种技术的发展。基于DCS系统的全CRT仿真机,不仅与机组实际运行方式一致,能逼真再现操作环境,而且将大大节省仿真机的造价,具有广阔的应用前景。 作为开发基于DCS的火电厂全CRT仿真机的一部分,本文采用结构化、模块化的方法,对实际控制环节进行建模,完成了仿真机中的协调控制系统和功频电液控制系统以及锅炉、汽轮机控制系统模型的开发。模型开发时使用模块化结构,分为公用模块和系统模块两大类。利用各种模块,可以灵活方便地构成各种自动控制系统的仿真程序,在仿真机中完成各种自动控制任务。 本文利用开发的控制环节模块,着重建立了协调控制系统的仿真模型,该协调控制系统采用了先进的直接能量平衡控制策略,并能仿真机跟炉、炉跟机、机炉协调、手动以及定压和滑压等运行方式;开发的功频电液系统模型采用了功率控制和频率控制两个独立的控制回路,能够在机组正常运行和启停时对汽轮机进行控制。 为验证模型的性能,本文在基于MAX1000 DCS系统的200MW机组仿真机上进行对建立的控制系统模型进行了一系列仿真试验,试验结果表明对控制系统的每一实际组件按照一定的物理规律所建立的反映其功能特性的数学模型,正确地反映了其工作过程及信息传递过程;利用仿真模块开发的协调控制系统及功频电液控制系统模型能够根据对机组的各种负荷要求和电网的频率偏差,结合机组所能承担负荷的实际能力,正确地协调对汽轮机和锅炉的控制,并对负荷加以控制。


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