火电机组过热汽温控制影响研究

【摘要】：在火电厂的发电过程中,过热蒸汽温度具有高温、高压的特点,是锅炉汽水系统中工质的最高温度。作为火力发电机组中的主要参数,过热蒸汽温度的测量和控制对于电厂的安全、经济运行具有重要的作用。过热器是一个多容而且延迟比较大的惯性环节,影响过热蒸汽温度的扰动因素比较多,彼此之间相互影响。在各种不同的扰动因素作用下,过热蒸汽温度随时间变化的动态关系也各不相同,这就增加了过热蒸汽温度控制系统的复杂程度。本文的研究工作主要就是针对滑模变结构控制在火电厂过热汽温控制系统中的应用开展的。首先,研究了滑模变结构控制的设计及应用问题,提出了一种新型的积分滑模变结构控制器的设计方案,并详细介绍了积分滑模变结构控制的切换面σ、辅助输出函数毛、等价控制律ueq和切换控制律Usw的设计方法。利用李雅普诺夫函数验证了滑模面的存在性。其次,在分析过热蒸汽温度控制的意义、过热蒸汽温度控制对象的特性(包括静态特性和动态特性)的基础上,本文应用Matlab中的simulink动态仿真软件构建了采用串级控制器和积分滑模变结构控制器的300MW过热蒸汽温度控制系统的结构模型。最后,分别对两种控制系统的控制效果进行了分析比较。理论结果表明,基于积分滑模变结构控制的过热蒸汽温度控制系统具有良好的动、静态特性,与传统的串级汽温控制系统相比系统的抗干扰能力和鲁棒性得到了很大的提高。