扬州二电厂TXP系统应用及主汽温控制系统研究

摘要

德国西门子公司是世界上生产DCS系统的著名厂家之一，在90年代初开始开发出了系统TELEPERM-XP(下称TXP)。本文介绍了TXP系统的结构、常用算法模块，以及控制系统如何在TXP中实现。还介绍了扬二厂TXP应用中出现的问题以及解决办法，对其他TXP用户有一定的借鉴意义。 本文针对扬二厂一期两台600MW机组AGC变负荷速率低的具体情况，通过对象特性试验，了解并掌握了机组被控对象的特点，为优化控制策略打好基础。通过对协调控制策略的优化以及相关自动控制系统的优化，提高了机组的变负荷率，基本满足了省调的要求。还分析了制约CCS品质进一步提高的问题并提出了改进的方向。 对于入网的发电机组，一般都要求具备一次调频能力，入网机组具备一次调频能力对于快速稳定电网的频率是非常重要的。扬二厂两台600MW机组的一次调频功能虽然能投用，但不能完全满足省调的要求，论文通过研究、改进一次调频策略，使一次调频功能满足了省调的要求。 电站锅炉的蒸汽温度是机组安全、经济运行的重要参数之一，必须被严格控制在规定的范围内。针对火电厂主汽温控制系统大惯性、大迟延、慢时变以及扰动因素较多，常规串级PID控制难以取得满意的调节效果的特点，介绍并分析了预测函数控制(PFC)的基本原理和特点，给出了一阶加纯滞后系统的预测函数控制的具体算法，并将PFC和PID控制相结合，提出了PFC-PID串级主汽温控制策略。算法简单，易于工程实现，具有较高实际应用价值。并用MATLAB数学工具中的SIMULINK功能设计了一组仿真试验，仿真表明采用该控制策略的过热汽温系统的动态品质明显优于采用PID串级控制策略的系统，具有较强的鲁棒性和抗干扰能力，对改进火电厂主汽温控制具有一定的指导意义。 论文最后还分析了扬二厂的主汽温控制系统，并利用TXP提供的算法模块对PFC-PID控制系统做了模拟组态。对PFC-PID串级主汽温控制系统真正用于实际中还需要考虑的问题也做了分析。

目录

文摘

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声明

第一章 综述

1.1电厂分散控制系统DCS

1.2预测函数控制的基本原理

1.3自动发电控制(AGC)

1.4火电机组负荷调节性能分析

1.5论文主要内容

第二章 西门子TXP系统

2.1西门子TXP系统结构

2.2 OM、AS、Es、LAN、DS系统

2.3西门子TXP系统常用算法模块

2.4TXP系统中控制系统的实现

2.5本章小结

第三章 扬州二电厂TXP系统应用

3.1 DCS系统硬件结构

3.2 TXP系统的故障及系统完善措施

3.3本章小结

第四章 机组协调控制系统的分析与试验

4.1锅炉对象特性的现场测试

4.2机组协调控制系统分析与试验

4.3机组一次调频功能分析

4.4本章小结

第五章 基于预测函数控制策略的主汽温控制系统

5.1主蒸汽温度控制对象的特性

5.2常规主汽温控制的基本原理

5.3 PFC—PID串级汽温控制

5.4本章小结

第六章 预测函数控制在DCS中的实现

6.1扬州二电厂主汽温控制系统

6.2预测函数控制的主汽温系统在TXP中的实现

6.3本章小结

第七章 总结与展望

7.1全文总结

7.2后续工作展望

致谢

参考文献

作者研究生阶段发表的论文