火电机组再热蒸汽温度优化系统控制策略的研究

摘要

再热汽温控制系统是火电机组温控系统中重要组成部分，将再热汽温维持在额定范围内是保证机组的安全运行与经济生产的重要基础，尤其当大机组参与电网调峰时，对再热器温度控制系统的各性能有着更高的要求。现在我国大型机组主要采用分散控制系统（DCS）对再热汽温进行控制，基于DCS开放性的结构特点，使先进的智能控制算法应用于火电厂优化控制中具备了良好的硬件基础。由于再热蒸汽温度系统是一个典型的大滞后、大惯性且数学模型不确定的难控系统，采用传统PID控制方法容易出现“超温”或者“欠温”的现象，无法达到满意的控制品质。因此利用DCS的先进硬件设备，并综合运用先进的控制方法，使再热汽温控制系统满足生产要求具有着重大意义。
　　本文利用DCS开放性的结构特点，设计了外挂式再热汽温优化控制系统，并用两台计算机做模拟仿真实验，验证该系统的可行性。通过Modbus/TCP通信协议实现了两台计算机的信息传送与在线控制，并且分别将模糊自整定PID控制与动态矩阵控制应用于外挂式再热汽温优化控制系统中。仿真结果表明，设计的优化控制系统的控制逻辑正确、控制策略合理可行，控制效果良好，为日后进行现场调试奠定了基础。

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第1章 绪 论

1.1 选题背景及意义

1.2 先进控制算法在再热汽温控制中的研究现状

1.3 外挂式优化站的研究现状

1.4 本文的研究内容

第2章 再热蒸汽温度控制系统

2.1 再热器的运行特点

2.2 再热汽温的调节任务

2.3 再热汽温的控制方式

2.4 本章小结

第3章 外挂式再热汽温优化控制系统通信的建立

3.1 Modbus协议简介

3.2 虚拟仪器技术及Labview简介

3.3 Labview与XDPS间通信的搭建

3.4 心跳包的搭建

3.5 本章小结

第4章 外挂式再热汽温优化控制系统设计

4.1 外挂式再热汽温优化控制系统结构

4.2 XDPS与外挂式优化站间的无扰切换

4.3 常规PID对再热蒸汽温度的控制

4.4 模糊自整定PID在再热汽温控制系统中的应用

4.5 预测控制在再热汽温控制系统中的应用

4.6 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 本文总结

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文及其它成果

致谢