基于模糊控制的600MW超临界机组协调控制系统设计

摘要

超临界机组锅炉和汽轮机之间运行特性的显著差异性要求建立锅炉与汽轮机之间的协调控制机制，其控制品质直接影响超临界机组的安全、稳定、经济运行。所以超临界机组协调控制系统是超临界机组热工控制的重点和难点。 以某600MW超临界机组协调控制系统为研究对象，分别对其特点、基本方案、分类和运行方式进行了详细的分析，并对其模型进行机理分析，运用集总参数法与模块化建模结合起来的方法建立该机组的线性模型;并对所建模型进行Pade算法降阶，采用格拉姆矩阵解耦的方法，对其进行解耦。运用模糊控制的原理，分别设计了基于模糊控制的微分补偿环节和基于模糊控制的锅炉主控制器、汽机主控制器。仿真实验表明，该策略能够使其迅速趋于稳定值，具有较好的负荷响应能力和抗干扰能力。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景

1．2 国内外研究动态

1．2．1 超临界机组协调控制系统模型研究状况

1．2．2 协调控制系统的研究状况

1．2．3 模糊控制技术的研究现状

1．3 论文主要研究内容

第2章 超临界机组协调控制系统基本方案及运行方式

2．1 超临界机组协调控制系统的特点

2．1．1 超临界机组动态特性

2．1．2 超临界机组协调控制系统的结构及特点

2．2 协调控制系统的基本方案

2．2．1 锅炉跟随控制方式(BF)

2．2．2 汽轮机跟随控制方式(TF)

2．2．3 机炉协调控制方式(CCS)

2．3 协调控制系统的分类

2．3．1 直接能量平衡(DEB)协调控制系统

2．3．2 间接能量平衡(IEB)协调控制系统

2．4 超临界机组协调控制系统的运行方式

2．4．1 定压运行方式

2．4．2 滑压运行方式

2．4．3 联合运行方式

2．5 机炉协调控制回路

2．5．1 锅炉主控制回路

2．5．2 汽轮主控制回路

2．6 本章小结

第3章 超临界机组协调控制系统机理建模

3．1 超临界机组机理模型

3．1．1 过热段模型

3．1．2 汽水分离器模型

3．1．3 蒸发段模型

3．1．4 汽轮机侧建模

3．1．5 炉膛燃烧建模

3．2 超临界协调控制系统研究对象概述

3．2．1 研究对象概述

3．2．2 超临界机组主要参数

3．2．3 超临界机组协调控制模型的计算

3．3 超临界机组协调系统模型降阶

3．4 超临界机组协调系统模型解耦

3．4．1 格拉姆矩阵解耦原理

3．4．2 超临界机组协调控制系统模型的格拉姆矩阵解耦

3．5 本章小结

第4章 基于模糊控制的超临界机组协调控制系统设计

4．1 模糊控制概况

4．2 模糊控制理论基础

4．2．1 模糊集合

4．2．2 隶属函数确定方法

4．3 模糊控制器设计

4．3．1 模糊化

4．3．2 知识库

4．3．3 推理机

4．3．4 反模糊化

4．4 基于模糊控制的超临界机组协调控制系统控制器设计

4．4．1 基于模糊控制的微分补偿环节

4．4．2 基于模糊控制的锅炉主控制器、汽机主控制器设计

4．5 基于模糊控制的超临界机组协调控制策略的仿真研究

4．5．1 汽机侧的仿真

4．5．2 锅炉侧的仿真

4．6 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 研究总结

5．2 进一步工作展望

参考文献

读硕士学位期间发表的学术论文

致谢