超臨界機組協(xié)調(diào)系統(tǒng)的非線性建模與控制.pdf

1、NoNLINEARMoDELINGANDCoNTRoLoFCooRDINATEDCoNTRoLSYSTEMONULTRASUPERCRITICALUNITAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLⅢChenSupervisedbyProfLVJianhongSchoolofEnergyandEnvironmentSou

2、theastUniversityApril2014摘要摘要隨著火力發(fā)電技術的快速發(fā)展，超(超)臨界機組在火力發(fā)電中所占比例越來越高。現(xiàn)代電網(wǎng)對超(超)臨界機組參與調(diào)峰調(diào)頻提出了更高的要求，但其核心部分——協(xié)調(diào)系統(tǒng)的控制優(yōu)化研究仍然很不成熟。本文基于最新的非線性動態(tài)模型，采用模糊增益調(diào)度和預測函數(shù)控制兩種方法對超臨界機組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進行了研究，文章主要內(nèi)容如下：(1)研究了超臨界機組的非線性建模問題，以復合建模法的最新理論成果為基礎，對

3、其建模數(shù)據(jù)獲取方法進行改進，建立超臨界機組協(xié)調(diào)系統(tǒng)的非線性模型。本文采用實際機組階躍擾動的試驗數(shù)據(jù)，建立了較為精確的超臨界機組非線性模型。結果對比表明，本文所建模型能較好地反映超臨界機組對象的變化趨勢及動態(tài)特性，適于進行控制系統(tǒng)設計研究。(2)本文對現(xiàn)有的模糊增益調(diào)度方法進行了改進，提出了一種基于控制器輸出變化率的模糊邏輯系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用控制輸出值的變化率為唯一的模糊輸入，能有效減少模糊冗余和模糊參數(shù)個數(shù)，并能大大提高系統(tǒng)魯棒性。在此基

4、礎上，本文設計了新型模糊增益調(diào)度PID控制器，并應用于超臨界機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。該方法能保留原有PID控制器的參數(shù)，減少模糊參數(shù)個數(shù)，因此相較現(xiàn)有方法更為簡便。仿真結果表明，該模糊增益調(diào)度PID控制器使得負荷跟蹤更快、壓力更為穩(wěn)定、溫度波動更小。(3)在上文提出的模糊增益調(diào)度方法基礎上，本文結合預測函數(shù)控制算法，設計了一種模糊增益調(diào)度預測函數(shù)控制器，并應用于現(xiàn)有的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。本文預測控制器采用CARMA模型，提高了控制器的拓展性。并且預