火電廠協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)建模及控制方法的研究.pdf

1、近年來，隨著我國電力行業(yè)的飛速發(fā)展，其中占主要地位的火力發(fā)電也得到了迅猛發(fā)展。我國在上世紀八十年代以300MW亞臨界機組為主，從九十年代開始逐漸向600MW超臨界機組過渡，并且開始研究1000MW超超臨界機組。目前600MW超臨界機組已經(jīng)成為我國火電機組的發(fā)展方向并逐步成為電網(wǎng)的主力機組，所以本文選擇600MW超臨界機組為研究對象。
　　超臨界機組相比于亞臨界機組有著更復雜的特性，其對控制系統(tǒng)的要求也就更高。為了提高超臨界機組對電

2、網(wǎng)負荷指令的跟隨能力和自身運行效率，很多國內(nèi)外的專家學者都在致力于超臨界機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的研究。與此同時，可以說超臨界機組對象精確的數(shù)學模型是進行協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計和研究的基礎(chǔ)。故本文在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，提出了對超臨界機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)建模及控制方法的研究思路。
　　在建模方面。由于超臨界機組對象具有高參數(shù)、大慣性、多變量、強耦合等特點，純粹的機理建模對如此復雜的熱工系統(tǒng)已經(jīng)很難建立其精確的數(shù)學模型；而實驗建模的方法在缺少必要的先

3、驗知識的前提下難以確定辨識系統(tǒng)數(shù)學模型的結(jié)構(gòu)，也容易造成較大誤差。故本文提出了將機理建模和實驗建模相結(jié)合的“灰盒法”建模，先通過對超臨界機組對象進行機理分析確定對象數(shù)學模型的基本結(jié)構(gòu)，再將火電廠現(xiàn)場運行歷史數(shù)據(jù)作為實驗辨識的初始數(shù)據(jù)，然后對所選數(shù)據(jù)進行低通濾波、粗大值處理和零初始值預處理。最后在MATLAB編程工具下，利用粒子群(PSO)算法對被控對象模型參數(shù)進行尋優(yōu)，使得實際系統(tǒng)和辨識模型的輸出盡可能接近，最后得到超臨界機組對象的數(shù)學

4、模型。
　　在控制方法研究方面。目前許多專家學者對超臨界機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)有很多先進控制理論和控制方法的研究成果，但是這些先進控制算法雖然能夠在仿真研究中取得較好的控制效果，但它們通常結(jié)構(gòu)較復雜、待整定的參數(shù)較多且物理意義不明確難以被工程人員所掌握，所以很難在實踐中大范圍推廣。因此本文從實際應用的角度著手，將超臨界機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的研究重點放在控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，設(shè)計了壓力拉回回路和機組負荷指令的前饋回路。同時分析了多目標系統(tǒng)優(yōu)化問題P