高速率变负荷模式下火电机组协调控制系统参数优化

系统仿真学报 ›› 2015, Vol. 27 ›› Issue (7): 1532-1540.

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高速率变负荷模式下火电机组协调控制系统参数优化

田亮¹, 刘芳², 刘鑫屏¹, 刘吉臻¹

1.华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京 102206;
2.鄂尔多斯电业局修试管理处,鄂尔多斯 017010

收稿日期:2014-07-17 修回日期:2014-12-18 出版日期:2015-07-08 发布日期:2020-07-31
作者简介:田亮(1976-),男,内蒙人,博士,副教授,研究方向为火电机组建模及控制系统优化;刘芳(1990-),女,山西人,硕士生,研究方向为大机组智能优化控制;刘鑫屏(1975-),女,河北人,博士,副教授,研究方向为大机组智能优化控制。
基金资助:
国家重点基础研究发展计划资助项目(973项目)(2012CB215203)

Parameter Optimization on Coordinated Control System of Thermal Power Units in High Rate Variable Load Operation Mode

Tian Liang¹, Liu Fang², Liu Xinping¹, Liu Jizhen¹

1. North China Electric Power University, Changping District, State Key Laboratory of Alternate Electrical Power System With Renewable Energy Sources, Beijing 102206, China,
2. Repair and Test Department of Ordos Electric Power Bureau, Ordos 017010, China

Received:2014-07-17 Revised:2014-12-18 Online:2015-07-08 Published:2020-07-31

摘要/Abstract

摘要： 针对电网发电负荷指令快速频繁变化导致火电机组发电负荷及蒸汽压力控制品质变差的问题,提出一种参数调整幅度可量化的试凑法。基于被控制对象模型保守设置控制器参数初值,依据负荷变化速率目标值与当前值之差确定优化次数,研究了协调控制系统PID控制器参数的优化方法,并从理论上证明了方法的有效性。在一600 MW机组上实施优化,通过扰动实验证明机组发电负荷及蒸汽压力控制品质获得明显改善。

关键词: 火电机组, 协调控制, 参数优化, 试凑法, 数学分析

Abstract: The frequent fluctuations and rapid change of power grid generating load instruction cause the deterioration of control quality of generating load and throttle pressure in thermal power units. To solve this problem, a trial and error method, the parameters adjustment range of which could be quantified, was proposed. Based on the model of controlled object, the initial value of controller parameters were set conservatively. By calculating the difference between current value and the target value of load change rate, the optimization times were determined, the PID controller parameters optimization method of coordinated control system was studied, and the effectiveness of this method has been proved in theory. The application in a 600MW unit shows that the control quality of generating load and throttle pressure were improved obviously.

Key words: thermal power unit, coordinated control, parameter optimization, trial-and-error method, mathematical analysis

中图分类号:

TP273

田亮, 刘芳, 刘鑫屏, 刘吉臻. 高速率变负荷模式下火电机组协调控制系统参数优化[J]. 系统仿真学报, 2015, 27(7): 1532-1540.

Tian Liang, Liu Fang, Liu Xinping, Liu Jizhen. Parameter Optimization on Coordinated Control System of Thermal Power Units in High Rate Variable Load Operation Mode[J]. Journal of System Simulation, 2015, 27(7): 1532-1540.

参考文献

[1] 刘吉臻. 大规模新能源电力安全高效利用基础问题[J].中国电机工程学报, 2013, 33(16): 1-7.
[2] 田亮, 曾德良, 刘吉臻, 等. 简化的330 MW机组非线性动态模型[J]. 中国电机工程学报, 2004, 24(8): 180-184.
[3] 闫姝, 曾德良, 刘吉臻, 等. 直流炉机组简化非线性模型及仿真应用[J]. 中国电机工程学报, 2012, 32(11): 126-134.
[4] 韩忠旭, 李丹, 高春雨. 汽包炉单元机组协调受控对象的动态特性剖析[J]. 中国电机工程学报, 2009, 29(11): 105-110.
[5] 陈彦桥, 刘吉臻, 曾德良, 等. 500 MW机组模糊多模型协调控制系统仿真研究[J]. 系统仿真学报, 2003, 15(11): 1610-1612.
(CHEN Yanqiao, LIU Jizhen, ZENG Deliang, et al.Simulation Research of Multi-Model Coordinated Control System on a 500 MW Bolier-Turbine Unit[D]. Journal of System Simulation, 2003, 15(11): 1610-1612.)
[6] 郑恩让, 马壮. 火电机组免疫单神经元非线性控制方法仿真研究[J]. 系统仿真学报, 2008, 20(18): 4964-4967, 4970.
(ZHENG Enrang, MA Zhuang.Simulation Research of Immune Single-neuron Nonlinear Control Method in Bolier-turbine System[D]. Journal of System Simulation,2008, 20(18): 4964-4967, 4970.)
[7] 韩忠旭, 周传心, 张伟, 等. 超临界组协调控制系统设计新方法及其工程应用[J]. 中国电机工程学报, 2009, 29(8): 75-81.
[8] 柳善建, 刘西陲, 沈炯, 等. 基于模糊Lyapunov函数的机炉协调跟踪控制器设计[J]. 中国电机工程学报, 2013, 33(11): 96-103.
[9] 岳俊红, 刘吉臻, 谭文, 等. 改进的预测函数控制算法及其应用研究[J]. 中国电机工程学报, 2007, 27(11): 93-97.
[10] 禤莉明, 卓小芳, 何祖威. 基于遗传算法的火电机组制粉系统运行优化[J]. 系统仿真学报, 2007, 19(1): 156-159.
(XUAN Liming, ZHUO Xiaofang, HE Zuwei.Optimization of Bali Mill Pulveriser System’ s Operation Based on Genetic Algorithm[J]. Journal of System Simulation, 2007, 19(1): 156-159.)
[11] 管志敏, 王兵树, 林永君, 等. 自抗扰控制在火电厂主汽温控制中的应用研究[J]. 系统仿真学报, 2009, 21(1): 307-311.
(GUAN Zhimin, WANG Bingshu, LIN Yongjun, et al. Main Steam Temperature Control of Thermal Power Plant Based on Active Disturbance Rejection Control[J]. Journal of System Simulation, 2009, 21(1): 307-311.)
[12] 韩忠旭, 张智, 刘敏, 等. 北仓1和2号600 MW单元机组协调控制系统的设计与应用[J]. 中国电机工程学报, 2006, 26(18): 126-132.
[13] 韩忠旭, 阎翠会, 张智. 锅炉蒸汽温度鲁棒性控制系统研究及其稳定性分析[J]. 中国电机工程学报, 2010, 30(8): 101-109.
[14] 田亮, 邓拓宇, 刘吉臻. 基于风量氧量热量信号导前微分协调控制系统[J]. 动力工程学报, 2011, 31(10): 739-744.
[15] 田亮. 单元机组非线性动态模型的研究[D]. 保定: 华北电力大学, 2005.
[16] 徐峰, 李东海, 薛亚丽. 基于ITAE指标的PID参数整定方法比较研究[J]. 中国电机工程学报, 2003, 23(8): 207-210.
[17] 孟庆伟, 刘吉臻, 王瑞琪, 等. 基于电网“两个细则”的PI控制器优化整定[J]. 电机与控制学报, 2013, 17(10): 91-96.

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[1]	段绍米, 罗会龙, 刘海鹏. 人群搜索和樽海鞘群的混合算法优化PID参数[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1230-1246.
[2]	桂欣冬, 吉鸿江, 范玲玲, 刘世达. 信任驱动的自适应协调控制算法及应用[J]. 系统仿真学报, 2021, 33(8): 1809-1817.
[3]	孙伟卿, 宋赫, 韩冬, 田坤鹏. 火电深度调峰改造近似动态规划方法[J]. 系统仿真学报, 2021, 33(6): 1415-1426.
[4]	王辉, 吕兴顺. 一种改进的萤火虫算法及在洗出优化中的应用[J]. 系统仿真学报, 2021, 33(2): 306-314.
[5]	邓涛, 李鑫. 基于模型预测控制的智能车辆避障跟踪仿真[J]. 系统仿真学报, 2020, 32(8): 1556-1566.
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[7]	於万里, 王艳, 纪志成. 氨糖发酵过程建模与工艺参数优化研究[J]. 系统仿真学报, 2020, 32(10): 1895-1902.
[8]	李峰, 吴智政, 侯伟, 秦晓飞. 下肢康复训练机器人跑步机速度协调控制[J]. 系统仿真学报, 2019, 31(6): 1111-1122.
[9]	付文锋, 陈海文, 王蓝婧. 基于粒子群算法的二次再热机组参数优化分析[J]. 系统仿真学报, 2019, 31(4): 710-719.
[10]	陈斌, 王立文. 基于航班动态的飞机地面除冰装备数量优化[J]. 系统仿真学报, 2019, 31(4): 757-764.
[11]	李瑞敏, 叶朕, 李斌. 速度协调与临时使用路肩集成仿真优化[J]. 系统仿真学报, 2019, 31(3): 468-475.
[12]	张小平, 宋文浩, 朱红萍. Buck-Boost矩阵变换器主电路及控制参数多目标优化[J]. 系统仿真学报, 2018, 30(8): 3042-3049.
[13]	庞明宝, 夏泽民, 栾燕海. 城市快速路多匝道协调控制信号施加策略仿真[J]. 系统仿真学报, 2018, 30(8): 3050-3057.
[14]	禹建丽, 黄鸿琦, 苗满香. 基于主成分分析与神经网络的多响应参数优化[J]. 系统仿真学报, 2018, 30(1): 176-184.
[15]	于淼, 尚伟鹏, 卢宁. 基于直接神经动态规划的电力系统协调控制[J]. 系统仿真学报, 2017, 29(4): 699-707.