火电厂过程控制系统仿真建模探究

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1、火电厂过程控制系统仿真建模探究摘要：由于火电厂控制系统十分复杂，存在大最迟延、非线性、祸合等因素•经典的辨识方法无法对其进行辨识。本文借助Matlab软件采用先进辨识算法及模糊控制方法对协调控制系统(CCS)和自动发电控制(AGO系统进行建模、仿真及其优化，用以克服上述缺点，望与同行共同切磋。关键词：自动发电控制、建模、辨识Abstract:asthepowerplantcontrolsystemisextremelycomplex,thedelay,arethemajorfactorstononlinear,close.Classicidentific

2、ationmethodcannottheidentification.ThispapermakesuseoftheMatlabsoftwareadoptsadvaneedidentificationalgorithmandmethodoffuzzycontrolistocoordinatecontrolsystem(CCS)andofautomaticgenerationcontrol(AGOsystemmodeling,simulationandoptimization,toovercometheshortcomings,hopeandcounterp

3、artsfromcommon.Keywords:ofautomaticgenerationcontrol,modeling,identify中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：火电厂过程控制系统火力发电机组的生产过程自动化随着科学技术的发展和自动化水平的提高，它所包含的功能越来越丰富，概括起来有以下几个方面：自动检测，顺序控制，自动调节，自动保护。单元机组自动控制的功能是通过各种自动化系统实现的.大容量单元发电机组的自动化系统土要可分为计算机监视(或数据采集)系统、单元机组协调控制系统、锅炉自动控制系统、汽轮机自动控制系统、发电机和电气控制系统

4、、辅助设备自动控制系统等O现代的AGC是一个闭环反馈控制系统，主要由两大部分构成：(1)负荷分配器:根据测得的发电机实际出力、频率偏差和其它有关信号，按一定的调节准则分配各机组应承担的机组有功出力设定值。该部分由传统的电网调度功能实现。(2)机组控制器:根据负荷分配器设定的有功出力，使机组在额定频率下的实发功率与设定有功出力相一致。电厂具备ACC功能时该部分由机组协调控制系统(CCS)自动实现。自动发电控制(AutomaticGenerationControl)简称为AGC是建立在以计算机为核心的能量管理系统及发电机协调控制和咼可靠信息传输系统基础之上的

5、远程闭环控制系统。自动发电控制(AGC)系统建模对于多区域AGC系统建模，由于AGC系统位于电厂各个机组的上层，对该系统进行全面的建模是比较复杂的，因此，根据AGC系统的结构、物理机理,对控制对象进行适当简化，借助Matlab仿真软件1201211,建立如图2-2-4所示的简化后的AGC各区域控制机组模型图。图1AGC系统中Plant模块仿真模型以两区域AGC模型为例，根据其运行机理，有如下的数学模型表达式：上式中：-频率偏差信号；一发电功率偏差信号；-负荷需求变化；-控制器时间常数；-汽轮机时间常数；E2:两区域的功率比位；c(B：控制器死区常数。根据

6、相关原理及相关公式分析，假设只在第一个区域发生1%的负荷扰动，仿真结果如图2所示。从仿真结果中可以看出，通过对PTD参数进行调节，该系统可以使两区域频率偏差4”从调节到零，但是其超调量比较大，可以对控制器进行改进，采用模糊P1D控制器进行PID参数的自整定，以达到更好的控制效果。图2AGC系统仿真结果协调控制系统(CCS)建模ccs的仿真模型有很多，本文从中选取汽包炉的CCS系统建模研究对象，旨在研究汽包及蒸汽管道续热系数。图3汽包炉的CCS系统建模图根据相关原理及公式，在该系统中选择燃料最指令和汽机阀门开度指令作为输入，主蒸汽流量（与实际功率相对应）和

7、汽包压力作为输出，构成一个TITO（两输入、两输出）系统,考虑输入输出端口的匹配性，进行Matlab仿真，其Simulink仿真图如图4所示。图4imulink仿真图以上仿真结果表明，该方法改善了系统的控制效果。结论本文主要以火电机组的自动发电控制系统为例，借助Matlab软件采用先进算法及模糊控制方法对带协调控制系统（（CCS）模型的自动发电控制（（ACC）系统进行建模、仿真及其优化。研究表明，建立火电厂的Matlab纯软件仿真模型是完全可能如果条件允许.可建立硬件在回路仿真系统，结合软硬件各自的特以提高系统梢度、降低建模难度。参考文献吕崇德，大型火电

8、机组系统仿真与建模，清华大学出版社.2002张志涌■精通Matlab6・5版，北