本文關鍵詞：火電機組快速變負荷控制方法研究

  更多相關文章： 快速變負荷 直流爐機組 凝結水節(jié)流 除氧器水位 穩(wěn)定逆

【摘要】：風能、太陽能等新型電力能源近些年來發(fā)展迅速,然而其隨機性、波動性很大,易對電網(wǎng)造成沖擊。因此不斷提高傳統(tǒng)火電機組的變負荷能力,使得電網(wǎng)能夠大規(guī)模地接納新能源電力,已成為目前火電機組負荷控制系統(tǒng)所研究的熱點。與傳統(tǒng)汽包爐機組相比,當前應用頗為廣泛的直流爐機組在鍋爐側的蓄熱較小,其協(xié)調控制系統(tǒng)通常采用汽輪機跟隨方式,負荷響應的速度較慢。因此,針對大容量高參數(shù)的直流爐機組,開展快速變負荷控制策略的研究,具有重要意義。本文所研究的直流爐機組快速變負荷控制策略主要包括兩個方面：一是基于穩(wěn)定逆的前饋控制結構,利用燃料量指令和總給水流量的超前變化,改善鍋爐側對負荷響應的滯后。先對前人建立的直流爐機組三階非線性模型進行簡化,再利用非線性對象的穩(wěn)定逆原理求解前饋控制量,使得機組的三個輸出參數(shù)可以快速到達設定值附近。二是在傳統(tǒng)“機跟爐”協(xié)調控制的基礎上增加凝結水節(jié)流通道,通過調整凝結水的流量快速改變機組負荷。前人已對凝結水節(jié)流的原理及其調節(jié)機組負荷的特性作出了研究,本文的主要工作是改進雙重控制結構,一方面有效控制快反應通道——凝結水節(jié)流環(huán)節(jié),直接加快機組變負荷初期的響應速率,另一方面在慢反應通道——傳統(tǒng)“機跟爐”系統(tǒng)負荷反饋控制環(huán)節(jié)中,增添對除氧器水位的控制,避免凝結水節(jié)流造成除氧器的水位波動過大,進而保證機組運行的安全性。除上述兩點之外,為了實現(xiàn)對協(xié)調控制系統(tǒng)中另外兩個輸出參數(shù)的有效控制,保證整個系統(tǒng)的控制性能,本文還研究了一種多變量解耦控制器,用來消除汽水分離器出口蒸汽比焓與汽輪機入口蒸汽壓力之間的耦合。最后的仿真試驗證實：凝結水節(jié)流參與直流爐機組協(xié)調控制系統(tǒng)能夠有效地加快機組負荷的響應速率,并且維持汽輪機出口蒸汽壓力、除氧器水位等相關參數(shù)的穩(wěn)足。
【關鍵詞】：快速變負荷 直流爐機組 凝結水節(jié)流 除氧器水位 穩(wěn)定逆
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM621
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析10-13
• 1.2.1 對于直流爐機組數(shù)學模型及其控制方法的優(yōu)化10-11
• 1.2.2 對于機組蓄能利用機理的分析11-13
• 1.3 主要研究內容與文章結構13-15
• 第2章 直流爐機組簡化非線性模型及其前饋控制15-22
• 2.1 直流爐機組簡化非線性模型15-17
• 2.2 基于穩(wěn)定逆的前饋結構17-21
• 2.2.1 穩(wěn)定逆理論18-20
• 2.2.2 直流爐機組的穩(wěn)定逆系統(tǒng)20-21
• 2.3 本章小結21-22
• 第3章 凝結水節(jié)流調節(jié)機組負荷的原理22-29
• 3.1 凝結水節(jié)流的原理22-24
• 3.2 凝結水節(jié)流調節(jié)機組負荷的特性24-28
• 3.2.1 低壓加熱器特性分析24-26
• 3.2.2 除氧器特性分析26-28
• 3.2.3 凝結水泵特性分析28
• 3.3 本章小結28-29
• 第4章 凝結水節(jié)流參與的直流爐機組協(xié)調控制系統(tǒng)29-44
• 4.1 凝結水節(jié)流參與的機組協(xié)調控制29-30
• 4.2 直流爐機組負荷雙重控制30-33
• 4.2.1 雙重控制理論30-31
• 4.2.2 帶有凝結水通道的雙重控制31-33
• 4.3 部分反饋通道的解耦控制33-35
• 4.3.1 多變量解耦控制器的設計原理33-34
• 4.3.2 直流爐機組部分輸出參數(shù)的解耦控制器34-35
• 4.4 對凝結水節(jié)流參與的機組協(xié)調控制系統(tǒng)的仿真驗證35-42
• 4.4.1 多條負荷響應曲線的對比36-38
• 4.4.2 負荷響應曲線的詳細分析38-41
• 4.4.3 除氧器水位控制曲線及分析41-42
• 4.5 本章小結42-44
• 第5章 總結與展望44-47
• 5.1 本課題主要研究成果44-45
• 5.2 后續(xù)工作展望45-47
• 參考文獻47-50
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果50-51
• 致謝51

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