mw 單元機組機爐協(xié)調控制系統(tǒng)仿真研究

1、300MW單元機組機爐協(xié)調控制系統(tǒng)的仿真研究單元機組機爐協(xié)調控制系統(tǒng)的仿真研究江建鋒1潘維加2（1、耒陽電廠，湖南衡陽4218002、長沙理工大學，湖南長沙410077）摘要摘要:針對目前300MW單元火力發(fā)電機組已有的三種協(xié)調運行方式，運用MATLAB工具對其數(shù)學模型進行了協(xié)調主控系統(tǒng)的仿真研究，并對每種運行方式進行了擾動試驗及系統(tǒng)魯棒性的分析。關鍵詞關鍵詞:300MW單元火力發(fā)電機組數(shù)學模型協(xié)調控制仿真魯棒性Simulationst

2、udyingaboutthecodinatedcontrolsystemof300MWunitpowerJiangJianfeng1PanWeijia2(1HunanprovinceLeiYangPowerPlantHengyang421800China2、ChangshaUniversityofScienceTechnologyChangsha410077China)Abstract:Aimingatthethreekindsofco

3、dinatedrunmannersexitingintoday’s300MWunitthermalpower.TosomemathematicalmodelwemakesimulationstudyingaboutthemaincodinatedcontrolsystembyusingthetoolofMATLAB.westudythedisturbinfluenceofeachrunmannersmakerobustnesstesto

4、fthecodinatedcontrolsystem.Keywds:300MWunitthermalpowerMathematicalmodelCodinatedcontrolSimulationRobustness1、概述概述當前，隨著大型發(fā)電機組的日益增多，大容量機組的汽機和鍋爐都是采用單元制運行方式即一臺汽機配一臺鍋爐。在這種運行方式下，鍋爐和汽機、發(fā)電機已結合成一個聯(lián)合的調節(jié)對象，以其內部的協(xié)調配合來最大限度地滿足電網(wǎng)的負荷要求

5、。協(xié)調機組的內部關系，就也成為單元機組主控系統(tǒng)所要解決的問題。單元機組主控系統(tǒng)是討論整個協(xié)調控制系統(tǒng)的核心，是整個單元機組自動調節(jié)系統(tǒng)的前置裝置，它把外部對單元機組的負荷要求信號進行處理，使它轉化為適合于機、爐運行狀態(tài)和變動負荷能力并發(fā)出使機、爐配合動作的指令。2、國廠、國廠300MW燃煤機組的動態(tài)燃煤機組的動態(tài)特性數(shù)學模型特性數(shù)學模型2.1數(shù)學模型[1][4]建模過程首先采用機理分析法得到機組的一組非線性模型在不同的負荷點上進行線性化

6、處理通過仿真試驗得到各主控制輸入下的階躍響應數(shù)據(jù)曲線最后用加權最小二乘法擬合出有關輸入輸出之間的傳遞函數(shù).使用的量綱系數(shù)為:ΔPTMPaΔNMWΔBthΔμ%(汽輪機同步器開度).在100%負荷上的動態(tài)數(shù)學模型μTNEBPTW1111W12W21W22圖2.1機組對象特性方框圖PI1K––③解耦系數(shù)K:4~303.2.4最佳參數(shù)配置①汽機主控制器：δ=10ki=0.2②鍋爐主控制器：δ=1ki=0.01③解耦系數(shù)K=83.3對擾動的仿真

7、與分析3.3.1在最佳參數(shù)配置下：①僅在對象前汽機側進行內擾實驗，機爐兩側的響應輸出如圖3.3（a）所示；②僅在對象后汽機側進行內擾實驗，機爐兩側的響應輸出如圖3.3（b）所示；③僅在對象前鍋爐側進行內擾實驗，機爐兩側的響應輸出如圖3.4（a）所示；④僅在對象后鍋爐側進行內擾實驗，機爐兩側的響應輸出如圖3.4（b）所示3.3.2仿真結果圖3.3（a）對象前汽機圖3.4（a）對象前鍋爐側內擾下響應曲線側內擾下響應曲線圖3.3（b）對象后汽

8、機圖3.4（b）對象后鍋爐側內擾下響應曲線側內擾下響應曲線3.4魯棒性試驗3.4.1在只有壓力處來擾動時，改變汽機側對象的參數(shù)進行魯棒性試驗，仿真后可得汽機側對象參數(shù)的變化范圍為K：0.0139~0.556；T：7~4903.4.2在只有功率處來擾動時，改變鍋爐側對象的參數(shù)進行魯棒性試驗，仿真后可得鍋爐側對象參數(shù)的變化范圍為K：0.4138~4.138；T：300~5004、機跟爐控制方案的仿真研究、機跟爐控制方案的仿真研究4.1原理方

9、框圖（如圖4.1）P0μPTN0ＢNE圖4.1機跟爐控制方案原理方框圖4.2仿真結果及其分析4.2.1在Matlab的工作界面下，根據(jù)圖4.1所示將仿真方框圖連接好。①僅當功率來擾動時，機爐兩側的響應輸出如圖4.2（a）所示；②僅當功率來擾動時，機爐兩側的響應輸出如圖4.2（b）所示；4.2.2仿真過程中現(xiàn)象分析。①當機爐主控器中的比例增益增大時汽機側響應輸出的超調量將減小趨于穩(wěn)態(tài)的時間變大鍋爐側響應輸出并沒有明顯的變化當積分增益增大時