電廠分散控制系統(tǒng)HIL仿真研究與應(yīng)用.pdf

1、分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System，DCS)設(shè)計(jì)與運(yùn)行人員水平是影響火電機(jī)組運(yùn)行的兩個(gè)重要因素。DCS仿真模擬操作平臺(tái)的研究對(duì)于提高控制水平以及進(jìn)行運(yùn)行人員的培訓(xùn)都具有深遠(yuǎn)意義。硬件在回路(Hardware in the Loop，HIL)仿真技術(shù)將實(shí)際控制系統(tǒng)與被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型組成仿真控制回路，系統(tǒng)既具有與實(shí)際系統(tǒng)相同的人機(jī)交互界面，又能反映實(shí)際被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性。
　　本文針對(duì)北京國(guó)電智深控制

2、技術(shù)有限公司自主研發(fā)的EDPF-NT plus型DCS，實(shí)現(xiàn)了激勵(lì)與虛擬DPU兩種方式的HIL仿真。研究過程中，使用了學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域廣泛使用MATLAB/SIMULINK平臺(tái)，因此在對(duì)象模型辨識(shí)以及先進(jìn)控制算法的應(yīng)用方面更為靈活，具有方便研究及應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。本文圍繞火電機(jī)組分散控制系統(tǒng)組態(tài)、分散控制系統(tǒng)HIL仿真平臺(tái)搭建等進(jìn)行了以下四個(gè)方面的研究：
　　1、使用國(guó)電智深EDPF-NT plus分散控制系統(tǒng)，完成了小型生物質(zhì)電廠數(shù)據(jù)采集

3、系統(tǒng)(DAS)、電氣控制系統(tǒng)(ECS)、順序控制系統(tǒng)(SCS)、模擬量控制系統(tǒng)(MCS)以及爐膛安全控制系統(tǒng)(FSSS)的設(shè)計(jì)、組態(tài)及調(diào)試工作。
　　2、基于MATLAB/SIMULINK仿真平臺(tái)，針對(duì)EDPF-NT plus分散控制系統(tǒng)開發(fā)了激勵(lì)與虛擬DPU兩種方式的分散控制系統(tǒng)HIL仿真方案。由于實(shí)際DCS軟硬件設(shè)備及MATLAB平臺(tái)的引入，使得仿真方案在保證逼真度的同時(shí)，在模型辨識(shí)以及先進(jìn)控制算法應(yīng)用方面對(duì)傳統(tǒng)電廠仿真功能進(jìn)

4、行了一定的擴(kuò)展。
　　3、基于火電機(jī)組實(shí)際運(yùn)行過程中鍋爐給水系統(tǒng)數(shù)據(jù)，采用機(jī)理結(jié)合系統(tǒng)辨識(shí)的方法建立了汽包水位以及給水流量的數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用所研究的分散控制系統(tǒng)HIL仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了汽包水位控制的HIL仿真。
　　4、以火電機(jī)組主汽溫度控制系統(tǒng)為對(duì)象，探討了兩種實(shí)現(xiàn)模糊PID復(fù)合控制策略的方法。第一種方法將模糊控制器轉(zhuǎn)換為查詢表，使用DCS自帶的算法模塊近似實(shí)現(xiàn)了模糊PID復(fù)合控制；第二種方法借助了MATLAB與DCS之間的