大范围变工况下锅炉–汽轮机非线性协调控制方法

发表时间:2021/2/24   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:谢云锋
[导读] 摘要: 为解决传统锅炉–汽轮机非线性协调控制波特率低的问题,设计大范围变工况下锅炉–汽轮机非线性协调控制方法。
        河北蔚州能源综合开发有限公司  河北省张家口  075700
        摘要: 为解决传统锅炉–汽轮机非线性协调控制波特率低的问题,设计大范围变工况下锅炉–汽轮机非线性协调控制方法。采集、处理锅炉–汽轮机非线性协调控制信号,分析锅炉–汽轮机非线性协调控制功率相关性,计算锅炉–汽轮机非线性协调控制频率,实现大范围变工况下锅炉–汽轮机非线性协调控制。设计实例分析,结果表明,设计方法控制波特率明显高于对照组,能够解决传统锅炉–汽轮机非线性协调控制波特率低的问题。
        关键词:锅炉;汽轮机;非线性; 协调控制
        中图分类号:TP343.7  文献标识码:A
        0引言:
        锅炉–汽轮机非线性协调控制是保证其稳定运行的有效手段,是近年来相关部门的重点研究内容。在我国,针对锅炉–汽轮机非线性协调控制方法的研究中,普遍采用微分中值定理计算锅炉–汽轮机非线性协调控制频率,进而控制锅炉–汽轮机[1]。但此种控制方法在实际应用中存在控制效率低的问题,主要原因为,运用微分中值定理计算锅炉–汽轮机非线性协调控制频率,需要将非线性协调控制问题转化为线性协调控制问题,进而保证锅炉–汽轮机非线性协调控制精度。而在大范围变工况下,传统控制方法无法满足大范围变工况下控制效率的需求,必须直接通过非线性协调控制锅炉–汽轮机,保证锅炉–汽轮机非线性协调控制的实时性。为弥补传统锅炉–汽轮机非线性协调控制方法中存在的不足,本文设计一种新型大范围变工况下锅炉–汽轮机非线性协调控制方法,致力于提高锅炉–汽轮机非线性协调控制波特率,在大范围变工况下实时协调控制锅炉–汽轮机。
        1大范围变工况下锅炉–汽轮机非线性协调控制方法
        1.1采集、处理锅炉–汽轮机非线性协调控制信号
        在大范围变工况下,本文利用馈线终端装置,采集锅炉–汽轮机非线性协调控制信号,并将采集到的信号通过通讯网络传递到控制主站,由控制主站将分析上报的电压信号,确定锅炉–汽轮机非线性协调控制区段[2]。为了保证后续大范围变工况下锅炉–汽轮机非线性协调控制准确性,需要处理采集到的信号。本文通过误差传感器将锅炉–汽轮机非线性协调控制辐射功率最小化,从而起到除杂、降噪的目的,进一步保障信号的精度。此过程可通过计算方程式加以表示,设其目标函数为 ,可得公式(1)。
        汽轮机做工能量平衡的前提下,可以将其作为同步信号。
        1.2锅炉–汽轮机非线性协调控制功率相关性分析
        当大范围变工况下锅炉–汽轮机处于正在工作状态时,根据上文处理后的锅炉–汽轮机非线性协调控制信号可见,锅炉–汽轮机运行存在能量平衡的现象,与物质平衡具有一定的相似性。当大范围变工况下锅炉–汽轮机非线性协调控制在做功过程中,锅炉–汽轮机系统的非线性特征体现得尤为明显[3]。以此可得出锅炉–汽轮机非线性协调控制功率计算方程式,设锅炉–

        数。利用上述公式,计算出锅炉–汽轮机非线性协调控制频率。
        1.4实现大范围变工况下锅炉–汽轮机非线性协调控制
        得到锅炉–汽轮机非线性协调控制频率后,利用计算机接口非线性协调控制锅炉–汽轮机,通过在计算机中映射出两个4位数的8进制数,最终获得在每个控制点位上的控制数据[5]。再利用特定的变量数据对大范围变工况下锅炉–汽轮机协调控制数据映射,形成区域性的映射。将锅炉–汽轮机非线性协调控制数据转换为具体的参数控制,在控制过程中,只需事先将规定的锅炉–汽轮机非线性协调控制限制输入到系统当中,通过系统自动检测是否执行控制参数的改变。再利用计算机的端口状态存储控制数据及控制信息,并将其输入到相应的映射区域当中,通过在区域映射中对应的控制语义、词义等分析得出正确的控制结果,实现大范围变工况下锅炉–汽轮机非线性协调控制。
        2实例分析
        2.1实验准备
        构建实例分析,实验对象选择某锅炉–汽轮机,其具体参数,如表1所示。
        表1 锅炉–汽轮机参数设置
        结合表1所示,在大范围变工况下,首先,使用本文设计方法非线性协调控制锅炉–汽轮机,通过MATALB测试控制波特率,并记录,将其设为实验组;再使用传统方法非线性协调控制锅炉–汽轮机,同样通过MATALB测试控制波特率,并记录,将其设为对照组。由此可见,本次实验主要内容为测试两种技术的控制波特率,控制波特率数值越高证明该方法的控制效率越高,记录实验数据。
        2.2实验结果与分析
        整理实验数据,如图1所示。
 
        图1控制波特率对比图
        通过图1可知,本文设计的控制方法在相同的相位差中控制波特率明显高于对照组,协调控制效率更高。
        3结束语
        通过大范围变工况下锅炉–汽轮机非线性协调控制方法研究,能够取得一定的研究成果,解决传统大范围变工况下锅炉–汽轮机非线性协调控制中存在的问题。由此可见,本文设计的方法是具有现实意义的,能够指导大范围变工况下锅炉–汽轮机非线性协调控制方法优化。在后期的发展中,应加大本文设计方法在大范围变工况下锅炉–汽轮机非线性协调控制中的应用力度,为提高大范围变工况下锅炉–汽轮机的综合性能提供参考。
        参考文献
        [1] 于洁. 变工况运行中舰船汽轮机不平衡负荷协调控制系统[J]. 舰船科学技术, 2019, 41(06):110-112.
        [2]席嫣娜, 王印松. 一种基于自适应反演算法的火电单元机组协调控制策略[J]. 中国电机工程学报, 2018, 38(07):2070-2081.
        [3] 余兴刚, 李旭, 蒋北华,等. 汽轮机变工况模型的简便建立方法及应用[J]. 热力发电, 2019, 48(02):96-100.
        [4]陶毅平, 任健. 背压汽轮机变工况优化运行研究[J]. 上海节能, 2018, 01(05):319-322.
        [5]高玉峰. 火力发电厂锅炉和汽轮机组协调控制策略研究[J]. 信息记录材料, 2019, 20(08):200-202.
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