機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

系統(tǒng)中有功能較強(qiáng)的控制算法,應(yīng)用這些算法不但能改善自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì),且對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行也起到安全保護(hù)作用 。

機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)品質(zhì)監(jiān)測(cè)和偏差保護(hù)

品質(zhì)監(jiān)測(cè)主要用來(lái)監(jiān)視輸入信號(hào)是否正常。對(duì)未采取多重設(shè)置的重要信號(hào),可以利用QC監(jiān)測(cè)功能增加系統(tǒng)的可靠性。過(guò)程輸入與給定值的偏差或調(diào)節(jié)器輸出與執(zhí)行機(jī)構(gòu)反饋的偏差超過(guò)設(shè)定值,說(shuō)明系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)故障,偏差保護(hù)此時(shí)會(huì)起到安全保護(hù)作用。

機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)超馳控制

當(dāng)系統(tǒng)接到事故報(bào)警、偏差越限、設(shè)備故障等異常情況時(shí),超馳邏輯將根據(jù)事件發(fā)生的原因執(zhí)行自動(dòng)切手動(dòng)(MRE)、優(yōu)先開(kāi)P(RA)、優(yōu)先關(guān)(PLW)、禁止升(RAI)、禁止降(LWI)等功能,直接控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或轉(zhuǎn)換當(dāng)前工作方式,將系統(tǒng)轉(zhuǎn)到預(yù)先設(shè)定好的安全狀態(tài)。它是響應(yīng)系統(tǒng)異常、切換控制方式的保護(hù)手段。

機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)大量使用函數(shù)算法

大容量機(jī)組在不同負(fù)荷下,機(jī)、爐和各種輔機(jī)及設(shè)備存在不同特性,利用函數(shù)算法可以比較精確地模擬被調(diào)對(duì)象的變化規(guī)律,能有效克服PID算法的局限性,擴(kuò)展系統(tǒng)調(diào)節(jié)范圍。在控制回路中不同的另一重要應(yīng)用領(lǐng)域是處理非線性輸入信號(hào)和用反函數(shù)修正各種閥門(mén)擋板特性,提高控制精度。

機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)先進(jìn)

采用遞階控制結(jié)構(gòu),在機(jī)爐子控制回路基礎(chǔ)上引入機(jī)爐協(xié)調(diào)級(jí),把鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組作為一個(gè)整體加以控制。能直接接收電網(wǎng)中調(diào)指令,為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)調(diào)度和協(xié)調(diào)控制奠定了基礎(chǔ)。

機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)控制策略合理

機(jī)爐主控制器的設(shè)計(jì)中根據(jù)機(jī)爐動(dòng)態(tài)特性方面的特點(diǎn)引入前饋、補(bǔ)償及變結(jié)構(gòu)控制等技術(shù),克服系統(tǒng)的稱合和非線性因素,因而可獲得良好的控制品質(zhì)。

機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)系統(tǒng)功能完善

除正常功能調(diào)節(jié)外,還具備局部故障處理,各種運(yùn)行方式切換、選擇等管理功能。由于目前采用先進(jìn)的分散控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),完備的畫(huà)面顯示功能,報(bào)警打印功能以及人機(jī)接口等形成先進(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng)。

動(dòng)力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是把鍋爐及汽輪機(jī)作為一個(gè)單元機(jī)組的整體進(jìn)行綜合控制時(shí)所用的控制系統(tǒng)，是整個(gè)動(dòng)力裝置控制系統(tǒng)的一部分,整個(gè)控制系統(tǒng)是由負(fù)荷控制系統(tǒng)（主控系統(tǒng)），常規(guī)控制系統(tǒng)（子控制系統(tǒng)）和負(fù)荷控制對(duì)象3大部分組成的，如圖1：協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)組成框圖所示 。

負(fù)荷控制系統(tǒng)由符合指令處理部分（負(fù)荷管理控制中心）和機(jī)爐主控制器3部分組成,從機(jī)爐主控制器形成和發(fā)出的主控指令，分別去控制鍋爐及汽輪機(jī)子控制系統(tǒng)。

機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)機(jī)爐協(xié)調(diào)主控器

該主控器是CCS系統(tǒng)工作協(xié)調(diào)的指令中心,機(jī)爐協(xié)調(diào)主控器接受并處理外部負(fù)荷指令,形成日標(biāo)負(fù)荷控制信一號(hào),控制汽機(jī)和鍋爐協(xié)調(diào)動(dòng)作,使機(jī)組能較快地適應(yīng)負(fù)荷的增減,保持汽壓在允許范圍內(nèi)變化,根據(jù)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況適時(shí)切換控制方式。

機(jī)爐協(xié)調(diào)主控器由負(fù)荷指令運(yùn)算器(loaddemandeomputer)、鍋爐主控器(boilermaster)及汽機(jī)主控器（turbinemaster)等組成。

1、負(fù)荷指令運(yùn)算器

負(fù)荷指令運(yùn)算器(LDC)LDC包括負(fù)荷指令處理回路、負(fù)荷及壓力設(shè)定回路、工作方式切換邏輯等功能模塊。負(fù)荷指令處理回路負(fù)責(zé)處理各種外部負(fù)荷指令并根據(jù)系統(tǒng)工作方式給出相應(yīng)的目標(biāo)負(fù)荷控制信號(hào)。壓力設(shè)定及變壓(sliding)、定壓(eonstant)方式切換由壓力設(shè)定回路來(lái)完成。

2、爐主控器

機(jī)、爐主控器各由兩個(gè)獨(dú)立的PID調(diào)節(jié)器構(gòu)成,功率調(diào)節(jié)和壓力調(diào)節(jié)各一個(gè)。功率調(diào)節(jié)器以發(fā)電機(jī)功率信號(hào)為被調(diào)過(guò)程量,LDC目標(biāo)負(fù)荷為給定值,工作方式不同目標(biāo)負(fù)荷內(nèi)容也將不同。壓力調(diào)節(jié)器以機(jī)前壓力為主信號(hào),LDC目標(biāo)壓力為給定值。切換邏輯使機(jī)、爐主控器組成不同的控制方式。

機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)燃燒控制子系統(tǒng)

包括燃料、送風(fēng)、引風(fēng)、一次風(fēng)、二次風(fēng)箱壓差、空氣預(yù)熱器入口溫度調(diào)節(jié)等。

1)氧量校正

鍋爐煙氣氧量是氧量校正調(diào)節(jié)器的主信號(hào),給定值則引入了多元補(bǔ)償?shù)母拍?由LDC目標(biāo)負(fù)荷、制粉系統(tǒng)啟動(dòng)偏置以及手動(dòng)偏置等多個(gè)信號(hào)組成。LDC目標(biāo)負(fù)荷經(jīng)過(guò)函數(shù)處理后具有高負(fù)荷低氧量、低負(fù)荷高氧量的負(fù)特性,有助于鍋爐高負(fù)荷時(shí)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和低負(fù)荷時(shí)的燃燒穩(wěn)定;制粉系統(tǒng)啟動(dòng)偏置分別取自4套制粉系統(tǒng)排粉風(fēng)機(jī)入口擋板執(zhí)行器閥位電流,是為了兼顧維持安全的二次風(fēng)壓與相對(duì)合適的風(fēng)煤配比以及補(bǔ)償在啟停過(guò)程中對(duì)鍋爐燃燒的擾動(dòng);手動(dòng)偏置是為人工調(diào)整而設(shè)。鍋爐主控器以機(jī)前壓力為被調(diào)過(guò)程量,代表燃燒率的主控器輸出先經(jīng)超前/滯后處理后,再由氧量校正調(diào)節(jié)器修正,使其能在不同的負(fù)荷下保持經(jīng)濟(jì)燃燒。校正后的鍋爐主控器輸出、總風(fēng)量、燃料量、蒸汽流量等信號(hào),經(jīng)過(guò)交叉限幅環(huán)節(jié)產(chǎn)生風(fēng)量請(qǐng)求和燃料請(qǐng)求輸出指令,分別控制送風(fēng)和燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng)在增加燃燒強(qiáng)度時(shí)先加風(fēng)后加煤;減少燃燒強(qiáng)度時(shí)先減煤后減風(fēng),保證鍋爐變工況時(shí)入爐煤充分燃燒,以及穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)保持合適的風(fēng)煤配比。由燃料量、蒸汽流量信號(hào)構(gòu)成內(nèi)擾抑制環(huán)節(jié),增加燃燒調(diào)節(jié)穩(wěn)定性。

2)燃料調(diào)節(jié)

燃料調(diào)節(jié)器接受氧量校正回路交叉限幅環(huán)節(jié)的燃料指令作為給定值,信號(hào)進(jìn)入調(diào)節(jié)器之前,經(jīng)過(guò)微分環(huán)節(jié)以減小鍋爐燃燒慣性。20臺(tái)給粉滑差控制器與冗余過(guò)程控制站直接接口,用軟件實(shí)現(xiàn)單操、層操及總操。如何選取燃料率反饋信號(hào)一直是燃燒調(diào)節(jié)中的難題,該系統(tǒng)嘗試以傳統(tǒng)“熱量”信號(hào)校正給粉機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)代表燃料量,這樣既能利用給粉機(jī)轉(zhuǎn)速反應(yīng)的快速性,又在一定程度上補(bǔ)償因煤質(zhì)變化和給粉機(jī)下粉不勻?qū)θ紵{(diào)節(jié)產(chǎn)生的干擾。協(xié)調(diào)控制與常規(guī)控制主要區(qū)別在機(jī)爐協(xié)調(diào)主控器,燃燒調(diào)節(jié)采用了一些新的設(shè)想也作了簡(jiǎn)要說(shuō)明,其它常規(guī)調(diào)節(jié)回路不再詳述。

單元機(jī)組的負(fù)荷控制系統(tǒng)又稱為協(xié)調(diào)控制系統(tǒng),是將鍋爐、汽機(jī)及輔機(jī)作為一個(gè)整體加以控制的十分復(fù)雜的多變量控制系統(tǒng),該系統(tǒng)有機(jī)的、協(xié)調(diào)的控制鍋爐的燃料、送風(fēng)、給水以及汽機(jī)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度,使各變量間的影響最小。它是建立在汽機(jī)控制子系統(tǒng)和鍋爐控制子系統(tǒng)基礎(chǔ)上的主控系統(tǒng)和機(jī)、爐子控制系統(tǒng)組成的二級(jí)遞階控制系統(tǒng)。處于調(diào)節(jié)級(jí)的主控系統(tǒng)是協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的核心,它對(duì)負(fù)荷指令進(jìn)行運(yùn)算處理形成控制決策,給出汽機(jī)負(fù)荷指令和鍋爐負(fù)荷指令。處于局部控制級(jí)的各子系統(tǒng)在機(jī)、爐主指令下分工協(xié)調(diào)動(dòng)作,完成給定的控制任務(wù)。單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的任務(wù)是:既要保證機(jī)組快速響應(yīng)負(fù)荷需求,又能使機(jī)組的主要參數(shù)機(jī)前壓力在變負(fù)荷的過(guò)程中保持相對(duì)穩(wěn)定。

因?yàn)楸豢貙?duì)象同時(shí)具有多變量強(qiáng)耦合、非線性、大慣性大遲延、慢時(shí)變等多種控制理論公認(rèn)難以控制的特性,目前于火電機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在理論上和工程上的研究涉及面非常廣泛。近十年研究工作主要集中于:

(1)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由許多具有并行運(yùn)算的、功能簡(jiǎn)單的信息處理單元(人工神經(jīng)元)相互連接組成的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的信息處理通過(guò)處理單元之間的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。它所引出的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)方法以及實(shí)現(xiàn)非線性函數(shù)逼近的見(jiàn)解給復(fù)雜系統(tǒng)的建模帶來(lái)了一種新的、非傳統(tǒng)的表達(dá)工具,降低了不確定性,增加了控制系統(tǒng)適應(yīng)環(huán)境變化的泛化能力。由于大量神經(jīng)元之間廣泛連接,即使有少量單元或連接損壞,也不影響系統(tǒng)的整體功能,使其表現(xiàn)出很強(qiáng)的魯棒性和容錯(cuò)性。

(2)預(yù)測(cè)控制。華北電力大學(xué)的侯國(guó)蓮等人為解決單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的高精度和快速負(fù)荷跟蹤控制的問(wèn)題,將預(yù)測(cè)函數(shù)控制應(yīng)用于多變量復(fù)雜控制系統(tǒng)中,提出一種基于階躍響應(yīng)模型的多輸入多輸出系統(tǒng)的預(yù)測(cè)函數(shù)控制算法王國(guó)玉在其博士學(xué)位論文預(yù)測(cè)函數(shù)控制及其在火電廠中的應(yīng)用研究一文提出了一種新型PFC算法,將此算法推廣到多變量情 。哈爾濱工業(yè)大學(xué)的馬述軍等人針對(duì)單元機(jī)組負(fù)荷控制的特點(diǎn),從對(duì)受控模型要求不太嚴(yán)格的非參數(shù)模型一階躍響應(yīng)出發(fā),運(yùn)用動(dòng)態(tài)矩陣控制算法,,設(shè)計(jì)了基于動(dòng)態(tài)矩陣控制原理的機(jī)組負(fù)荷預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)[22]。

(3)模糊控制。華北電力大學(xué)的劉吉療等人為解決火電單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)非線性和稱合特性,設(shè)計(jì)了基于T-S模糊模型和動(dòng)態(tài)解稱PID控制器的模糊多模型協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) 。

(4)內(nèi)?？刂?。東南大學(xué)的李益國(guó) 等人提出一種基于系統(tǒng)T-S模糊模型的模糊內(nèi)?？刂品椒?該方法首先利用快速辨識(shí)算法獲取系統(tǒng)的T-S模糊模型,然后通過(guò)適當(dāng)變形,把模糊模型求逆問(wèn)題簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)化為求解線性方程組,并將遺傳算法應(yīng)用于涉及的多個(gè)濾波器參數(shù)的尋優(yōu)華北電力大學(xué)的房方等人,根據(jù)單元機(jī)組的低階非線性模型,推導(dǎo)出一個(gè)雙輸入鼠輸出、能夠描述機(jī)組動(dòng)態(tài)特性及機(jī)爐間相互稱合關(guān)系的傳遞函數(shù)矩陣。以該矩陣為基礎(chǔ),采用多變量?jī)?nèi)?？刂频姆椒▽?duì)單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì) 。

(5)狀態(tài)觀測(cè)器控制。韓忠旭 等人在單元機(jī)組機(jī)理性數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種增量式狀態(tài)觀測(cè)器,提出基于狀態(tài)觀測(cè)器的狀態(tài)反饋與常規(guī)PID控制相結(jié)合的新型控制方法。同時(shí),基于增量型狀態(tài)觀測(cè)器的狀態(tài)反饋,設(shè)計(jì)了具有預(yù)測(cè)功能的預(yù)給煤運(yùn)算控制回路。有效解決了機(jī)爐協(xié)調(diào)被控對(duì)象的非線性、參數(shù)慢時(shí)變遲滯與大慣性以及強(qiáng)賴合等問(wèn)題華北電力大學(xué)曾德良在其博士論文中也提及這一研究思路。

機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是蒸汽動(dòng)力裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要組成部分,為了同時(shí)滿足快速響應(yīng)負(fù)荷需要和維持動(dòng)力裝置主要運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定這3個(gè)方面的要求，在動(dòng)力裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中必須考慮到"主鍋爐和主汽輪機(jī)是一個(gè)具有相對(duì)獨(dú)立性的整體這一特點(diǎn)，采取相應(yīng)措施，讓機(jī)爐在不同程度上同時(shí)按負(fù)荷需求的變化和主要運(yùn)行參數(shù)的偏差分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而在滿足負(fù)荷需求的同時(shí)，保持主要運(yùn)行參數(shù)的穩(wěn)定 。

(1)接受負(fù)荷指令、運(yùn)行值班人員的負(fù)荷指令和電網(wǎng)頻率偏差信號(hào),及時(shí)響應(yīng)指令要求,以滿足中調(diào)負(fù)荷變化的需要;

(2)機(jī)爐之間相互協(xié)調(diào)運(yùn)行,當(dāng)機(jī)組功率變化率較大,可以保持機(jī)爐間的能量的平衡,且能夠維持機(jī)組主汽壓力的穩(wěn)定;

(3)單元機(jī)組協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部燃料系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、爐腔壓力、汽溫等子系統(tǒng)的平衡;

(4)系統(tǒng)外部負(fù)荷指令與主、輔設(shè)備實(shí)際承受能力的關(guān)系;

(5)消除各種情況下擾動(dòng)的影響,穩(wěn)定單元機(jī)組運(yùn)行。

機(jī)爐協(xié)調(diào)控制方法從其控制結(jié)構(gòu)出發(fā)有2種指導(dǎo)思想：一種是以反饋控制為基礎(chǔ)的，適當(dāng)加入一些前饋信號(hào)作為輔助調(diào)節(jié)以改善控制品質(zhì)；另一種則從能量平衡的角度考慮前饋的控制，力爭(zhēng)做到前饋補(bǔ)償后，鍋爐和汽輪機(jī)就能協(xié)調(diào)一致地達(dá)到所需要的負(fù)荷，反饋?zhàn)饔脙H在此基礎(chǔ)上起校正作用。這樣機(jī)爐主控制器就有2種分類方法：一種以反饋回路分類，一種以能量平衡分類 。

機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)以反饋回路分類

1） 以鍋爐跟隨主汽輪機(jī)方式為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)；

2） 以主汽輪機(jī)跟隨鍋爐方式為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)

機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)以能量平衡分類可分

1）直接能量平衡控制系統(tǒng)；

2）間接能量平衡控制系統(tǒng)。

動(dòng)力裝置控制的對(duì)象很多，但其主控制對(duì)象是鍋爐和汽輪機(jī)，包括機(jī)組輸出功率是指機(jī)組對(duì)外提供的能量輸出。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)，鍋爐和汽輪機(jī)的響應(yīng)速度是不同的，汽輪機(jī)主汽閥動(dòng)作就可使蒸汽流量迅速變化，以適應(yīng)外界負(fù)荷變化的需要，而鍋爐從燃料和水變化到蒸汽量變化必須有一定的過(guò)程，機(jī)組功率響應(yīng)較慢。另外，為保證機(jī)組安全運(yùn)行，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，要求主汽壓保持在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，所以怎樣調(diào)節(jié)鍋爐和汽輪機(jī)以適應(yīng)負(fù)荷變化和保持汽壓就形成了機(jī)組的不同運(yùn)行方式。一般情況采用定壓和滑壓2種運(yùn)行方式

1）定壓運(yùn)行方式

鍋爐調(diào)壓系統(tǒng)的壓力定值由操作人員設(shè)定，一般定在額定值，從中調(diào)來(lái)的負(fù)荷的指令作用在汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，改變功率定值，進(jìn)而改變調(diào)門(mén)開(kāi)度以改變負(fù)荷。然后由鍋爐調(diào)壓系統(tǒng)改變?nèi)剂狭恳跃S持能量平衡。這是一種鍋爐跟隨汽機(jī)的運(yùn)行方式。這種運(yùn)行方式下，汽機(jī)雖然能利用鍋爐蓄能很快改變機(jī)組負(fù)荷，但這種改變不能持久。由于調(diào)壓系統(tǒng)響應(yīng)較慢，在達(dá)到最終穩(wěn)態(tài)之前，機(jī)前壓力的動(dòng)態(tài)偏差將較大。

2）滑壓運(yùn)行方式

滑壓運(yùn)行就是在汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門(mén)節(jié)流很小的情況下，通過(guò)改變鍋爐的負(fù)荷，使調(diào)節(jié)汽門(mén)前的主蒸汽溫度不變，主蒸汽壓力隨負(fù)荷變化的運(yùn)行方式。為了滿足機(jī)組自動(dòng)滑壓的控制功能，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)需要在壓力設(shè)定值的生成主蒸汽壓力做相應(yīng)的改進(jìn)。純滑壓運(yùn)行時(shí)，在汽輪機(jī)的整個(gè)負(fù)荷變化范圍內(nèi)，汽輪機(jī)的所有調(diào)節(jié)汽門(mén)保持全開(kāi)，完全靠汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力的變化來(lái)控制機(jī)組的出力。在純滑壓運(yùn)行方式下，由于機(jī)組無(wú)法利用鍋爐的蓄熱能力，負(fù)荷響應(yīng)慢。

該方法應(yīng)用于協(xié)調(diào)系統(tǒng)中，主要基于以下幾種觀點(diǎn):

(1)主要參數(shù)的變化趨勢(shì)實(shí)際上反映了機(jī)組輸入/輸出能量平衡的動(dòng)態(tài)過(guò)程:

(2)對(duì)于鍋爐對(duì)象，由于其具有強(qiáng)烈的時(shí)間遲延和較大的慣性，因此施加作用強(qiáng)烈的階躍作用往往比施加較慢的積分作用效果明顯.因?yàn)榉e分作用無(wú)法判斷誤差的方向，如果掌握不好，容易造成鍋爐側(cè)能量的累積，而導(dǎo)致系統(tǒng)的過(guò)調(diào);

(3)基于規(guī)則的智能控制方法應(yīng)用于前饋控制中，著力反映系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。而系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差山并聯(lián)的PID控制器解決;

(4)基于規(guī)則的智能控制方法對(duì)于克服協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中存在的強(qiáng)烈的不確定干擾以及未建模動(dòng)態(tài)具有顯著的效果。

協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在以下兒個(gè)方面:

(1)多變量的強(qiáng)烈耀合。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的壓力控制回路和負(fù)荷控制回路相互關(guān)聯(lián)，存在著強(qiáng)烈的摧合特性。這種特性還存在著一類病態(tài)的結(jié)構(gòu)，那就是汽輪機(jī)側(cè)具有快速響應(yīng)特性，而鍋爐側(cè)則具有相對(duì)較慢的響應(yīng)特性，由于這種特性，如果在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)解藕時(shí)未充分考慮“量’一時(shí)間’的平衡關(guān)系.很容易造成能量的累積，從而使系統(tǒng)不穩(wěn)定。這給協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的解藕設(shè)計(jì)帶來(lái)了困難；

(2)多目標(biāo)相互關(guān)聯(lián)。在不同的任務(wù)約束情況下。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)需要滿足不同的優(yōu)化目標(biāo)。由于優(yōu)化目標(biāo)的相互關(guān)聯(lián)，在滿足某一優(yōu)化目標(biāo)時(shí)，需要充分考慮其它目標(biāo)的次優(yōu)化問(wèn)題。因此協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)除了解決多變量解藕?jiǎn)栴}以外、還需在最優(yōu)目標(biāo)與次優(yōu)目標(biāo)之間協(xié)調(diào)、平衡。

(3)機(jī)組動(dòng)態(tài)從本質(zhì)上說(shuō)是非線性的。由于機(jī)組存在著非線性特性，現(xiàn)有協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)通常將其在某一工作點(diǎn)線性化，而忽略其高頻非線性。這種高頻非線性常常會(huì)被控制器激發(fā)而使調(diào)節(jié)過(guò)程振蕩，

(4)機(jī)組動(dòng)態(tài)是時(shí)變的。機(jī)組動(dòng)態(tài)特性是時(shí)變的、因此根據(jù)某一工作點(diǎn)下的線性化模型來(lái)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，未必能保證系統(tǒng)在其它工作點(diǎn)下的適應(yīng)性‘這實(shí)際上涉及到模型的自動(dòng)適應(yīng)性以及控制算法的魯棒性。

(5)系統(tǒng)存在著不確定干擾。系統(tǒng)存在的不確定干擾，例如燃煤的煤質(zhì)變化‘給煤量的擾動(dòng)等，使機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)存在著較大的不確定因素，在設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)時(shí)，需要考慮系統(tǒng)的抗干擾性能。

(6)能量平衡指標(biāo)‘熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)難以直接、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地得到。如果能量平衡指標(biāo)的準(zhǔn)確性、適應(yīng)性和實(shí)時(shí)性能夠得到充分的保證，那么能量平衡方法就是設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的一種較好的方法二一些熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也是很重要的，例如煤質(zhì)/發(fā)熱量校正系數(shù)，如果能保證指標(biāo)的有效性，將會(huì)大大提高協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)抗煤質(zhì)擾動(dòng)的能力。

(7)鍋爐側(cè)存在著很大的純時(shí)延:鍋爐側(cè)的大時(shí)延實(shí)際上反映了管道純遲延以及大慣性產(chǎn)生的相對(duì)遲延，常規(guī)的FLD控制器很難解決這個(gè)問(wèn)題，尤其是PID控制器的積分作用常使系統(tǒng)過(guò)調(diào)而積聚能量、使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩。工程上最常見(jiàn)的前饋算法是為了解決在一類可測(cè)擾動(dòng)下控制系統(tǒng)的品質(zhì)問(wèn)題。即使擾動(dòng)是可測(cè)的.通常也較難以掌握前饋的“量”以及“時(shí)間”問(wèn)題。

(8)運(yùn)行的安全性要求二協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在滿足某一特定任務(wù)約束的前提下、還需保證一切變量不超限、包括被控量、狀態(tài)量和控制量。系統(tǒng)還需處理諸如RUNBACK, RUNDOWN等與機(jī)組安全運(yùn)行相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，

《大型火電機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)閉環(huán)邏輯實(shí)用解析》是中國(guó)電力出版社出版的書(shū)籍。

前言

第一章單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)慨述

一、單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

二、自動(dòng)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí) 2100433B