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《凝汽式汽輪機虛擬控制裝置研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、長沙理工大學(xué)碩士學(xué)位論文凝汽式汽輪機虛擬控制裝置研究姓名：韓芹申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：動力機械及工程指導(dǎo)教師：潘維加20090401摘要汽輪機組是火電廠中最主要的設(shè)備之一。汽輪機組的控制系統(tǒng)對保障汽輪機安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要，其性能的優(yōu)劣直接影響汽輪機組和電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性、安全性和供電品質(zhì)。本文以200MW、300MW、600MW凝汽式汽輪機組為研究對象，用機理分析法分別建立了不同汽輪機控制系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)(包括電液轉(zhuǎn)換器、油動機、進(jìn)汽容積、蒸汽功率、轉(zhuǎn)子)的數(shù)學(xué)模型，并利用虛擬儀器軟件工具LabVlE
2、W對它們的動態(tài)特性進(jìn)行了仿真研究。在深入研究上述三種汽輪機控制系統(tǒng)原理、特性和運行方式的基礎(chǔ)上，采用圖形化建模方法，利用LabVlEW軟件中的仿真與控制工具包對汽輪機控制系統(tǒng)進(jìn)行圖形組態(tài)的建模，研究了汽輪機自啟動控制系統(tǒng)和負(fù)荷控制系統(tǒng)，給出了最佳整定參數(shù)值，得到了三種汽輪機控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速和功率的控制曲線。并采用模糊自整定PID控制方法對負(fù)荷控制進(jìn)行了改進(jìn)，給出了新方案下控制器參數(shù)的最佳整定值，對比分析了兩種控制方案下控制系統(tǒng)的控制性能，仿真結(jié)果和分析表明在系統(tǒng)穩(wěn)定性，超調(diào)量和自整定PID參數(shù)等方面，
3、模糊自整定PID控制算法均優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制算法。本文利用LabVIEW虛擬儀器的強大功能設(shè)計出開放、靈活、可與計算機同步發(fā)展，與網(wǎng)絡(luò)及其他周邊設(shè)備互聯(lián)的汽輪機控制系統(tǒng)虛擬裝置，具有良好的界面和易操作性，可以取代傳統(tǒng)汽輪機控制系統(tǒng)模擬裝置。本文的研究對于提高汽輪機的控制質(zhì)量、更好地開展汽輪機控制方面的研究具有一定的理論和實際意義。關(guān)鍵詞：LabVlEw虛擬儀器；汽輪機控制；數(shù)學(xué)建模；仿真研究；模糊自整定PID控制長沙理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研
4、究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，，，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。?名：沖彳蹶一年歲月『7日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)長沙理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或
5、掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。同時授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提供信息服務(wù)。本學(xué)位論文屬于1、保密口，在年解密后適用本授權(quán)書。2、不保密團。(請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“4”)作者簽名：印彳導(dǎo)師簽名：f荔形參加吼1年，月加日期：乃夕年r月f7日1．1課題背景及意義第一章緒論隨著分散控制系統(tǒng)(DCS)在電站中的廣泛應(yīng)用和機組自動化水平的不斷提高，要求投入許多控制系統(tǒng)，如汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)、全程汽包水位控制系統(tǒng)、單元機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及自動
6、發(fā)電控制(AGC)等。許多新型的控制算法，如智能控制、自適應(yīng)控制、模糊控制、預(yù)測控制等，也正被研究人員應(yīng)用于生產(chǎn)實際。如何較好地應(yīng)用這些先進(jìn)的控制算法以進(jìn)一步改善熱工控制系統(tǒng)品質(zhì)，需要有一個熱工控制仿真支撐環(huán)境，使研究和調(diào)試工作都可在實驗室完成，從而能預(yù)先確定控制方案和參數(shù)，大大減少現(xiàn)場調(diào)試次數(shù)?。同時，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽輪機為了獲得盡量高的熱效率，降低制造、安裝和運行成本，也越來越向大容量、高參數(shù)方向發(fā)展。這使得機組設(shè)備更加復(fù)雜，變工況過程中的控制因素更多。目前國內(nèi)主力機組正在向600MW，
7、甚至更大容量、更高參數(shù)的超臨界或超超臨界機組方向發(fā)展，大機組的運行人員必須經(jīng)過崗前培訓(xùn)才能上崗操作。因此，有必要建立汽輪機控制系統(tǒng)的動態(tài)仿真模型，為工程技術(shù)人員提供一個研究平臺，分析汽輪機控制系統(tǒng)運行特性、驗證系統(tǒng)改造方案可行性等等，同時還可以培訓(xùn)電廠運行人員，一舉多得。電廠在生產(chǎn)運行過程中，首先應(yīng)該確保生產(chǎn)的安全性心1。如果把尚未驗證的新型控制方案和控制算法用于電廠汽輪機中，將要冒很大的風(fēng)險，．無法確保其安全性，就很可能導(dǎo)致重大損失。因此，在汽輪機仿真平臺上進(jìn)行控制方案的研究，就避免了危險性，保
8、證了電廠整個機組的安全運行。隨著DCS在電站的普及，今后熱控的工作重點將轉(zhuǎn)移到節(jié)能增效上來，這就要求必須對目前電站熱工控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化不是簡單地對現(xiàn)有控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，而主要是研究采用新型控制結(jié)構(gòu)和新型控制算法的控制系統(tǒng)。成功應(yīng)用新型控制系統(tǒng)的關(guān)鍵之一就是在實際投運前對其進(jìn)行詳細(xì)的仿真試驗，分析、研究和改善這些控制系統(tǒng)，以便使調(diào)試人員掌握新型控制系統(tǒng)的運行特征及控制器參數(shù)的工程整定規(guī)則。因此，利用仿真汽輪機控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，通過對不同的控制算法的仿真，選擇適當(dāng)?shù)?/p>
