現(xiàn)代火電機(jī)組agc控制問題的解決平臺(tái)--infit

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1、AGC和汽溫優(yōu)化控制解決方案編寫：呂劍虹網(wǎng)　　址：www.infitech.cn電話：13951966239傳真：025-83793479地址：南京四牌樓2號(hào)東南大學(xué)內(nèi)禮西201－203郵箱：JhLv@seu.edu.cn現(xiàn)代火電機(jī)組AGC控制的先進(jìn)解決方案——“INFIT”實(shí)時(shí)優(yōu)化控制系統(tǒng)南京英菲迪自動(dòng)化工程有限公司2010年8月目錄１國內(nèi)AGC控制的現(xiàn)狀及存在問題3２“INFIT”實(shí)時(shí)優(yōu)化控制系統(tǒng)的控制策略及特點(diǎn)53“INFIT”實(shí)時(shí)優(yōu)化控制系統(tǒng)的實(shí)施方式74現(xiàn)場應(yīng)用效果94.1“INFIT”系統(tǒng)在超（超）臨界機(jī)組協(xié)調(diào)控制中的應(yīng)用104.2“INF

2、IT”系統(tǒng)在亞臨界機(jī)組協(xié)調(diào)控制中的應(yīng)用225與當(dāng)前國內(nèi)外同類產(chǎn)品的技術(shù)對(duì)比36現(xiàn)代火電機(jī)組AGC控制的先進(jìn)解決方案　　　　　　——“INFIT”實(shí)時(shí)優(yōu)化控制系統(tǒng)成果簡介：針對(duì)現(xiàn)代火電機(jī)組存在負(fù)荷升降速率低、關(guān)鍵參數(shù)波動(dòng)大及系統(tǒng)不能很好適應(yīng)煤種變化等實(shí)際問題，本成果通過有機(jī)融合預(yù)測控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)技術(shù)及自適應(yīng)控制技術(shù)，提出了現(xiàn)代火電機(jī)組AGC控制的先進(jìn)解決方案，研制了AGC實(shí)時(shí)優(yōu)化控制裝置“INFIT”，實(shí)際應(yīng)用表明：采用“INFIT”后，可以獲得如下效益：獲得更高的AGC響應(yīng)速率和調(diào)節(jié)精度根據(jù)機(jī)組實(shí)際能力，可達(dá)到2.0%/min或更高的AGC運(yùn)行

3、速率和更好的負(fù)荷控制精度，使您在將來的電力市場競爭中處于領(lǐng)先地位。機(jī)組運(yùn)行更加平穩(wěn)機(jī)組運(yùn)行中主汽壓力、主汽溫度的波動(dòng)幅度可被減小至：穩(wěn)態(tài)工況±0.1MPa/±2.0℃變負(fù)荷工況±0.4MPa/±6.0℃使您的機(jī)組具有更加穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行品質(zhì)。機(jī)組運(yùn)行中的燃料、給水波動(dòng)大幅減小通過智能預(yù)測算法使機(jī)組在AGC運(yùn)行中的燃料、給水等控制量的波動(dòng)幅度減小60%以上，對(duì)于減小機(jī)組設(shè)備磨損、延長鍋爐金屬管材壽命、減少爆管極為有利。完全消除煤種變化對(duì)機(jī)組控制品質(zhì)的影響采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)時(shí)校正煤種的熱值、制粉延遲的變化，使機(jī)組在燃用不同煤種時(shí)始終具有良好的控制品質(zhì)。具有

4、更好的運(yùn)行效率通過先進(jìn)控制算法的應(yīng)用有效投入再熱煙氣擋板自動(dòng)，大幅減少再熱減溫水量，同時(shí)優(yōu)化機(jī)組滑壓曲線使其在更加經(jīng)濟(jì)的工況點(diǎn)運(yùn)行，機(jī)組運(yùn)行效率可得到明顯提升。１國內(nèi)AGC控制的現(xiàn)狀及存在問題“AGC”控制系統(tǒng)作為現(xiàn)代火力發(fā)電機(jī)組DCS中的核心控制部分，承擔(dān)著協(xié)調(diào)鍋爐、汽機(jī)側(cè)各個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)以響應(yīng)調(diào)度負(fù)荷指令的重要任務(wù)，是連接電網(wǎng)與單元機(jī)組之間的橋梁，其控制性能直接影響著機(jī)組AGC運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和電網(wǎng)有功調(diào)節(jié)水平。AGC控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上包括了機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)和其它重要閉環(huán)控制子系統(tǒng)（主、再熱汽溫控制、風(fēng)量及氧量控制、制粉系統(tǒng)控制等），因?yàn)樵?/p>

5、機(jī)組設(shè)備正常條件下，其AGC運(yùn)行性能幾乎完全由這些閉環(huán)控制系統(tǒng)的性能決定。國內(nèi)大型火電機(jī)組的AGC控制系統(tǒng)在基建調(diào)試及試驗(yàn)中通常都能達(dá)到較好的性能品質(zhì)，以江蘇電網(wǎng)為例，新建機(jī)組在168前的涉網(wǎng)試驗(yàn)中基本都能達(dá)到2%/min的AGC速率且運(yùn)行穩(wěn)定，但是經(jīng)過一段時(shí)間的正常運(yùn)行，隨著機(jī)組工況和煤種的變化，會(huì)暴露出越來越多的問題，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性明顯變差，AGC速率也隨之下降。目前，國內(nèi)火電機(jī)組的AGC控制策略主要采用國外各大DCS廠商提供的組態(tài)邏輯，采用了負(fù)荷指令前饋+PID反饋的調(diào)節(jié)方案，其核心思路在于：盡可能的將整個(gè)控制系統(tǒng)整定成開環(huán)調(diào)節(jié)的方式，反饋調(diào)節(jié)僅

6、起小幅度的調(diào)節(jié)作用。這種方案要求前饋控制回路的參數(shù)必須整定得非常精確，對(duì)于煤種穩(wěn)定、機(jī)組設(shè)備穩(wěn)定、機(jī)組運(yùn)行方式成熟的國外機(jī)組，這種方案是比較有效的，因此一直以來都是國外DCS廠商的推薦方案；但是對(duì)于煤種多變、機(jī)組控制及測量設(shè)備不精確、運(yùn)行參數(shù)經(jīng)常與設(shè)計(jì)參數(shù)存在較大偏差的國內(nèi)機(jī)組，則控制效果會(huì)明顯變差。通過對(duì)現(xiàn)場運(yùn)行情況的調(diào)研和歸納，在運(yùn)機(jī)組的AGC控制問題主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：⑴　消除擾動(dòng)能力差，易出現(xiàn)參數(shù)大幅波動(dòng)及調(diào)節(jié)振蕩情況這是目前機(jī)組運(yùn)行中最普遍出現(xiàn)的情況，機(jī)組在大幅度變負(fù)荷、啟停制粉系統(tǒng)、吹灰等擾動(dòng)工況下，控制系統(tǒng)常會(huì)出現(xiàn)控制不穩(wěn)定或溫度、壓

7、力大幅偏離設(shè)定值的情況，嚴(yán)重影響運(yùn)行安全性。⑵機(jī)組負(fù)荷升降速率低常規(guī)的AGC控制方案，由于對(duì)大滯后被控對(duì)象無法找到有效的控制方法，機(jī)組負(fù)荷的升、降速率僅在1%/min左右，機(jī)組的調(diào)峰、調(diào)頻能力差，無法滿足電網(wǎng)對(duì)機(jī)組負(fù)荷的響應(yīng)要求。⑵煤種變化對(duì)控制系統(tǒng)影響大在燃煤品質(zhì)變差時(shí)，控制系統(tǒng)缺乏自適應(yīng)手段，控制性能也隨之變差。運(yùn)行人員為保證機(jī)組安全，只能采用很低的變負(fù)荷率運(yùn)行。⑶正常AGC調(diào)節(jié)中，燃料、給水等控制量波動(dòng)大機(jī)組正常AGC運(yùn)行中，由于AGC指令的頻繁反復(fù)變化（平均1～2分鐘變化一次），使得機(jī)組的燃料、給水、送風(fēng)等各控制量也大幅來回波動(dòng)，此時(shí)雖然主汽壓

8、力、溫度等被控參數(shù)較為穩(wěn)定，但會(huì)造成鍋爐水冷壁和過熱器管材熱應(yīng)力的反復(fù)變化，容易導(dǎo)致氧化皮脫落