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耦合过热汽温调节的直流炉燃煤机组抗干扰机炉协调控制系统

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中国电机工程学报 2024年

作者：范赫苏志刚彭献永周怀春能源与环境学院(东南大学) 低碳能源与动力工程学院(中国矿业大学)

为了帮助电网消纳间歇性可再生能源发电量，直流炉燃煤机组需要大范围变负荷运行，同时维持过热汽温稳定，然而机组变负荷运行中的多种扰动和系统非线性会降低机组负荷跟踪速率和过热汽温控制品质。因此，本文结合含过热汽温的机炉协调... 详细信息

为了帮助电网消纳间歇性可再生能源发电量，直流炉燃煤机组需要大范围变负荷运行，同时维持过热汽温稳定，然而机组变负荷运行中的多种扰动和系统非线性会降低机组负荷跟踪速率和过热汽温控制品质。因此，本文结合含过热汽温的机炉协调系统动态模型，构建非线性控制方法，并利用高阶滑模观测器估计系统中的多种扰动，提出一种耦合过热汽温调节的机炉协调系统抗干扰控制方法。结果表明：与传统比例积分控制、二自由度比例积分及线性自抗扰控制方法相比，所设计控制系统最大绝对误差降低超过90%。因此，该方法能使机组快速跟踪负荷指令，有效地抵制多种扰动，同时维持过热汽温稳定，保证机组安全经济运行。

关键词：直流炉燃煤机组机炉协调系统过热汽温抗干扰控制

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基于相位补偿的过热汽温自抗扰控制

电力工程技术 2024年第3期43卷 254-261页

作者：范永胜陈卓郝勇生苏志刚魏洪轩赵刚国家能源集团江苏电力有限公司江苏南京210036 东南大学能源与环境学院江苏南京210096

随着可再生能源接入电网比例的逐步增大,热力发电厂需要应对更加频繁、更大范围的负荷变化,给电厂的高阶大惯性过热汽温过程的控制带来严峻的挑战。为此,文中针对一类高阶大惯性过热汽温过程,提出一种基于相位补偿的自抗扰控制(phase co... 详细信息

随着可再生能源接入电网比例的逐步增大,热力发电厂需要应对更加频繁、更大范围的负荷变化,给电厂的高阶大惯性过热汽温过程的控制带来严峻的挑战。为此,文中针对一类高阶大惯性过热汽温过程,提出一种基于相位补偿的自抗扰控制(phase compensation based active disturbance rejection control,PC-ADRC)方法。首先,阐述过热汽温系统的工作原理和控制难点。然后,采用低频近似法详细推导相位补偿(phase compensation,PC)网络模型,提出采用PC网络对模型动态特性进行补偿,得到等效降阶模型的简化思路。为便于工程应用,给出PC-ADRC系统的简单实现方法和等效模型分析。最后,对PC-ADRC系统的稳定性和鲁棒性进行研究。理论分析和仿真结果表明,所提出的PC-ADRC系统能有效提升高阶过程控制系统的鲁棒性和快速响应能力。

关键词：过热汽温火力发电基于相位补偿的自抗扰控制(PC-ADRC) 高阶过程低频近似鲁棒性

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火电机组过热汽温前馈控制及在线修正方法

热能动力工程 2022年第7期37卷 177-182页

作者：吴恒刚石家魁徐书德高展羽浙江浙能技术研究院有限公司浙江杭州311121 哈尔滨工业大学黑龙江哈滨150001 浙江浙能中煤舟山煤电有限责任公司浙江舟山316131 东方电气集团东方汽轮机有限公司四川德阳618000

过热蒸汽温度的稳定控制是火电机组安全、经济运行的重要指标。本文分析了1000 MW火电机组负荷变化对过热汽温的影响机理,指出了传统过热串级控制方法的局限性,设计了串级与精确前馈相结合的控制策略,并给出了前馈控制器的工程整定及其... 详细信息

过热蒸汽温度的稳定控制是火电机组安全、经济运行的重要指标。本文分析了1000 MW火电机组负荷变化对过热汽温的影响机理,指出了传统过热串级控制方法的局限性,设计了串级与精确前馈相结合的控制策略,并给出了前馈控制器的工程整定及其在线修正方法。工程应用效果显示:与单纯串级控制方法相比,串级与精确前馈相结合的控制策略对过热器控制效果更具有效性。

关键词：火电机组过热汽温精确前馈在线修正

基于强化学习的过热汽温自适应PI控制器设计

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江苏大学学报（自然科学版） 2022年第6期43卷 685-690页

作者：于来宝谢兴旺宋晶袁博中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 武汉城市职业学院机电学院湖北武汉430070 华中科技大学人工智能与自动化学院湖北武汉430074

针对锅炉过热汽温模型结构和参数发生较大变化时常规PID控制效果难以令人满意的问题,提出一款基于actor-critic(AC)强化学习(reinforcement learning, RL)的自适应PI控制器.控制器采用径向基神经网络(RBF-NN)实现AC强化学习结构,其中ac... 详细信息

针对锅炉过热汽温模型结构和参数发生较大变化时常规PID控制效果难以令人满意的问题,提出一款基于actor-critic(AC)强化学习(reinforcement learning, RL)的自适应PI控制器.控制器采用径向基神经网络(RBF-NN)实现AC强化学习结构,其中actor网络输出为PI控制器参数,cri-tic网络对actor网络输出进行评判以生成时序差分(temporal difference, TD)误差信号,TD误差信号驱动RBF网络权值在线更新.介绍了锅炉过热汽温控制系统结构特点,给出了RL-PI控制器设计和算法执行步骤.完成了锅炉过热汽温控制系统的设计.以典型的非线性时变锅炉过热汽温系统为被控对象,进行了正常工况、增益增大、惯性增大、增益突变、惯性突变以及加扰动等6种工况下的仿真试验.结果表明:与模型预测控制、模糊控制以及常规PI串级控制方法相比,该RL-PI控制器具有明显的优势,能够极大提高系统适应工况变换的能力,且具有更强的自学习能力,收敛速度更快,鲁棒性更强.

关键词：过热汽温 actor-critic学习强化学习机器学习径向基网络时序差分算法自适应控制 PI控制

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过热汽温多模型内模控制及其工程应用

清华大学学报（自然科学版） 2009年第11期49卷 1805-1808页

作者：丁艳军赵文杰袁立川吴占松清华大学热能工程系北京100084

过热汽温被控对象具有大惯性、大迟延特性且对象参数随负荷变化较大,为此,该文提出了过热汽温的多模型内模控制策略并成功应用于长兴电厂#2机组1024t/h超高压锅炉。根据机组负荷的运行范围,在5个典型的工况点建立了被控对象的模型,基于... 详细信息

过热汽温被控对象具有大惯性、大迟延特性且对象参数随负荷变化较大,为此,该文提出了过热汽温的多模型内模控制策略并成功应用于长兴电厂#2机组1024t/h超高压锅炉。根据机组负荷的运行范围,在5个典型的工况点建立了被控对象的模型,基于对象模型设计了5个内模控制器并采用输出加权的方式来形成控制器的最终输出信号,以实现过热汽温的宽负荷控制。从控制系统的投运效果看,无论对于稳态过程或负荷变化过程,过热汽温都能维持在要求的控制范围内,能够有效保证机组的安全经济运行。

关键词：过热汽温多模型内模控制电厂

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过热汽温自适应逆控制方案研究

电力自动化设备 2013年第9期33卷 54-57,63页

作者：王万召王杰郑州大学电气工程学院河南郑州450001

针对火电厂锅炉过热汽温对象,将神经网络辨识技术和自适应逆控制技术相结合,提出了一种过热汽温自适应逆控制方案。该方案首先利用RBF神经网络在线辨识被控对象模型获得其Jacobian信息,在此基础上利用对角回归神经网络(DRNN)在线辨识获... 详细信息

针对火电厂锅炉过热汽温对象,将神经网络辨识技术和自适应逆控制技术相结合,提出了一种过热汽温自适应逆控制方案。该方案首先利用RBF神经网络在线辨识被控对象模型获得其Jacobian信息,在此基础上利用对角回归神经网络(DRNN)在线辨识获得被控对象的逆模型作为控制器,串联在控制对象前面构成自适应逆控制系统。通过对超临界600 MW机组过热汽温对象进行仿真研究表明,该控制方案能很好地适应过热汽温对象特性的变化,并且可以有效克服对象的大惯性和非线性,获得良好的控制品质。

关键词：锅炉自适应逆控制过热汽温 DRNN Jacobian信息串级控制神经网络

基于混合量子麻雀算法的过热汽温模型参数辨识

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华北电力大学学报（自然科学版） 2023年第1期50卷 92-100页

作者：何国松董泽孙明华北电力大学控制与计算机工程学院河北保定071003 河北省发电过程仿真与优化控制技术创新中心河北保定071003

建立高精度的过热汽温模型便于控制器的设计和参数整定,从而提升汽温的控制品质。首先针对传统的麻雀优化算法在闭环数据驱动辨识中容易陷入局部最优,收敛速度慢的问题,提出了一种混合量子行为的麻雀优化算法(QSSA)。该算法在基本麻雀... 详细信息

建立高精度的过热汽温模型便于控制器的设计和参数整定,从而提升汽温的控制品质。首先针对传统的麻雀优化算法在闭环数据驱动辨识中容易陷入局部最优,收敛速度慢的问题,提出了一种混合量子行为的麻雀优化算法(QSSA)。该算法在基本麻雀算法迭代一次后采用量子策略对劣势群体进行变异,加强空间搜索能力,提高辨识精度;对于较优势群体引入Lévy随机游走策略,增加种群多样性,克服量子策略迭代后期种群性减少,易陷入局部最优的问题。其次对比多种优化算法在基准函数测试中的优化结果,验证了所提算法的优越性。最后运用某600 MW超临界机组过热汽温的现场运行数据进行模型参数的QSSA辨识,表明了所提算法的有效性,为现场过热汽温控制系统的进一步优化提供了新的途径。

关键词：过热汽温麻雀搜索算法量子行为 Lévy飞行系统辨识

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过热汽温多模型预测控制的现场应用

清华大学学报（自然科学版） 2010年第8期50卷 1258-1262页

作者：袁立川丁艳军李东海清华大学热能工程系北京100084

为了改善传统比例-积分-微分控制器(PID)控制不能适应工况变化的情形,该文将多模型预测控制(MMPC)应用于某300MW火电机组的过热汽温控制。为了避免模型切换造成的控制信号振荡,采用线性加权的方式获得平滑的控制输出。通过现场实验和模... 详细信息

为了改善传统比例-积分-微分控制器(PID)控制不能适应工况变化的情形,该文将多模型预测控制(MMPC)应用于某300MW火电机组的过热汽温控制。为了避免模型切换造成的控制信号振荡,采用线性加权的方式获得平滑的控制输出。通过现场实验和模型辨识获得一组二级减温喷水模型,仿真验证了线性加权方式的可行性。通过C++编程实现该控制系统并投入实用。经过长期的现场运行,结果表明,该方法能够有效提高机组的平均主汽温,降低汽温平均偏差并减小了喷水阀门动作,适应大范围的工况变化。

关键词：过热汽温预测控制多模型

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基于模糊PID的串级温度控制系统研究

机电信息 2024年第12期 46-48页

作者：贺成杰蔡天赐邹洪武王党旗马德营山东新华医疗器械股份有限公司山东淄博255000

鉴于过热汽温具有大迟延、大惯性和时变等特点,用常规的PID串级来控制过热汽温很难满足生产要求。因此,在PID串级控制系统中引入模糊控制,使得过热汽温系统的控制品质大幅提高。结果表明,与常规的PID串级控制系统相比,模糊PID串级控制... 详细信息

鉴于过热汽温具有大迟延、大惯性和时变等特点,用常规的PID串级来控制过热汽温很难满足生产要求。因此,在PID串级控制系统中引入模糊控制,使得过热汽温系统的控制品质大幅提高。结果表明,与常规的PID串级控制系统相比,模糊PID串级控制系统在调节时间和超调量等方面改善效果显著。

关键词：模糊控制 PID串级控制过热汽温控制品质

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