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大容量、高参数的超(超)临界机组以其高效率、低煤耗等特点,已逐渐成为我国火力发电机组中的主流机组。超临界机组的被控对象有着大惯性、强耦合、非线性及变参数等特点,与亚临界汽包炉在控制上有很大的差异性,因此很有必要对超临界机组协调控制系统进行研究,这对机组的节能降耗与安全运行有着深远的意义。本文针对超临界机组协调控制系统,从对象建模及控制策略出发,进行了如下研究工作:
1.超临界机组协调控制系统被控对象的建模。根据某600MW超临界机组的阶跃响应工程试验数据,采用了一种基于自适应遗传算法的系统辨识方法对超临界协调控制系统被控对象进行了系统辨识,建立了其在三个不同负荷点的传递函数模型,并在相同输入下,与试验实测数据进行比较,对所建立模型进行验证。仿真结果表明,所建立的超临界机组协调控制系统的被控对象模型,能较好地反映实际过程的动态特性。
2.超临界机组协调控制系统的被控对象的动态特性分析。为更好地对超临界机组协调控制系统的协调控制策略进行研究,对建立的超临界机组协调控制系统的被控对象模型进行了动态特性分析。
3.超临界机组协调控制策略研究与优化。首先,根据超临界机组协调控制系统被控对象的动态特性分析,提出了基于PID控制策略的常规协调控制方案；其次,在常规协调控制策略的基础上,结合受限预测控制算法,提出了基于受限预测控制策略的超临界机组协调控制策略。最后,本文基于以上工作,在以上提出的几种协调控制策略下,采用多目标优化算法对超临界机组协调控制系统的控制器参数进行优化,对控制器参数优化前后系统的控制性能进行了比较。