基于模糊自适应内模控制的主蒸汽温度控制系统研究

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.201806158

中国电力 ›› 2018, Vol. 51 ›› Issue (12): 118-123.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201806158

基于模糊自适应内模控制的主蒸汽温度控制系统研究

郭瑞君¹, 张国斌¹, 纪煜², 李旭¹, 杜荣华¹, 周磊¹, 党少佳¹

1. 内蒙古电力科学研究院, 内蒙古呼和浩特 010020;
2. 包头第三热电厂, 内蒙古包头 020010

收稿日期:2018-07-04 修回日期:2018-08-07 出版日期:2018-12-05 发布日期:2018-12-13
作者简介:郭瑞君(1973-),男,硕士,高级工程师,从事电站热工自动控制技术的研究,E-mail:zrui_75@sina.com

Study on the Main Steam Temperature Control System Based on Fuzzy Adaptive Internal Model Control

GUO Ruijun¹, ZHANG Guobin¹, JI Yu², LI Xu¹, DU Ronghua¹, ZHOU Lei¹, DANG Shaojia¹

1. Inner Mongolia Electric Power Science and Research Institute, Huhhot 010020, China;
2. Baotou Third Cogeneration Power Plant, Baotou 020010, China

Received:2018-07-04 Revised:2018-08-07 Online:2018-12-05 Published:2018-12-13

摘要/Abstract

摘要： 采用一阶时滞模型作为主蒸汽温度广义被控对象模型，设计基于模糊自适应内模控制的主蒸汽温度控制系统。在不同典型工况辨识得到不同对象模型参数，根据模型参数和模糊自适应规则自动整定控制器参数。对所设计的控制系统进行仿真和实际应用。结果表明，在外部扰动或模型不能准确匹配及不同工况运行时，此控制策略较传统串级PID控制和Smith预估控制具有更好的控制品质。

关键词: 火电厂, 热工控制系统, 内模控制, 模糊自适应控制, 主蒸汽温度

Abstract: In this paper, the first order lag model is used as the generalized object model of main steam temperature to design the fuzzy adaptive internal model control based main steam temperature control system. The parameters of the object model are identified under different operation conditions. According to the model parameters and fuzzy adaptive rules, the controller parameters are adjusted automatically. The designed system is simulated and applied in a power plant as well. The results show that, compared with the conventional cascade PID controller and the Smith prediction control, the system has a better control quality when the system operates under load disturbances or with model parameter deviations as well as under different operation conditions.

Key words: thermal power plant, thermal control system, internal model control, fuzzy adaptive control, main steam temperature

中图分类号:

TK323

郭瑞君, 张国斌, 纪煜, 李旭, 杜荣华, 周磊, 党少佳. 基于模糊自适应内模控制的主蒸汽温度控制系统研究[J]. 中国电力, 2018, 51(12): 118-123.

GUO Ruijun, ZHANG Guobin, JI Yu, LI Xu, DU Ronghua, ZHOU Lei, DANG Shaojia. Study on the Main Steam Temperature Control System Based on Fuzzy Adaptive Internal Model Control[J]. Electric Power, 2018, 51(12): 118-123.

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参考文献 18

[1]	刘长良, 马增辉. Smith预估模型参数仿真分析及多目标优化[J]. 系统仿真学报, 2014, 26(8):1706-1712. LIU Changliang, MA Zenghui. Simulation analysis and multi-objective optimization of Smith-predictor parameters tuning[J]. Journal of System Simulation, 2014, 26(8):1706-1712.
[2]	董子健, 邢建, 石乐, 等. 过热蒸汽温度系统的Smith预估补偿自抗扰控制[J]. 电力科学与工程, 2017, 33(9):73-78. DONG Zijian, XING Jian, SHI Le, et al. Smith predictive compensation active disturbance rejection control for superheated steam temperature system[J]. Electric Power Science and Engineering, 2017, 33(9):73-78.
[3]	王国玉, 梅华, 韩璞, 等. 主汽温系统模糊自适应预测函数控制[J]. 中国电机工程学报, 2003, 23(10):230-235. WANG Guoyu, MEI Hua, HAN Pu, et al. Fuzzy adaptive predictive functional control in main steam temperature system[J]. Proceedings of the CSEE, 2003, 23(10):230-235.
[4]	要亚斌, 张倩. 600 MW机组主汽温系统的多模型PID控制[J]. 仪器仪表学报, 2008, 29(4):628-632. YAO Yabin, ZHANG Qian. The application of multiple model PID controller on main steam temperature system in 600 MW unit[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2008, 29(4):628-632.
[5]	丁艳军, 赵文杰, 袁立川, 等. 过热汽温多模型内模控制及其工程应用[J]. 清华大学学报, 2009, 49(11):1805-1808. DING Yanjun, ZHAO Wenjie, YUAN Lichuan, et al. Engineering application of multi-model internal mode control for the superheated steam temperature[J]. Journal of Tsinghua University, 2009, 49(11):1805-1808.
[6]	张启压, 曾德良, 刘继伟, 等. 内模控制器在锅炉再热汽温调节上的应用[J]. 电力科学与工程, 2010, 6(12):44-48. ZHANG Qiya, ZENG Deliang, LIU Jiwei, et al. Application of internal model control for the boiler reheat steam temperature[J]. Electric Power Science and Engineering, 2010, 6(12):44-48.
[7]	舒迪前. 预测控制系统及其应用[M]. 北京:机械工业出版社, 1996.
[8]	李晓枫,王亚刚. 采用IMC_PID增强超临界机组功率控制的鲁棒性[J]. 中国电力,2016,49(6):20-24. LI Xiaofeng, WANG Yagang. Robustness enhancement of supercritical unit power control with IMC-PID controller[J]. Electric Power, 2016, 49(6):20-24.
[9]	李晓枫,陈广学,张政委,等. 采用基于闭环辨识IMC-P ID实现串级汽温的鲁棒控制[J]. 中国电力,2017,50(11):15-21. LI Xiaofeng, CHEN Guangxue, ZHANG Zhengwei, et al. IMC-based PID controller design for cascade control of superheated steam temperature with frequency identification[J]. Electric Power, 2017, 50(11):15-21.
[10]	钱虹,陈丹,杨祖魁,等. 约束预测控制在低氮燃烧机组过热蒸汽温度控制系统中的应用[J]. 中国电力, 2017, 50(10):129-135. QIAN Hong, CHEN Dan, YANG Zukui, et al. Application of constrained predictive control in steam temperature control system of low NOx combustion power unit[J]. Electric Power, 2017, 50(10):129-135.
[11]	金秀章, 刘吉臻, 牛玉广, 等. 自适应内模控制在主蒸汽温度控制系统中的应用研究[J]. 中国电机工程学报, 2003, 23(10):225-229. JIN Xiuzhang, LIU Jizhen, NIU Yuguang, et al. Adaptive internal model control for main steam temperature control system[J]. Proceedings of the CSEE, 2003, 23(10):225-229.
[12]	常太华, 江清潘, 朱红路. 火电厂过热汽温系统内模控制研究[J]. 华东电力, 2009, 37(12):2077-2080. CHANG Taihua, JIANG Qingpan, ZHU Honglu. Study of internal model control for power plant superheated steam temperature[J]. East China Electric Power, 2009, 37(12):2077-2080.
[13]	赵文杰, 刘吉臻, 金秀章, 等. 时滞工业对象的一种建模及控制方法[J]. 华北电力大学学报, 2001, 28(4):29-32. ZHAO Wenjie, LIU Jizhen, JIN Xiuzhang, et al. Modeling and control approach for industrial object with time delay[J]. Journal of North China Electric Power University, 2001, 28(4):29-32.
[14]	刘洋, 王钦若. 基于内模控制的PID参数整定及仿真[J]. 广东工业大学学报, 2008, 25(1):66-68. LIU Yang, WANG Qinruo. PID parameters tuning and simulation based on internal model control[J]. Journal of Guangdong University of Technology, 2008, 25(1):66-68.
[15]	杨平, 张甲丞, 徐春梅. 火电厂主汽温内模控制(IMC)的仿真试验研究[J]. 华东电力, 2008, 36(6):76-78. YANG Ping, ZHANG Jiacheng, XU Chunmei. Simulation study of main steam temperature internal model control (IMC) for power plants[J]. East China Electric Power, 2008, 36(6):76-78.
[16]	何承波, 刘开培, 魏洪杰, 等. 基于内模控制策略的自整定PID控制器[J]. 武汉大学学报(工学版), 2002, 35(2):108-112. HE Chengbo, LIU Kaipei, WEI Hongjie, et al. Self-tuning PID controller based on internal model control[J]. Engineering Journal of Wuhan University, 2002, 35(2):108-112.
[17]	胡文斌, 韩璞, 刘淼. 基于内模的过热汽温串级控制系统PID参数整定[J]. 计算机仿真, 2016, 33(6):86-90. HU Wenbin, HAN Pu, LIU Miao. PID parameter setting of superheated steam temperature cascade control system based on internal model principle[J]. Computer Simulation, 2016, 33(6):86-90.
[18]	刘永红, 王继明. 基于ITAE指标的改进型SMITH预估器在再热汽温调节中的应用[J]. 自动化博览, 2008, 25(9):68-70. LIU Yonghong, WANG Jiming. Application of improved SMITH estimator based on the ITAE criteria in reheat steam temperature control[J]. Automation Panorama, 2008, 25(9):68-70.

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[1]	刘习文, 彭卓寅, 胡新强, 叶泽, 何会学, 蔡睿, 魏文博. 燃煤火电厂年度燃料成本最小化决策模型及应用[J]. 中国电力, 2022, 55(6): 202-207.
[2]	晏敏, 张杨, 郭博闻, 朱跃. 基于全寿命周期成本的SCR脱硝系统优化分析[J]. 中国电力, 2021, 54(3): 191-196.
[3]	杨阳, 胡大龙, 黄倩, 许臻, 王璟, 吴火强, 王博. 火电厂废水排放控制政策法规与技术路线综述[J]. 中国电力, 2020, 53(8): 131-138.
[4]	邓宇强, 齐佶, 王启亮, 祁东东, 宋飞, 李海洋, 程家庆, 王冬梅, 马彦斌. 停用保护剂对锅炉启停期间水汽中TOCi的影响研究[J]. 中国电力, 2020, 53(6): 161-165,196.
[5]	王霂晗, 朱林, 张晶杰, 杨帆. 欧盟火电厂二氧化碳排放在线监测系统质量保证体系对中国的启示[J]. 中国电力, 2020, 53(3): 154-158,176.
[6]	徐蕙, 李鑫, 徐二树. 槽式太阳能集热场温度控制研究[J]. 中国电力, 2020, 53(2): 83-91.
[7]	唐伟峰, 张佳琦, 李飞. 无磷阻垢剂WS330海水循环冷却阻垢试验研究[J]. 中国电力, 2019, 52(9): 161-166,178.
[8]	赵秀勇, 朱法华, 王圣, 孙雪丽, 徐静馨. 江苏省火电超低排放对环境空气中PM_2.5质量浓度影响模拟研究[J]. 中国电力, 2019, 52(9): 167-172.
[9]	李昊燃, 徐永峰, 马翔. 大型电站烟风管道节能优化及工程应用[J]. 中国电力, 2019, 52(7): 123-131.
[10]	段旭晨, 彭道刚, 姚峻, 赵慧荣, 夏飞. 基于SA-PSO-AHP的火电厂控制系统信息安全威胁评估[J]. 中国电力, 2019, 52(5): 29-35.
[11]	庞乐, 赵玉柱, 张帅, 李鹏. 加装低压省煤器对汽轮机排汽量的影响研究[J]. 中国电力, 2019, 52(4): 133-137.
[12]	韩超, 马欣欣, 沈维春, 董士波, 王秀娜, 曹旭, 徐剑锋. 智慧安全系统在火电厂中的应用研究[J]. 中国电力, 2019, 52(3): 127-132.
[13]	李玉宇, 吴火强, 余伟权, 毛进, 连坤宙. 珠海电厂精处理系统再生废水综合利用改造方案[J]. 中国电力, 2019, 52(3): 140-145.
[14]	肖育军, 邹毅辉, 李彩亭, 周雪斌. SCR系统结构模型与数值模型的适用性分析[J]. 中国电力, 2019, 52(3): 146-152,160.
[15]	张楚, 杨毅, 金格, 刘石, 高庆水. 循环水泵动态镜板翘曲故障诊断及振动评价讨论[J]. 中国电力, 2019, 52(2): 144-148,177.

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