牛玉廣-超超臨界機組自動化成套控制系統(tǒng)

1、超超臨界機組自動化成套控制系統(tǒng)華北電力大學國家火力發(fā)電工程技術研究中心電站設備狀態(tài)監(jiān)測與控制教育部重點實驗室牛玉廣11.背景863重點項目目：火電行行業(yè)重大大工程自自動化成成套控制制系統(tǒng)目標：研究開發(fā)發(fā)一套適適用于百百萬千瓦瓦級超超超臨界火火電機組組的自動動化成套套控制系系統(tǒng)，形形成以分散控制制系統(tǒng)（DCS）為核心心，包括括廠級監(jiān)控控信息系系統(tǒng)（SIS）、全激勵仿仿真系統(tǒng)統(tǒng)（SIM）、現場總線線技術及及高參數數智能化化儀表、超超臨界界機組優(yōu)優(yōu)化控制制策略等在內的的百萬千千瓦級超超超臨界界火電機機組整體體自動化化解決方方案。2主要研究究內容：超超臨界界機組自自動化成成套控制制系統(tǒng)體體系結構構和關

2、鍵鍵技術超超臨界界機組自自動化控控制系統(tǒng)統(tǒng)超超臨界界機組控控制系統(tǒng)統(tǒng)用現場場總線技技術及高高參數智智能儀表表超超臨界界機組運運行特性性分析與與優(yōu)化控控制策略略超超臨界界機組廠廠級監(jiān)控控信息系系統(tǒng)超超臨界界機組的的高精度度、全激激勵仿真真系統(tǒng)超超臨界界機組自自動化成成套控制制系統(tǒng)工工程設計計技術超超臨界界機組自自動化成成套控制制系統(tǒng)工工程實施施技術32.系統(tǒng)結構構體系結構構4功能結構構5激勵式仿仿真機SIS構成7實時/歷史數據據庫管理系統(tǒng)統(tǒng)目前實際際工程項項目數據據已達到到50萬點3.超超臨界界機組建建模與控控制模型分類類9某1000MW超超臨界界機組框框圖模型型101000MW機組非線線性控制

3、制模型及及驗證全局優(yōu)化化控制結結構1000MW超超臨界界機組協協調控制制框圖13依據火電電機組全全工況下下的非線線性測度度，建立立分段控控制模型型控制模型型非線性測測度示例多模型控制系統(tǒng)統(tǒng)燃燒優(yōu)化化控制框框圖抗煤質擾擾動控制制示意圖圖基于內模?？刂频牡娜紵髌鲾[角及及噴水聯聯合調節(jié)節(jié)機組升降負荷過程燃燒燒器擺角和噴水聯聯合調節(jié)節(jié)，減溫水只只在再熱熱汽溫超超溫時噴噴入，且且流量較較低，節(jié)節(jié)能效果果明顯。4.基于激勵勵式仿真真機的控控制系統(tǒng)統(tǒng)設計與與調試需要解決決的兩個個關鍵問問題：仿真機模模型的準準確性問問題，包包括靜態(tài)態(tài)準確性性與動態(tài)態(tài)準確性性模型與DCS的連接問問題，DPU/虛擬DPU18利

4、用運行行數據及及優(yōu)化算算法（如如遺傳算算法）進進行模型型修正高溫過熱熱器模型型修正前修正后19仿真機模模型與DCS的通信數據通信信方式：數據接接口；OPC方式：OPCServer,OPCGroup,OPC Item20同一機組組仿真模模型與不不同DCS的連接5.應用情況況1000MW超超臨界界機組仿仿真系統(tǒng)統(tǒng)22基于仿真真機的控控制系統(tǒng)統(tǒng)調試技技術（）信信號檢查查信號名稱稱檢查；連接方式式檢查；補償計算算檢查；信號質量量檢查等等。（2）控制邏邏輯檢查查閥門、擋擋板等調調節(jié)機構構的手動動操作檢檢查；自動投切切邏輯檢檢查；手自動跟跟蹤及無無擾切換換檢查；控制器動動作方向向檢查。23（3）控制器器參

5、數整整定被控對象象特性試試驗；控制器參參數整定定；函數關系系及前饋饋參數整整定。（4）控制系系統(tǒng)投運運調試穩(wěn)定運行行調試；定值擾動動調試；升降負荷荷調試；異常工況況調試。全仿真系系統(tǒng)調試試完畢后后，將虛虛擬DPU中的控制制邏輯及及參數下下載到現現場DCS的DPU中，可以以作為現現場調試試的初始始值。仿真機負負荷控制制中心界界面階躍擾動動試驗曲曲線控制系統(tǒng)統(tǒng)參數調調整界面面控制系統(tǒng)統(tǒng)閉環(huán)運運行曲線線試驗研究究平臺-DCS、SIM、SIS實驗室研研究平臺臺：數據-仿真-試驗-閉環(huán)優(yōu)化化調試環(huán)環(huán)境虛擬DCS全仿真機機狀態(tài)監(jiān)控控中心（SIS）歷史數據據庫優(yōu)化控制狀態(tài)檢測能耗特性控制優(yōu)化化中心包括超超超臨界機機組的運運行歷史史數據庫庫系統(tǒng)。數據存存儲容量量5TB。