牛玉廣-超超臨界機(jī)組自動(dòng)化成套控制系統(tǒng)

1、超超臨界機(jī)組自動(dòng)化成套控制系統(tǒng)華北電力大學(xué)國家火力發(fā)電工程技術(shù)研究中心電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室牛玉廣11.背景863重點(diǎn)項(xiàng)目目：火電行行業(yè)重大大工程自自動(dòng)化成成套控制制系統(tǒng)目標(biāo)：研究開發(fā)發(fā)一套適適用于百百萬千瓦瓦級(jí)超超超臨界火火電機(jī)組組的自動(dòng)動(dòng)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(jí)監(jiān)控控信息系系統(tǒng)（SIS）、全激勵(lì)仿仿真系統(tǒng)統(tǒng)（SIM）、現(xiàn)場(chǎng)總線線技術(shù)及及高參數(shù)數(shù)智能化化儀表、超超臨界界機(jī)組優(yōu)優(yōu)化控制制策略等在內(nèi)的的百萬千千瓦級(jí)超超超臨界界火電機(jī)機(jī)組整體體自動(dòng)化化解決方方案。2主要研究究內(nèi)容：超超臨界界機(jī)組自自動(dòng)化成成套控制制系統(tǒng)體體系結(jié)構(gòu)構(gòu)和關(guān)

2、鍵鍵技術(shù)超超臨界界機(jī)組自自動(dòng)化控控制系統(tǒng)統(tǒng)超超臨界界機(jī)組控控制系統(tǒng)統(tǒng)用現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)總線技技術(shù)及高高參數(shù)智智能儀表表超超臨界界機(jī)組運(yùn)運(yùn)行特性性分析與與優(yōu)化控控制策略略超超臨界界機(jī)組廠廠級(jí)監(jiān)控控信息系系統(tǒng)超超臨界界機(jī)組的的高精度度、全激激勵(lì)仿真真系統(tǒng)超超臨界界機(jī)組自自動(dòng)化成成套控制制系統(tǒng)工工程設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)超超臨界界機(jī)組自自動(dòng)化成成套控制制系統(tǒng)工工程實(shí)施施技術(shù)32.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)構(gòu)4功能結(jié)構(gòu)構(gòu)5激勵(lì)式仿仿真機(jī)SIS構(gòu)成7實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)目前實(shí)際際工程項(xiàng)項(xiàng)目數(shù)據(jù)據(jù)已達(dá)到到50萬點(diǎn)3.超超臨界界機(jī)組建建模與控控制模型分類類9某1000MW超超臨界界機(jī)組框框圖模型型101000MW機(jī)組非線線性控制

3、制模型及及驗(yàn)證全局優(yōu)化化控制結(jié)結(jié)構(gòu)1000MW超超臨界界機(jī)組協(xié)協(xié)調(diào)控制制框圖13依據(jù)火電電機(jī)組全全工況下下的非線線性測(cè)度度，建立立分段控控制模型型控制模型型非線性測(cè)測(cè)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(zhì)擾擾動(dòng)控制制示意圖圖基于內(nèi)模?？刂频牡娜紵髌鲾[角及及噴水聯(lián)聯(lián)合調(diào)節(jié)節(jié)機(jī)組升降負(fù)荷過程燃燒燒器擺角和噴水聯(lián)聯(lián)合調(diào)節(jié)節(jié)，減溫水只只在再熱熱汽溫超超溫時(shí)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(lì)勵(lì)式仿真真機(jī)的控控制系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)與與調(diào)試需要解決決的兩個(gè)個(gè)關(guān)鍵問問題：仿真機(jī)模模型的準(zhǔn)準(zhǔn)確性問問題，包包括靜態(tài)態(tài)準(zhǔn)確性性與動(dòng)態(tài)態(tài)準(zhǔn)確性性模型與DCS的連接問問題，DPU/虛擬DPU18利

4、用運(yùn)行行數(shù)據(jù)及及優(yōu)化算算法（如如遺傳算算法）進(jìn)進(jìn)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(jī)模模型與DCS的通信數(shù)據(jù)通信信方式：數(shù)據(jù)接接口；OPC方式：OPCServer,OPCGroup,OPC Item20同一機(jī)組組仿真模模型與不不同DCS的連接5.應(yīng)用情況況1000MW超超臨界界機(jī)組仿仿真系統(tǒng)統(tǒng)22基于仿真真機(jī)的控控制系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)試技技術(shù)（）信信號(hào)檢查查信號(hào)名稱稱檢查；連接方式式檢查；補(bǔ)償計(jì)算算檢查；信號(hào)質(zhì)量量檢查等等。（2）控制邏邏輯檢查查閥門、擋擋板等調(diào)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)的手動(dòng)動(dòng)操作檢檢查；自動(dòng)投切切邏輯檢檢查；手自動(dòng)跟跟蹤及無無擾切換換檢查；控制器動(dòng)動(dòng)作方向向檢查。23（3）控制器器參

5、數(shù)整整定被控對(duì)象象特性試試驗(yàn)；控制器參參數(shù)整定定；函數(shù)關(guān)系系及前饋饋參數(shù)整整定。（4）控制系系統(tǒng)投運(yùn)運(yùn)調(diào)試穩(wěn)定運(yùn)行行調(diào)試；定值擾動(dòng)動(dòng)調(diào)試；升降負(fù)荷荷調(diào)試；異常工況況調(diào)試。全仿真系系統(tǒng)調(diào)試試完畢后后，將虛虛擬DPU中的控制制邏輯及及參數(shù)下下載到現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)DCS的DPU中，可以以作為現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試試的初始始值。仿真機(jī)負(fù)負(fù)荷控制制中心界界面階躍擾動(dòng)動(dòng)試驗(yàn)曲曲線控制系統(tǒng)統(tǒng)參數(shù)調(diào)調(diào)整界面面控制系統(tǒng)統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)運(yùn)行曲線線試驗(yàn)研究究平臺(tái)-DCS、SIM、SIS實(shí)驗(yàn)室研研究平臺(tái)臺(tái)：數(shù)據(jù)-仿真-試驗(yàn)-閉環(huán)優(yōu)化化調(diào)試環(huán)環(huán)境虛擬DCS全仿真機(jī)機(jī)狀態(tài)監(jiān)控控中心（SIS）歷史數(shù)據(jù)據(jù)庫優(yōu)化控制狀態(tài)檢測(cè)能耗特性控制優(yōu)化化中心包括超超超臨界機(jī)機(jī)組的運(yùn)運(yùn)行歷史史數(shù)據(jù)庫庫系統(tǒng)。數(shù)據(jù)存存儲(chǔ)容量量5TB。