宽负荷运行超超临界机组低复杂度协调控制方法研究

Aimed at the requirement of developing clean and efficent coal-fired large capacity power generating units given in the tweltth five-year plan for national economical and social development of the people's republic of china ,this project will study the low complexity coordinated control problem of boiler-turbine units in ultra-super critical power generators with respect to the existing problems in the field and provide new method for AGC of the units. Firstly, a multi-scale decoupled model will be built by mechanism modeling approaches to describe the dynamic feature of the plant. Secondly, the optimal control theory will be used to study the coordinated control problem of boiler-turbine units, and a new method will be proposed to determine the compensating function and its parameters based on analyzing the coordinating machnism. Finally, a self-adaptive strategy will be given for wide-load rate coordinated control. A control software will be developed to implement the proposed method and evaluated in semi-phisical or real plants.

本项目围绕国家《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》"发展清洁高效、大容量燃煤机组"的要求，在分析超超临界机组锅炉－汽轮机单元协调控制研究中存在问题的基础上，利用课题组在控制理论研究和工程实践方面长期积累的优势，面向宽负荷生产的要求研究低复杂度协调控制问题，期望通过项目的研究为提高机组运行效率和一次调频能力提供新思路和新方法。研究内容包括：通过机理分析等建模方法，建立用于控制的机炉多尺度特征模型；采用多项式最优设计理论研究超超临界机组锅炉－汽轮机单元协调控制问题，对现有控制方法进行改进；分析机炉系统协同演化机理，提出确定补偿函数及其参数的新方法；基于知识推理实现锅炉－汽轮机单元宽负荷率自适应协调控制；通过半物理仿真和现场试验验证提出的理论和方法。

本项目围绕国家 “发展清洁高效、大容量燃煤机组”的要求，研究了超超临界机组锅炉－汽轮机单元协调控制问题。研究成果包括：结合机理分析，建立用于控制的机炉多尺度特征模型，继而用于特征根压缩控制；研究了超超临界机组锅炉－汽轮机单元涉及的不同优化问题，提出了从局部到整体的三类优化方法；结合模糊控制实现了基于规则的锅炉－汽轮机单元自适应协调控制方法。项目共发表论文38 篇，其中SCI论文23 篇，申请国家发明专利14 项。