现代火电机组AGC控制问题的解决平台--INFIT.doc

文档介绍：AGC和汽温优化控制解决方案编写:吕剑虹网址:话:**********传真:[phone]地址:南京四牌楼2号东南大学内礼西201-203邮箱:******@——“INFIT”实时优化控制系统南京英菲迪自动化工程有限公司2010年8月目录1国内AGC控制的现状及存在问题 32“INFIT”实时优化控制系统的控制策略及特点 53“INFIT”实时优化控制系统的实施方式 74现场应用效果 “INFIT”系统在超(超)临界机组协调控制中的应用 “INFIT”系统在亚临界机组协调控制中的应用 225与当前国内外同类产品的技术对比 36现代火电机组AGC控制的先进解决方案——“INFIT”实时优化控制系统成果简介:针对现代火电机组存在负荷升降速率低、关键参数波动大及系统不能很好适应煤种变化等实际问题,本成果通过有机融合预测控制技术、神经网络学****技术及自适应控制技术,提出了现代火电机组AGC控制的先进解决方案,研制了AGC实时优化控制装置“INFIT”,实际应用表明:采用“INFIT”后,可以获得如下效益:获得更高的AGC响应速率和调节精度根据机组实际能力,%/min或更高的AGC运行速率和更好的负荷控制精度,使您在将来的电力市场竞争中处于领先地位。机组运行更加平稳机组运行中主汽压力、主汽温度的波动幅度可被减小至:稳态工况±/±℃变负荷工况±/±℃使您的机组具有更加稳定、可靠的运行品质。机组运行中的燃料、给水波动大幅减小通过智能预测算法使机组在AGC运行中的燃料、给水等控制量的波动幅度减小60%以上,对于减小机组设备磨损、延长锅炉金属管材寿命、减少爆管极为有利。完全消除煤种变化对机组控制品质的影响采用神经网络技术实时校正煤种的热值、制粉延迟的变化,使机组在燃用不同煤种时始终具有良好的控制品质。具有更好的运行效率通过先进控制算法的应用有效投入再热烟气挡板自动,大幅减少再热减温水量,同时优化机组滑压曲线使其在更加经济的工况点运行,机组运行效率可得到明显提升。1国内AGC控制的现状及存在问题“AGC”控制系统作为现代火力发电机组DCS中的核心控制部分,承担着协调锅炉、汽机侧各个闭环控制系统以响应调度负荷指令的重要任务,是连接电网与单元机组之间的桥梁,其控制性能直接影响着机组AGC运行的安全性、稳定性、经济性和电网有功调节水平。AGC控制系统实质上包括了机组协调控制系统和其它重要闭环控制子系统(主、再热汽温控制、风量及氧量控制、制粉系统控制等),因为在机组设备正常条件下,其AGC运行性能几乎完全由这些闭环控制系统的性能决定。国内大型火电机组的AGC控制系统在基建调试及试验中通常都能达到较好的性能品质,以江苏电网为例,新建机组在168前的涉网试验中基本都能达到2%/min的AGC速率且运行稳定,但是经过一段时间的正常运行,随着机组工况和煤种的变化,会暴露出越来越多的问题,机组运行稳定性明显变差,AGC速率也随之下降。目前,国内火电机组的AGC控制策略主要采用国外各大DCS厂商提供的组态逻辑,采用了负荷指令前馈+PID反馈的调节方案,其核心思路在于:尽可能的将整个控制系统整定成开环调节的方式,反馈调节仅起小幅度的调节作用。这种方案要求前馈控制回路的参数必须整定得非常精确,对于煤种稳定、机组设备稳定、机组运行方式成熟的国外机组,这种方案是比较有效的,因此一直以来都是国外DCS厂商的推荐方案;但是对于煤种多变、机组控制及测量设备不精确、运行参数经常与设计参数存在较大偏差的国内机组,则控制效果会明显变差。通过对现场运行情况的调研和归纳,在运机组的AGC控制问题主要体现在如下几个方面:⑴消除扰动能力差,易出现参数大幅波动及调节振荡情况这是目前机组运行中最普遍出现的情况,机组在大幅度变负荷、启停制粉系统、吹灰等扰动工况下,控制系统常会出现控制不稳定或温度、压力大幅偏离设定值的情况,严重影响运行安全性。机组负荷升降速率低常规的AGC控制方案,由于对大滞后被控对象无法找到有效的控制方法,机组负荷的升、降速率仅在1%/min左右,机组的调峰、调频能力差,无法满足电网对机组负荷的响应要求。煤种变化对控制系统影响大在燃煤品质变差时,控制系统缺乏自适应手段,控制性能也随之变差。运行人员为保证机组安全,只能采用很低的变负荷率运行。正常AGC调节中,燃料、给水等控制量波动大机组正常AGC运行中,由于AGC指令的频繁反复变化(平均1~2分钟变化一次),使得机组的燃料、给水、送风等各控制量也大幅来回波动,此时虽然主汽压力、温度等被控参数较为稳定,但会造成锅炉水冷壁和过热器管材热应力的反复变化,容易导致氧化皮脱落,大大增加了锅炉爆管的可能性。再热烟气挡板难以投入自动