火电机组启动过程智能指导系统研究

发布时间：2020-03-21 00:06

【摘要】：火力发电在我国仍然是电力生产的主要形式,每年都有大量的机组运行操作人员利用火电机组全范围仿真机接受运行实操培训,以提高运行技能。火电机组启动过程作为运行培训的首要内容,熟练掌握机组启动操作和参数调节技能是进一步完成停机、故障处理等培训内容的前提。由于启动过程时间紧促、任务重、需要调节的子系统和参数众多、且诸多参数间具有耦合性强、参数变化范围大且变化速度快等特点,学员培训过程往往顾此失彼,因操作不及时造成机组参数超限甚至跳机。因此,培训过程中仿真指导教师要不断地根据参数的变化,提示学员采取相应的操作,工作强度很大。因此,开发机组启动过程运行实时指导系统,针对汽温、汽压、风量、水位等关键运行参数,根据不同变化及时给出提示和指导,有利于减轻老师工作强度,帮助学生自主学习,提高仿真培训的效果。本文针对某300MW火电机组仿真系统,在熟练掌握机组启动过程操作及各参数调节机理和内部控制逻辑的基础上,运用专家系统及模糊语言处理原理,确定了参数不同变化的模糊隶属函数表示方法和对应的的调节策略表达形式,针对机组的主要运行参数建立了启动过程中实时指导的模糊知识库。在上述工作前提下,利用火电机组性能分析诊断平台(SADS),与300MW仿真机通讯获取实时数据,采用工程模块化方法完成各参数异常变化计算与运行指导模型的搭建。借助Labview平台开发了启动监测和运行指导界面软件,实现参数监视、异常报警、操作指导等文字和语音提示功能。该运行指导系统经进一步完善并应用于仿真培训,可帮助学员监测参数的异常变化,及时给出语音和文字操作提醒,对提高学员仿真培训效果、减轻指导教师的工作强度,具有较好的工程实用意义。
【图文】：

曲线,隶属函数,模糊规则,曲线

（c）戒上型分布曲线（d）戒下型分布曲线图 2-2 不同类型隶属函数曲线人类在思想以及陈述表达方面往往都不是绝对的真与假，模糊规则就是为了进一步理解话语中的不确定性。规则是对自然或人工语言中的单词或句子定量建模的有效工具，用基于符合推理规则的推理过程从一组模糊规则和已知事实中推得结论[32]。一条模糊规则通常由“ if then ”两部分组成，if 分项是模糊规则的假设，then 分项是模糊规则的结果。常见的规则形式主要有两种：Mamdan型模糊规则和 T-S 型模糊规则[33]。（1）Mamdani 型模糊规则对应的模糊逻辑系统是目前应用最为广泛的模糊逻辑系统之一，模糊规则具有如下的一般形式：THENyisBjrRuleRIFxisAandxisAxisAjjmmjjj 1,2:1122 （2-9）上式中jR 指的是第j条模糊规则， xxxxUyVTn (,) , 1,2 表明了模糊系统的输入和输出变量，jiA 和jB 为第i 条规则对应的输入及输出模糊子集，r 为模糊规则的总体数量。

原理图,喷水系统,过热器,二级

（a）一级减温控制原理简图（b）二级减温控制原理简图图 3-5 过热器一、二级喷水系统原理图一级减温水采用串级控制回路，温度定值为总能量的函数与一级减温软手操器上所设置的偏置的和，当投自动时才可以设置该偏置，手动时闭锁设置。被调量为左/右侧分隔屏后温度的平均值，导前温度为一级喷水后温度。该控制系统的目的是通过调节一级减温水阀门开度来控制一级减温后的温度，继而达到控制分隔屏后温度的目的。该控制系统的主调上设计有燃烧器倾角、风量和主汽压力定值产生的综合前馈。过热最终出口汽温通过调节 A、B 两侧喷水喷水阀开度来实现，过热汽温控制具有三个调节器（一个主调，两个副调），温度定值是总能量的函数与喷水总操上偏置设定的和，，当投自动时才可以设置该偏置，手动时闭锁设置。被调量是过热器的出口温度，A 侧导前温度是 A 侧喷水后温度，B 侧导前温度是 B 侧喷水后温度。在主调上具有燃烧器倾角、风量、压力定值及汽包压力的组合前馈。在机组启动升负荷过程中，过热汽温的设定值随机组负荷的增加而逐渐上升至额定值，通常按照机组启动过程给出的温度-负荷变化曲线来进行调节。低负
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM621

【参考文献】