汽轮机及其调节系统参数高效辨识算法及系统研究

发布时间：2017-07-30 08:00

  本文关键词：汽轮机及其调节系统参数高效辨识算法及系统研究

  更多相关文章： 汽轮机 调节系统 参数辨识 辨识算法

【摘要】：汽轮机调节系统是调节汽轮机转速和功率以保证火电、核电机组安全、经济运行的重要机构。建立反映汽轮机及其调节系统动态规律的精确的数学模型,是实现汽轮机优化运行、状态检测、性能预测和故障诊断的基础。本文针对目前汽轮机及其调节系统传统参数辨识方法存在的周期长、适应性差和人工参与度过高等问题,在深入分析既有辨识算法的基础之上,探寻新型、高效的辨识手段。论文的主要工作及成果如下:(1)通过对常用智能优化算法的特性分析,提出了改进型引力搜索算法及改进型粒子群-遗传算法,测试结果证明了该两种改进型智能算法具有良好的优化效果及高效的辨识性能。同时,通过对汽轮机及其调节系统模型的深入分析,提出了一种基于“最小二乘”思想的直接辨识法,辨识试验表明:该方法具有辨识精度高、效率高和适应性广等特点。(2)基于对汽轮机及其调节系统参数的敏感性分析,提出了一种“粗细结合”的辨识策略。该辨识策略通过合理利用各环节输入输出的试验数据,不但保证了系统的整体精确性,而且也确保了各中间环节参数的合理性。仿真结果表明:这种辨识策略具有良好的辨识性能,有效地提高了辨识的准确性和快速性。(3)集成粒子群算法、遗传算法、引力搜索算法、改进型引力搜索算法、改进型粒子群-遗传算法、递推最小二乘法和直接辨识法,构建了辨识算法库。并以该算法库为基础,结合所建的包含汽轮机及其调节系统典型环节模块的模型库,开发了具有参数预处理、系统模型构建、辨识计算、动态仿真和后处理等功能的一体化参数辨识平台。以某300MW及600MW火电机组的汽轮机及其调节系统为对象,采用本文提出的辨识算法及策略进行了参数辨识,辨识试验结果证明了算法的高效性与准确性,以及辨识策略的合理性。本文开发的汽轮机及其调节系统参数辨识平台,为汽轮机及其调节系统参数辨识提供了新的有效手段。
【关键词】：汽轮机 调节系统 参数辨识 辨识算法
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK261
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 课题背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 汽轮机及其调节系统模型研究10-11
• 1.2.2 汽轮机及其调节系统辨识算法研究11-14
• 1.3 学位论文研究内容14
• 1.4 本章小结14-17
• 2 汽轮机及其调节系统特性分析及数学模型17-33
• 2.1 汽轮机调节系统工作原理17-19
• 2.2 汽轮机调节系统的基本特性19-22
• 2.2.1 汽轮机调节系统的静态特性19-20
• 2.2.2 汽轮机调节系统的动态特性20-22
• 2.3 汽轮机及其调节系统的数学分析22-32
• 2.3.1 转速测量及频差放大环节模型23
• 2.3.2 调节器控制环节模型23-24
• 2.3.3 执行机构环节模型24-28
• 2.3.4 汽轮机本体环节模型28-29
• 2.3.5 汽轮机调节系统其他环节模型29-30
• 2.3.6 汽轮机及其调节系统整体模型30-32
• 2.4 本章小结32-33
• 3 汽轮机及其调节系统参数辨识方法研究33-63
• 3.1 传统辨识算法简介33-40
• 3.1.1 最小二乘法33-34
• 3.1.2 遗传算法34-36
• 3.1.3 粒子群算法36-38
• 3.1.4 引力搜索算法38-40
• 3.2 改进型辨识算法简介40-45
• 3.2.1 改进型引力搜索算法40-42
• 3.2.2 改进型粒子群-遗传算法42-44
• 3.2.3 直接辨识法44-45
• 3.3 智能算法优化效果测试45-50
• 3.4 各算法辨识效果测试50-55
• 3.4.1 基于最小二乘法的辨识测试51-52
• 3.4.2 基于智能优化算法的辨识测试52-53
• 3.4.3 基于直接辨识法的辨识测试53-54
• 3.4.4 辨识算法的辨识性能总结54-55
• 3.5 参数辨识策略研究55-61
• 3.5.1 参数敏感度分析55-57
• 3.5.2 “粗细结合”辨识思路57-59
• 3.5.3 “粗细结合”辨识策略的有效性验证59-61
• 3.6 本章小结61-63
• 4 汽轮机及其调节系统参数辨识63-97
• 4.1 汽轮机及其调节系统参数辨识试验数据分析63-68
• 4.1.1 参数辨识试验类型63-66
• 4.1.2 实测数据预处理66-68
• 4.2 辨识系统简介68-70
• 4.2.1 辨识系统总体结构68-69
• 4.2.2 辨识平台模型计算程序69-70
• 4.3 某 300MW机组汽轮机及其调节系统参数辨识70-86
• 4.3.1 机组资料及参数设置70-72
• 4.3.2 执行机构开启/关闭时间常数辨识72-75
• 4.3.3 汽轮机本体容积时间常数辨识75-84
• 4.3.4 控制环节部分参数优化84-86
• 4.4 某 600MW机组汽轮机及其调节系统参数辨识86-95
• 4.4.1 机组资料及参数设置86-88
• 4.4.2 执行机构开启/关闭时间常数辨识88-90
• 4.4.3 汽轮机本体容积时间常数辨识90-93
• 4.4.4 控制环节部分参数优化93-95
• 4.5 本章小结95-97
• 5 结论与展望97-99
• 5.1 结论97
• 5.2 创新点97-98
• 5.3 展望98-99
• 致谢99-101
• 参考文献101-107
• 附录107
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文:107
• B. 作者在攻读学位期间参加的科研项目:107

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱永荃;;汽轮机的调节技术[J];上海汽轮机;1985年S1期

2 张宏兵;;汽轮机严重超速事故防御措施的研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期

3 许新亚;杜绝汽轮机调节保安油系统检修的漏洞[J];华东电力;1983年12期

4 张禄;;一种拆卸汽轮机缩放喷嘴的工具[J];设备管理与维修;1992年05期

5 李福尚;汽轮机新型快控阀的研究[J];山东电力技术;1999年04期

6 靖长财;国华公司汽轮机汽流激振分析和风险评估[J];河北电力技术;2005年03期

7 安杨;;对汽轮机调节系统常见故障的分析[J];黑龙江科技信息;2007年12期

8 李强;龚云贵;恭元昆;高永奎;;300MW汽轮机调节级喷嘴损坏的分析和处理[J];汽轮机技术;2008年04期

9 周海松;;汽轮机调节保安系统实验装置设计[J];中国科技信息;2010年01期

10 王达达,孙家禄;哈汽 200MW 汽轮机机械液压式调节系统的动态计算与分析[J];云南电力技术;1997年03期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 吴华强;;关于汽轮机调节油油质劣化的探讨[A];全国火电大机组（300MW级）竞赛第34届年会论文集[C];2005年

2 郑展友;;300MW汽轮机汽流激振案例分析探讨[A];全国火电大机组（300MW级）竞赛第34届年会论文集[C];2005年

3 王顺森;毛靖儒;丰镇平;;高参数汽轮机调节级喷嘴防治颗粒冲蚀技术及其优化机制[A];中国动力工程学会透平专业委员会2010年学术研讨会论文集[C];2010年

4 袁立平;刘占辉;毛海帆;;某300MW汽轮机的随机振动故障分析[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年

5 李维;周立;;赤峰热电厂#5汽轮机增容改造[A];2003年内蒙古自治区自然科学学术年会优秀论文集[C];2003年

6 王军伟;;工业汽轮机调节系统动态特性影响参数的分析与研究[A];中国动力工程学会透平专业委员会2012年学术研讨会论文集[C];2012年

7 李潇潇;王宣银;李福尚;;基于PIC单片机的汽轮机调节汽阀自动控制系统的研究[A];第四届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 田松润;汽轮机DEH阀门控制的研究[D];华北电力大学(北京);2016年

2 杨涛;汽轮机及其调节系统建模及参数不确定性研究[D];重庆大学;2016年

3 甘飞;汽轮机及其调节系统参数高效辨识算法及系统研究[D];重庆大学;2016年

4 陈晓辉;汽轮机控制主阀操作参数优化及调控系统改造[D];大庆石油大学;2005年

5 张兆峰;汽轮机控制优化的研究[D];西安电子科技大学;2008年

6 崔海涛;汽轮机内部流场数值模拟及叶片改进设计[D];大连理工大学;2006年

7 徐世明;汽轮机数字电液调节系统建模与仿真[D];东北电力大学;2014年

8 郝文广;汽轮机非线性振动的实验研究[D];华北电力大学;2011年

9 李清;汽轮机深度变工况的热力特性精确计算方法及应用研究[D];长沙理工大学;2012年

10 肖官和;汽轮机DEH调节系统状态评价方法的研究[D];华北电力大学（北京）;2005年

，

本文编号：593139