基于改进型粒子群算法的汽轮机DEH控制系统建模仿真与参数优化

发布时间：2017-12-11 01:25

  本文关键词：基于改进型粒子群算法的汽轮机DEH控制系统建模仿真与参数优化

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【摘要】：汽轮发电机组的控制是整个电厂控制的重要组成部分。现代汽轮机广泛采用数字电液调节系统,其控制效果对电网供电质量及机组的安全、稳定、经济运行意义重大。本文以中间再热式汽轮发电机组及其控制系统为研究对象,用机理分析法建立了各环节的数学模型,包括电液转换器、油动机、进汽容积和中间再热容积、转子、发电机功率,并加入了典型的非线性环节,对模型参数的选择进行了详细的说明。以此为基础,利用SIMULINK对目前广泛采用的功率—频率控制方案的DEH系统进行仿真研究。首先对各控制回路的对象进行分析,讨论了复杂串级系统控制器参数的整定优化方法,也讨论了当控制回路中存在限幅环节的情况。接着运用公式法、动态参数法、免疫PSO法分别整定各子系统控制器参数,通过对比各子系统的阶跃响应曲线,分析三种整定优化算法的优缺点并选取最佳的PI优化参数。然后,运用最佳的控制器PI参数,做各种扰动信号下汽轮机转速及功率的控制输出曲线,并对控制系统的鲁棒性进行了验证仿真,总结了被控对象参数变化对控制效果的影响。然后,运用仿真结果准确的解释了DEH系统的一次调频功能,讨论了转速不等率对控制系统的影响。各个环节以及系统的仿真输出曲线均与实际情况相符,验证了控制系统数学模型建立的正确及控制器参数设置的合理。最后在实体仿真机上,对功率回路的三组控制器参数进行测试,比较三种参数优化方法所得到的参数在不同扰动下的动态响应曲线,证明了免疫PSO法具有很好的参数寻优性能。本文推导的汽轮机控制系统模型,控制策略及参数整定优化方法有一定参考价值,对更好地进行汽轮机系统的建模仿真与参数优化是很有实际意义的。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM621;TP18

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