【正文】 qij可以表為： ryjiy????ijq 有了矩陣 P 和 Q，取它們相應(yīng)元素的比值構(gòu)成新的矩陣 ∧ 。但隨著多變量控制技術(shù)的發(fā)展與完善及計算機(jī)控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用 ，這一問題將逐步得到解決。 ???????????????????????????????WBGGGGGGGHPN T?3332232221121100 （ 7） 根據(jù)熱工過程階躍響應(yīng)曲線和超臨界機(jī)組動態(tài)特性 、(s)G11 、(s)G12 、(s)G21 、(s)G22 、(s)G23 、(s)G32 (s)G33 為： )1)(1( K( s ) 21 111 ??? sTsT sG (8) )1)(1)(1( K( s ) 543 212 ???? sTsTsTG (9) 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 17 頁 )1)(1( K( s ) 76 321 ??? sTsTG (10) )1)(1( K( s ) 98 422 ??? sTsTG (11) )1)(1)(1( sK( s ) 121110 523 ???? sTsTsTG (12) )1)(1)(1( K( s ) 151413 632 ???? sTsTsTG (13) )1)(1)(1( K( s ) 181716 733 ???? sTsTsTG (14) 本文辨識所用到 G(s) 的數(shù)據(jù)均來自某 1 000MW 超臨界機(jī)組運行的實際現(xiàn)場熱工數(shù)據(jù)。從而也說明直流鍋南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 15 頁 爐是一個三輸入 /三輸出相互耦合關(guān)聯(lián)極強的被控特性。 3．給水流量階躍增加擾動 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 13 頁 在給水流量階躍增加擾動下，各個輸出變量變化為：給水流量增加導(dǎo)致附加蒸發(fā)量增加，機(jī)組負(fù)荷先上升，由于過熱段吸熱減少導(dǎo)致過熱蒸汽溫度下降，減溫水系統(tǒng)減少噴入減溫水流量以維持過熱汽溫，最終使負(fù)荷恢復(fù)到原來水平；同樣由于附加蒸發(fā)量增加，使機(jī)前壓力先增加，由于減溫水流量減少，最終恢復(fù)到原來水平；由于燃水比減小，蒸發(fā)段延后，中 間點溫度下降至一定水平。汽包在運行中除作為汽水分離器外 ,還作為燃水比失調(diào)的緩沖器。不管是爐跟隨還是機(jī)跟隨控制方式，都是采取機(jī)爐分工、先后動作的配合方式，而對于變動負(fù)荷的機(jī)組負(fù)荷控制，必須遵循負(fù)荷協(xié)調(diào)控制原則的協(xié)調(diào)控制方式。但最常用的有兩種： 按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分，主要有以鍋爐跟隨為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、以汽機(jī)跟隨為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)和汽機(jī)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)； 按能量平衡關(guān)系，主要有間接能量平衡系統(tǒng)（ IEB）和直接能 量平衡系統(tǒng)（ DEB）。采用積分分離 PID控制算法后，設(shè)置積分分離閥值 0E ,對于大于 0E 的部分不進(jìn)行積分作用，這樣就顯著降低了被調(diào)量的超調(diào)量，縮短了調(diào)節(jié)時間。N 公司首先發(fā)明了 DEB 的控制方案，其協(xié)調(diào)控制方式基本以DEB 為主而美國的 FOXBORO 公司的協(xié)調(diào)方案也是以 DEB 為主。這種設(shè)計是基于靜態(tài)的近似解禍。電網(wǎng) AGC 控制對單元機(jī)組提出了深度調(diào)峰的要求。 Secondly, summarizes the influence of factors of coordination control system ， analyzes the dynamic characteristic of supercritical unit in 100% load and supercritical unit under the dynamic mathematical model 。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽 服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。 ：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 目前，超臨界機(jī)組是我國新建或擴(kuò)建火力發(fā)電廠的主流機(jī)組，隨著越來越來多的大容量、高參數(shù)機(jī)組的投運，現(xiàn)代化電力生產(chǎn)對機(jī)組運行安全性、經(jīng)濟(jì)性要求的提高，使其自動化水平也得到了很大的提高，自動化已經(jīng)在生產(chǎn)過程中起 到了至關(guān)重要的作用。另一種是從能量平衡的觀點出發(fā)，將協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)分為直接能量平衡 (DEB)和間接能量平衡系統(tǒng) (IEB)兩大類。Braun 公司 的 Symphony 分散控制系統(tǒng)，其協(xié)調(diào)控制方案采用以機(jī)跟爐為基礎(chǔ)的 IEB 控制方案 ??03 。 （ 3） 對協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)對象進(jìn)行解耦研究 由以上的分析可知，單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是以鍋爐燃料量、汽輪機(jī)閥門開度、給水量為 輸入，鍋爐主蒸汽壓力、機(jī)組實際發(fā)電功率、中間點焓值為輸出的多變量系統(tǒng)。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 7 頁 圖 22 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的組成 協(xié)調(diào)主控系統(tǒng)主要由 三部分組成： 第一部分為機(jī)組指令處理回路，用以協(xié)調(diào)機(jī)組能力與電網(wǎng)需求的平衡，根據(jù) AGC 指令或本機(jī)的運行人員指令（目標(biāo)指令），經(jīng)運算處理，給出在幅值大小和變化率均為機(jī)組可能接受的實際機(jī)組功率指令 ULD（ Unit Load Demand）。汽輪機(jī)側(cè) PI 調(diào)節(jié)器輸入為 ? ? TPNULDKP ??? )(s ，可理解為負(fù)荷變化（增加）時，動態(tài)改變（降低）了壓力定值，以放出蓄能。隨著鍋爐朝著大容量參數(shù)的方向發(fā)展 ,超臨界機(jī)組日益顯示其諸多優(yōu)點 ,不僅煤耗大大降低 ,排污量也相應(yīng)減少 ,經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。 發(fā)展超臨界機(jī) 組已成為我國電力行業(yè)的主要方向之一。 直流鍋爐汽水一次性循環(huán)特性，使超臨界鍋爐動態(tài)特性受末端阻力的影響遠(yuǎn)比鍋筒式鍋爐大。 超臨界機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 超臨界單元機(jī)組可以看成一個三輸入三輸出的多變量調(diào)節(jié) 對象 , 如圖 27所示。數(shù)據(jù)的去噪采用軟閾值處理方法。μ2=B。 圖 34 對角矩陣法解耦控制系統(tǒng) 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 31 頁 將解耦器帶入上圖，發(fā)現(xiàn)： 0)GD( 211211211 ?? CMGD ；說明 1y 。 y2=P。 給水量 W:t /h。由于燃水比變化時出口汽溫的響應(yīng)遲延很大，因此不能用出口汽溫來作為燃水比調(diào)節(jié)的反饋量。對于汽包鍋爐，由于汽包的蓄熱較大，可利用汽包的蓄熱滿足汽輪機(jī)超調(diào)的需求，使主汽壓力不致產(chǎn)生過大波動。由于超臨界直流爐的強非線性，常規(guī)的控制策略難以達(dá)到良好的控制效果。超臨界參數(shù)鍋爐是指過熱器出口主蒸汽壓力超過 MPa,理論上認(rèn)為 ,在水的狀態(tài)參數(shù)達(dá)到臨界點時 ,水的汽化會在一瞬間完成 ,即在臨界點時飽和水和飽和蒸汽之間不再有汽、水共存的二相區(qū)存在 ,也就是說二者的各項參數(shù)不再有區(qū) 別。 圖 24 以汽機(jī)跟隨為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) 汽輪機(jī)側(cè)同時閉環(huán)調(diào)壓調(diào)功 +ULD 前饋、鍋爐側(cè)閉環(huán)調(diào)功 +ULD 前饋。在機(jī)組主 /輔設(shè)備能力受到限制的異常情況下，可根據(jù)實際情況，限制或強迫改變機(jī)組負(fù)荷。受控過程是一個多輸入、多輸出的過程，并在輸入與輸出之間存在著交叉的關(guān)聯(lián)和耦合。 國內(nèi)外協(xié)調(diào)控制的應(yīng)用現(xiàn)狀 目前 ,國內(nèi)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)基本上都是在引進(jìn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計和改進(jìn)的，國內(nèi)廠家以和利時公司的 HS20xx 系列比較成功，但市場占有率還很低 ，國內(nèi)眾多電廠已成功地應(yīng)用了國外的控制系統(tǒng) 。單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計充分利用了機(jī)爐對象特性方面的特點，采用了前饋、補償、多變量解耦等控制策略，使控制系統(tǒng)具有合理、可靠、易于維護(hù)調(diào)整等優(yōu)點。根據(jù)國家的“十一五”電力規(guī)劃， 20xx 年發(fā)電裝機(jī)將要達(dá)到 ～ 6億 千瓦左右，其中火電在 4 億千瓦以上，“十一五”電力安排投產(chǎn)在 億千瓦左右，而其中火電為 8500 萬千瓦，到 2020 年全國規(guī)劃裝機(jī)容量預(yù)計達(dá)到 9～ 億千瓦左右，其中 63％為火電裝機(jī)容量。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 Then, we adopt feedforward decoupling and diagonal matrix decoupling two methods coordinated control system of supercritical unit simulated research, pare decoupling control and not decoupling control effect and pletely decoupling single loop control effect after the difference 。主要包括 :大范圍的負(fù)荷變動，良好的負(fù)荷動靜態(tài)跟蹤性能、穩(wěn)定性能等。系統(tǒng)的魯棒性能較差。 綜合 以上協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的分析，可以發(fā)現(xiàn)西歐和日本的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)基本采用間接能量平衡 (IEB)為主，而美國的公司基本上采用了能量直接平衡 (DEB)為主。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 6 頁 第二章 機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)概述 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)概述 ??12 簡單地說，機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)主要完成以下功能： (1)接受電網(wǎng)中心調(diào)度所的負(fù)荷自動調(diào)度指令、運行人員的負(fù)荷指令和電網(wǎng)頻率偏差信號，及時響應(yīng)負(fù)荷請求，使機(jī)組具有一定的電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻能力，適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷變化的需要。圖中， F(t)一般為超前 滯后環(huán)節(jié)，它一方面使燃燒率指令 B? 隨給定功率變化而沒有遲延，另一方面對給定功率的微分超前調(diào)節(jié)作用，有利于改善鍋爐對功率的響應(yīng)特性。同樣，當(dāng)主蒸汽壓力產(chǎn)生偏差時，機(jī) 、爐主控制器同時接受指令信號對汽輪機(jī)和鍋爐進(jìn)行操作，一方面改變鍋爐的燃燒率，補償蓄能的變化，另一方面適當(dāng)改變汽輪機(jī)的進(jìn)汽門的開度，控制蒸汽流量，維持主汽壓力的穩(wěn)定。這使得直流爐汽機(jī)與鍋爐之間具有強烈的耦合特性 ,整個受控對象是一多輸入多輸出的多變量系統(tǒng)。由于直流鍋爐在汽水流程上的一次性循環(huán)特性，沒有汽包等參數(shù)集中的儲能元件，在直流運行狀態(tài)汽水之間沒有一個明確的分界點，給水從省煤器進(jìn)口就被連續(xù)加熱、蒸發(fā)與過熱，根據(jù)水、濕蒸汽與過熱蒸汽物理性能的差異，可以劃分為加熱段、蒸發(fā)段與過熱段三大部分，在流程中每一段的長度都受到燃料、給水、汽機(jī)調(diào)門開度的擾動而變化，從而導(dǎo)致了功率、壓力、溫度的變化。超臨界機(jī)組實際運行在超臨界和亞臨界兩種工況下。數(shù)據(jù)的采樣周 期為 3 s , 共 600 組。一種簡單、有效解決方法是對系統(tǒng)進(jìn)行解耦。 所以該控制系統(tǒng)的第一放大倍數(shù)分別為： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 23 頁 11BWT1111 Np 32 Gy ??????? ?? ?? 12W2112 T31 Np GBy ??????? ???? 0NpB3113 T21 ??????? ???? Wy 21BW1221 Pp 32 Gy T ??????? ?? ?? 22W2222 T31 Pp GBy ??????? ???? 23B3223 T21 Np GWy ??????? ???? 0HpBW1331 31 ??????? Ty ?? ?? 32W2332 T31 Hp GBy ??????? ???? 33B3333 T21 Hp GWy ??????? ???? 第二放大倍數(shù)分別為： PHT1111 Nq 32 ?? ?????? yyy 由于 1211 BGG ?? TN ? （ 1） 232221 BG WGGP T ??? ? （ 2） 3332 WG?? BGH （ 3） 將 N 分別用 P、 H、 T? 表示： 由（ 3）式得：3332GBGH?W (4) 將（ 4）帶入（ 2）式得： )B(BG333223223323212333322221GGGGGHGGGG BGHGPTT?????????? 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 24 頁 故 32233322233321T3333322322332321TGGGGHGGGPGGGGGGHGGPB ???? 所以 1232233322 2333213311T GN GGGGG HGGGPG T ? ???? ?? 所以 322333