先进控制算法在电厂DCS系统中的应用研究

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本文从工程实际出发,针对邯郸信达煤气发电有限公司的焦炉煤气发电项目,依据DCS系统的设计规范,完成了该厂发电机组DCS系统的部分设计工作。该系统实施了对发电机组的自动检测、顺序控制,实现了对机组运行过程中关键工质参数的自动控制,并能够实现锅炉及汽机系统的联锁保护,防止意外事故的发生,保证发电机组的安全稳定运行。 锅炉燃烧系统的控制是电厂自动控制系统的重要环节,对节能、环保具有重要意义。目前在对锅炉燃烧的控制上,占统治地位的仍然是经典的PID调节器,约占85%-95%。但是由于锅炉的燃烧系统本身是一个复杂的时变动态过程,具有很强的非线性、强耦合、大滞后、强干扰等特性,致使传统的PID等算法难以达到理想的控制效果和较高的自动投运率。因此,对先进控制技术在锅炉燃烧过程中的应用进行深入研究,以期获得优良调节品质、提高燃烧效率、实现节约能源,不仅具有很高的学术研究价值,而且具有一定的经济效益和深远的社会效益。 先进控制算法在工业过程控制中的应用很少,因此,如何将先进控制算法应用到工业控制中,是一个值得研究的课题。本文对先进控制算法在组态软件中的实现方法进行了较为详细的探讨,并结合MCGS组态软件的特点,成功地完成了一次先进控制算法在MCGS组态软件中的应用实践。 本文针对锅炉燃烧系统的特点,提出了将动态矩阵控制串级控制(DMC-PID)策略应用到锅炉蒸汽压力控制系统中的方案,且在基于MCGS组态软件的自制仿真平台上,对DMC-PID控制策略进行了仿真试验,收到了较好的效果,并通过在上海桃浦热力有限公司1号站蒸汽锅炉上实际运用,证明了先进控制算法在复杂系统控制中的可行性。希望能给相关工作者的研究提供一些参考。
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