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1、采用INTUNE5自适应模块-提供电厂实时PID变参数运行优化

    提高大型火电机组的控制水平,我们可以采用经济且易于实现的方法来优化目前已有的控制策略的控制效果。从经典控制理论的角度分析,变参数PID控制、IMC模型预测控制以及选择性控制与常规PID控制技术进行整合后,对控制效果的优化是非常积极和有效的。这种在经典控制理论指导下的优化技术,有着广阔的使用前景,值得进行推广。
1、1 变参数PID控制方案
    INTUEN5变参数PID控制所采用的方法主要是通过 IMC内模控制对发电过程中相关对象特性的模型动态辨识技术。变参数控制PID控制具有在线学习功能,使PID具有全程适应被控对象参数变化的能力,既能得到整个工况范围内满意的调节性能,提高控制效果,又能保证控制系统更好地适应负荷大范围内变化的要求,是一种既实用又经济的控制方式。
    INTUNE自适应优化工具是一个模型辨识系统,它的“无干扰”理论使用了极其复杂的启发式算法,动态监测过程的异常情况,诸如:控制器输出饱和、过程负载变化引起的响应滞后或持续振荡等等,不断地在实时状态下对过程的动态特性进行辨识,并与系统原来记录的过程数据相比较,进行验证和建模,从而生成适合本过程回路的优化的PID 参数值。


1、2 变参数PID控制的应用实例分析

    某火电厂300MW超超临界机组的变参数PID控制的实践应用,较好地体现了变参数PID控制的思想。该机组的协调控制系统在常规PID控制的基础上,针对机组工艺特性、设备结构特性以及运行工况变化,设置了前馈补偿、非线性函数修正、对象动态特性补偿。结合INTUEN5变参数自适应调节,因而使机组的控制取得了较佳的效果。

    该厂锅炉为加拿大BW公司制造的CAROLINA型亚临界压力一次中间再热W型火焰自然循环辐射式锅炉,汽轮机是由美国GE公司制造的AD5型亚临界单轴双缸双排汽一次中间再热冲动凝汽式汽轮机。在汽机跟随协调控制(CTF)方式锅炉主控运算回路中,试用了变参数PID控制器,提高了控制系统的适应性。参数随机组实际负荷的变化而变化。通过这种变参数形式PID控制器的应用,使PID控制具有大负荷变化下的适应性,保证了PID控制参数全程最优。

优化前:
    PID参数整定值:P=3.5 I=30 D=1.8,负荷的变化对主汽温度会产生比较大的扰动,使机组运行的时间调整较长,不利于机组整体运行的稳定性。
    6/5/2009 5:29:21am,INTUNE5自适应模块辨识模型并自动给出参数
优化后:
   PID参数整定值:P=3.6 I=22 D=2.5,在负荷的变化中,主汽温度能快速的适应,与设定值的偏差明显减小了许多,对机组运行的干扰大大减少,滞后性也大为缩小,说明对机组运行中主汽温度调节的非常好,极大提高了机组运行的稳定性,热效率也相应的提高。