電廠分散控制系統(tǒng)HIL仿真研究與應用.pdf

1、分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System，DCS)設(shè)計與運行人員水平是影響火電機組運行的兩個重要因素。DCS仿真模擬操作平臺的研究對于提高控制水平以及進行運行人員的培訓都具有深遠意義。硬件在回路(Hardware in the Loop，HIL)仿真技術(shù)將實際控制系統(tǒng)與被控對象的數(shù)學模型組成仿真控制回路，系統(tǒng)既具有與實際系統(tǒng)相同的人機交互界面，又能反映實際被控對象的動態(tài)特性。
　　本文針對北京國電智深控制

2、技術(shù)有限公司自主研發(fā)的EDPF-NT plus型DCS，實現(xiàn)了激勵與虛擬DPU兩種方式的HIL仿真。研究過程中，使用了學術(shù)研究領(lǐng)域廣泛使用MATLAB/SIMULINK平臺，因此在對象模型辨識以及先進控制算法的應用方面更為靈活，具有方便研究及應用的優(yōu)勢。本文圍繞火電機組分散控制系統(tǒng)組態(tài)、分散控制系統(tǒng)HIL仿真平臺搭建等進行了以下四個方面的研究：
　　1、使用國電智深EDPF-NT plus分散控制系統(tǒng)，完成了小型生物質(zhì)電廠數(shù)據(jù)采集

3、系統(tǒng)(DAS)、電氣控制系統(tǒng)(ECS)、順序控制系統(tǒng)(SCS)、模擬量控制系統(tǒng)(MCS)以及爐膛安全控制系統(tǒng)(FSSS)的設(shè)計、組態(tài)及調(diào)試工作。
　　2、基于MATLAB/SIMULINK仿真平臺，針對EDPF-NT plus分散控制系統(tǒng)開發(fā)了激勵與虛擬DPU兩種方式的分散控制系統(tǒng)HIL仿真方案。由于實際DCS軟硬件設(shè)備及MATLAB平臺的引入，使得仿真方案在保證逼真度的同時，在模型辨識以及先進控制算法應用方面對傳統(tǒng)電廠仿真功能進

4、行了一定的擴展。
　　3、基于火電機組實際運行過程中鍋爐給水系統(tǒng)數(shù)據(jù)，采用機理結(jié)合系統(tǒng)辨識的方法建立了汽包水位以及給水流量的數(shù)學模型，并應用所研究的分散控制系統(tǒng)HIL仿真技術(shù)，實現(xiàn)了汽包水位控制的HIL仿真。
　　4、以火電機組主汽溫度控制系統(tǒng)為對象，探討了兩種實現(xiàn)模糊PID復合控制策略的方法。第一種方法將模糊控制器轉(zhuǎn)換為查詢表，使用DCS自帶的算法模塊近似實現(xiàn)了模糊PID復合控制；第二種方法借助了MATLAB與DCS之間的