一、锅炉汽水系统动态过程仿真（论文文献综述）
杨伟明[1]（2021）在《超超临界发电机组耦合飞轮储能调频技术研究》文中进行了进一步梳理随着我国电力行业快速发展,超超临界燃煤机组逐渐成为我国能源电力行业主要的供应者和参与者。在电力事业的未来发展中,超超临界燃煤机必将成为承担调频和调峰任务的主要电源。调频电源需要具备爬坡率高、响应时间短和恢复稳定速度快等特点,但目前的超超临界机组由于自身的汽水响应和燃料响应复杂,尚不具备。因此,将具有上述特点的飞轮储能技术与超超临界燃煤机组相结合,构建超超临界机组-飞轮火储联合系统参与电网调频,将大大增强超超临界机组的调频能力,并减小汽轮机的出力波动,缩小主蒸汽压力波动。飞轮储能-火储联合系统调频技术的研究将为超超临界机组参与电力系统调频提供新的解决思路与可靠的技术路线。本文讨论以超超临界机组为代表的火电机组调频调峰技术发展过程中的瓶颈问题,以及飞轮储能技术的研究现状和实际应用情况。基于火电机组参与电力系统调频时电源侧和用户侧的功频变化机理,研究调频过程及控制系统机理。类比亚临界机组仿真模型,对锅炉主要换热面进行分段和物性参数假设,提出超超临界锅炉模型受热面相关参数的计算思路和方法,完成超超临界燃煤机组的模块化建模。同时,建立飞轮储能等效控制模型,提出基于荷电状态约束下的飞轮优先调度的火储联合负荷分配系统。使用MATLAB/Simulink平台构建两区域电网仿真模型,对火储联合系统参与的二次调频过程进行仿真试验和分析。研究发现,飞轮储能系统的介入,大幅降低机组汽轮机出力波动和电力系统频率变化峰值。考虑到飞轮优先调度模式下,储能系统长时间处于充、放电状态,极易出现过充过放现象,而导致储能系统失效。所以,在原有控制系统的基础上,设计出飞轮可切出的负荷分配模块,并构建仿真模型进行仿真试验验证。研究表明,基于分时控制的负荷分配模块,在仅对造成较小火电出力波动前提下,实现电力调频过程中飞轮的有序切出功能。
覃贵芳[2]（2020）在《火电机组热力系统仿真技术研究》文中认为近几年,许多大型火力发电企业建成并投产;逼真、灵活、可靠的仿真系统,不仅可用于训练与考核电厂操作人员,也可以作为高校模块化教学、毕业生入职前培训的载体;但就目前而言,火电厂仿真系统多存在对整体系统研究比较少、热力系统模型精度不够高、模块求解速度慢、仿真系统不够灵活等问题。为了解决模型精度不够高的问题,该论文以华能长兴电厂火电机组作为研究对象,对整个热力系统进行深入研究;首先,分析和建立锅炉单相受热面通用的动态数学模型,针对该受热面的结构和工作特点,采用精度高于传统模型的建模方法;针对三分仓空气预热器的构造特性,采用精度优于传统模型的算法;针对锅炉本体的复杂性,采用集总参数方法对数学模型进行适当的简化;其次,结合长兴电厂运行特点,建立了汽轮机系统模型。为了解决模型求解速度不够理想、仿真机不够灵活的问题,本文结合功能强大的MSP多学科仿真开发平台,采用多组份热力系统建模工具Powerbuilder进行图形化建模,在平台上进行系统组态及全工况调试,得到模型在正常运行及受典型干扰时,主要参数的变化趋势。最后,对仿真过程中主要参数的变化轨迹进行分析,结果表明,所搭建的仿真系统模型精度较高,能较好地模拟电厂的静态和动态特性,且系统中各功能模块具有运行速度快,可移植、修正和扩展等特点,为培训学员提供良好的平台。
麻国倩[3]（2020）在《基于EBSILON二次再热百万机组机炉耦合建模仿真及热经济性研究》文中研究表明在很长一段时间内,中国最主要的发电方式仍会是火力发电。随着国家不断发展和进步,对于各行各业的节能减排的要求力度不断加大,火电机组节能改造也迫在眉睫。二次再热和余热利用技术的应用大大提高了火电机组的效率,而二次再热火电机组的应用越来越广泛,再热气温的调节控制成为了研究重点之一,且对二次再热百万机组采用余热利用进行仿真建模和热经济性对比分析也具有深远的意义。本文将二次再热百万的机组作为研究对象,在Ebsilon仿真软件的平台上,对未采用余热利用的切除旁路系统、采用余热利用的基准系统和优化系统三个系统建立锅炉系统和汽轮机系统机炉耦合的详细模型,且做变工况分析,模型验证结果最大误差在4%左右。对二次再热机组的再热汽温的控制调节进行了深入研究,本文中机组主要采用烟气再循环进行调温,在中间温度不控制的前提下,以基准系统为例,不同负荷下烟气再循环率随着中间点温度的升高而降低,且中间点温度变化对低负荷的烟气再循环率影响大;在中间点温度控制的前提下,以三个系统为研究对象,研究了负荷、过量空气系数、煤质、给水温度四个因素对烟气再循环率的影响。切除旁路系统和优化系统的烟气再循环率随负荷的升高逐渐降低,基准系统低负荷随负荷升高烟气再循环率降低;烟气再循环率和过量空气系数呈反比关系,过量空气系数变化时,切除旁路系统再循环率变化在0.07左右,对其影响最大;高水分的煤质烟气再循环率较低,低挥发分、高灰分煤种比高挥发分、低灰分煤种对再热蒸汽温度的变化影响大;给水温度和烟气再循环率呈正比关系。对三个系统做出了负荷、磨煤机入口风温、烟气旁路中间点温度三个因素改变时的热经济性对比分析:随着负荷的升高,三个系统的发电煤耗率均降低,优化系统节煤量增长幅度较大,100%负荷时相比于切除旁路系统,节煤量达到了5.464g/kWh,优化系统的热经济性最好;基准系统和优化系统煤耗率随着磨煤机入口风温升高都增加,热经济性降低。相比于基准系统,磨煤机入口在一定范围内温度越高,节煤量越高,优化系统的系统热经济性好。磨煤机入口风温225℃时,相比于基准系统节煤2.942g/kWh;对于基准系统和优化系统,煤耗率随旁路中间点温度的升高不断增加,系统热经济性也降低,温度变化120℃时,基准系统多耗煤3.09g/kWh,优化系统多耗煤4.83g/kWh,旁路中间点温度的变化对于优化系统影响较大。利用热一次风温的热量加热给水,构成优化改造系统,对优化系统和优化改造系统在负荷、烟气冷却器分配比例变工况下进行热经济性参数对比分析,优化改造系统的煤耗率更低,热经济性能较高。100%负荷时,对比优化系统,优化改造系统最大节煤量达到1.14g/kWh;烟气冷却器分配比例对于系统经济性几乎没有影响。
杨远达[4]（2020）在《基于支持向量机的船舶辅锅炉故障诊断研究》文中指出船舶辅锅炉系统是船舶辅机中的重要组成部分,用于向船舶提供驱动蒸汽辅机、供应辅助热源等方面非主动力用途的饱和蒸汽。它的无故障运行对于船舶的正常航行具有十分重要的意义。本文针对船舶辅锅炉系统运行中常见的船舶辅锅炉烟道轻微阻塞、供油管路滤清器脏污、锅炉主安全阀少量泄漏三类故障进行了故障诊断方法研究。鉴于船舶辅锅炉系统故障诊断存在故障知识不完备、故障样本数量少、故障诊断系统难评估等问题,本文采用了仿真技术与故障诊断技术结合的研究思路,通过仿真的方式采集了包括汽包压力、水位等五个运行参数,并以此建立了船舶辅锅炉系统正常工况样本库与故障工况样本库,进而对船舶辅锅炉系统故障诊断方法进行研究与探讨。首先,本文使用模块化建模法、集中参数分析法等建模方法,分别建立了船舶辅锅炉系统炉膛部分、汽包部分、水冷壁与下降管联合部分三个主要部分的数学模型。基于各部分数学模型,使用MATLAB/Simulink仿真软件对各部分仿真模型进行了设计与实现。由模型静态验证与动态验证结果可知,该仿真模型较为准确的模拟了船舶辅锅炉系统静态、动态运行过程,可作为船舶辅锅炉系统正常工况数据样本库的数据来源使用。接着,本文在切实了解船舶辅锅炉烟道轻微阻塞、供油管路滤清器脏污、锅炉主安全阀少量泄漏三类故障的故障发生机理、故障发生现象等知识的前提下,基于船舶辅锅炉系统仿真模型进行了三类故障的设置与验证。由故障仿真结果可知,该模型故障监测点动态变化曲线的变化趋势与前人已有研究中的描述基本一致,故可作为船舶辅锅炉系统故障工况数据样本库的数据来源使用。然后,本文基于支持向量机算法与船舶辅锅炉系统样本库建立了船舶辅锅炉系统故障诊断模型,并对未优化参数的船舶辅锅炉系统故障诊断模型进行了测试与评估。由故障诊断结果可知,未优化参数的船舶辅锅炉系统故障诊断模型针对船舶辅锅炉系统三类常见故障的故障诊断表现出了一定适应性,但仍有很大可优化空间。最后,本文基于网格搜索法和粒子群算法对支持向量机故障诊断模型中的核参数gamma与惩罚因子C进行了参数优化,并将通过参数优化得到的故障诊断模型与未优化参数的故障诊断模型进行了故障诊断效果比对。最终得出结论,针对船舶辅锅炉系统的船舶辅锅炉烟道轻微阻塞、供油管路滤清器脏污、锅炉主安全阀少量泄漏三类常见故障,基于支持向量机算法的故障诊断方法具有相当的可行性,而在故障诊断模型参数优化算法中,粒子群算法相较于网格搜索法表现出了更佳的优化效果。
徐永攀[5]（2020）在《基于RCM的火电厂吹灰器与锅炉汽水系统维修决策及支持系统的研究》文中研究指明随着现代社会的变化,电力工业发展的速度很快,一直以来发电设备应用计划维修、事后维修的模式逐渐出现维修不足或维修过剩的问题,维修模式逐步变为先进的可靠性维修模式。发电设备中吹灰器与锅炉汽水系统是两种故障率差别很大的设备,利用以可靠性为中心的维修（Reliability Centered Maintenance,RCM）理论对设备的维修决策进行研究,并由所研究的内容研发维修决策支持系统,使吹灰器与锅炉汽水系统长久稳定的运行。以可靠性为中心的维修（RCM）含有故障模式、影响性与危害性（Failure Mode,Effects and Criticality Analysis,FMECA）分析、可靠性分析、维修策略的制定等内容。首先对吹灰器做故障模式,影响性与危害性（FMECA）分析。应用层次分析法对吹灰器的部件的重要度进行评估,确定吹灰器中重要的部件。对重要的部件进行FMECA分析,其中危害性分析采用灰色关联法进行分析,提高设备风险分析的精确度。吹灰器的可靠性分析,首先对吹灰器的故障数据进行寿命分布拟合检验,采用威布尔分布模型对吹灰器进行可靠性分析。然后,应用指数分布模型、正态分布模型对吹灰器进行可靠性分析。对威布尔分布、指数分布、正态分布的可靠性分析结果进行比较,得到威布尔分布适合吹灰器的可靠性分析。锅炉汽水系统的可靠性分析,根据蒙特卡洛仿真得到无故障数据,采用威布尔分布、指数分布、对数正态分布,三种寿命分布的置信限法,对锅炉汽水系统进行可靠性分析。对威布尔分布、指数分布、对数正态分布的计算结果进行分析,得到威布尔分布下形状参数已知范围时满足锅炉汽水系统的可靠性分析。根据吹灰器与锅炉汽水系统不同时间点的可靠度的变化,将可靠度引入视情维修决策中,形成时变可靠度下的视情维修决策。由于设备的维修需要精确的备件数量,故引入备品备件模型。因此得到设备的维修周期、维修次数、备品备件的数量。最后,研发维修管理支持系统。
马伏新[6]（2020）在《基于DCS控制系统的锅炉主蒸汽温度控制策略研究》文中认为近些年来,我国经济发展迅速,所以,为了适应经济发展的节奏,人们对电力的需求也越来越大,虽然核电、风力发电以及太阳能发电等新型发电方式在我国发展迅速,但是,火力发电仍然占据了主导地位,截止2019年底,火力发电占比仍然在70%以上。然而,火力发电就离不开锅炉的作用,在锅炉的正常运行中,高温过热器出口过热蒸汽温度,即主蒸汽温度,是锅炉运行中的重要参数,它的高低直接影响锅炉运行的稳定性、经济性以及环保性。所以,为了使锅炉主蒸汽温度不至于偏高,保持在设定温度值附近,本文结合锅炉运行中常用的DCS（分散集成系统）控制系统,研究了一种控制主蒸汽温度的策略。本文以锅炉主蒸汽系统的热力过程及传热学理论为基础,首先研究了锅炉主蒸汽系统的结构及主蒸汽温度的基本控制方法,从锅炉炉膛内对流式过热器与辐射式过热器随负荷的温升特点的角度分析了主蒸汽温度的静态特性,又从蒸汽流量变化、烟气热量、减温水流量三个因素入手分析了主蒸汽温度的动态特性,并介绍了主蒸汽温度的控制特点及双回路的控制系统。其次,深入研究并分析了应用在主蒸汽温度控制的PID控制系统的结构及功能作用,提出了一种带有前馈-反馈的串级PID控制系统,并利用Simulink对其进行建模和一维仿真。仿真中以阶跃信号为初始信号,并在仿真过程中加入干扰信号,通多对仿真结果的分析,说明了带有前馈-反馈的控制系统具有良好的控制特性。再次,分析锅炉主蒸汽系统,利用MATLAB软件建立主蒸汽系统热力计算模型,将计算模型分为燃料燃烧计算、炉膛热力计算、分隔屏过热器计算、高温过热器计算、减温水量计算五个主要大模块,该模型可以计算锅炉的总风量、总煤量、一、二级减温水量等参数,并且,这些参数可以显示在已编写的GUI面板中,方便输入计算。随后,将锅炉的三个典型负荷（50%、75%、100%）的电厂额定设定值与模块计算结果对比,误差在模型计算允许的范围内,从而验证了计算模型的准确性。最后,利用MATLAB计算模型计算主蒸汽流量与喷水减温器中减温水量的关系,将其应用于锅炉DCS系统中的主蒸汽温度前馈-反馈控制回路中,搭建相应的组态SAMA图,并对其进行试验验证,试验结果表明,在应用该系统后,主蒸汽温度上下波动较小且较为稳定,具有良好的控制效果。通过以上工作,最终形成一个完整的以DCS控制系统为依托的主蒸汽温度控制策略。
廖金龙[7]（2020）在《大功率火电机组一次调频能力建模与优化》文中提出我国正处于能源结构转型关键时期,改善因大规模新能源接入电网带来的频率波动,提高特高压输电受端电网的低频事故风险应对能力,需提高火电机组一次调频有效性和稳定性。对火电机组功频电液调节系统（Digital Electro-Hydraulic Control System,DEH）和协调控制系统（Coordinated Control System,CCS）进行了精确性建模研究,在此基础上研究了机组一次调频能力的评估方法,进一步地对火电机组的一次调频进行了优化研究。DEH伺服系统建模精确与否直接影响阀门仿真精确性,进而影响大功率机组一次调频功率响应仿真。为了提高建模精确性,针对DEH中伺服系统在实际工作中存在的非线性,提出了一种包含限幅、死区和修正系数的非线性伺服系统新模型。将待辨识参数分成线性参数和非线性参数分别辨识,通过建立三层神经网络辨识线性参数,根据阀门流量特性曲线获得非线性参数。以某1000MW超超临界汽轮发电机组调节系统为建模对象,得出限幅参数为1.05,电液转换器时间常数为0.0203,油动机时间常数为0.294,迟缓率为0.00293,以及修正系数为1.093。基于该模型进行仿真验证,得出仿真曲线与实际曲线几乎一致,其中阀门曲线的拟合度达到98.445%,功率曲线的拟合度为96.986%,表明了参数辨识方法的正确性。采用不考虑非线性的伺服系统模型进行对比,发现仿真曲线存在一定偏差,稳定后阀门开度的误差为5%,功率的误差为1.58%,证明了非线性伺服系统模型具有更高精确性。一次调频功率响应不仅涉及汽轮机阀门开度,还需考虑锅炉能量供应的影响,因此不仅要提高DEH建模精确性,还需结合考虑锅炉和汽轮机进行建模。因而采用黑箱建模和机理建模相结合的方法建立CCS模型用于研究机组一次调频。其中,推导建立了制粉系统、管道压损和汽轮机的传递函数和差分方程模型,并采用遗传算法辨识模型参数。由于锅炉的复杂物态转换、换热过程及大惯性大延迟特性,采用神经网络对其建模。使用实际数据对每个模型进行了仿真验证,仿真曲线和实际曲线每个样本点的误差基本都在-3%3%。基于实际给煤、给水和阀门开度指令,对整体的CCS模型进行仿真验证,得出给煤量、过热器出口压力、主蒸汽压力以及功率的仿真曲线与实际曲线的拟合度均高于90%,验证了CCS模型的正确性。最后,基于该CCS模型仿真了机组的一次调频动态响应,过热器出口压力、主蒸汽压力和功率均与实际值吻合良好,表明模型可用于研究机组的一次调频。研究评估机组一次调频能力有利于掌握区域电力系统的一次调频能力,对于防范电网低频风险具有重要意义。基于上述DEH和CCS建模研究,提出机组一次调频能力评估方法。首先通过DEH和CCS的传递函数耦合模型仿真得出由CCS和DEH协同一次调频是最佳调频控制方式。然后在此基础上仿真分析了几种提升机组调频能力的运行方式如:提升滑压设定值、高加给水旁路、补汽阀补汽以及凝结水节流。进一步地,通过实际机组的一次调频能力试验研究了这些方式的调频效果,结果表明增大主蒸汽调节阀节流对提升机组一次调频能力最直接有效,给水旁路与主蒸汽调节阀结合的调频效果与其相当,且具有持续的负荷维持和提升能力。基于此结论,研究了机组阀门和高加给水旁路的一次调频能力评估方法。对于阀门一次调频能力,分别基于变工况分析和单元机组线性增量数学模型推导出关键映射公式,然后采用神经网络对其建模求解。采用实际运行数据和仿真数据分别进行了验证,预测的主蒸汽压力误差和一次调频能力误差均在合理范围内。针对某电厂超超临界1000MW机组建立EBSILON热力系统模型,研究高加旁路提升机组负荷的能力。分别对高加小旁路、高加混合旁路及高加大旁路等3种旁路方式进行仿真,结果表明旁路最前一级高加才能有效增加机组功率。基于此,仿真得到不同负荷率下功率增量与旁路流量之间的关系曲线,以及旁路前后热耗率与负荷率之间的关系曲线。对比分析机组通过阀门节流调节与高加混合旁路调节的热耗率,表明在保证一次调频能力的基础上,采用高加混合旁路调节能有效的提高机组调频能力和运行经济性。大功率机组一次调频参数是影响自身调频动态稳定与维持电网频率稳定的关键因素,基于一次调频能力的研究,建立以总煤耗量及NOx排放最低为目标函数、以电网一次调频稳定、机组一次调频稳定条件及电网要求的速度不等率范围为约束条件的优化模型,来优化各机组速度不等率设置。采用IEEE300节点模型进行仿真试验,仿真结果表明此算法可以保证机组快速完成一次调频任务,并且具有最佳经济性。将优化模型拓展至深度调峰机组,仿真结果表明需适当突破电网一次调频标准的约束来设置速度不等率。采用该优化方案,有利于提高电力系统一次调频快速性和稳定性。另外,考虑到机组调峰深度与调峰能力在一定程度上不可兼得,为了防范电网低频风险,且使电力系统运行经济的同时具备足够的调峰裕度,提出了考虑一次调频能力的机组负荷优化分配模型,并引入新型正弦余弦算法求解。以某电厂4台机组为例验证模型的有效性,分别采用SCA和遗传算法寻优计算并与自动发电控制指令对比,结果表明SCA的最优解比GA精度更高,而且新模型既能保证足够的一次调频备用容量又有更高经济性。通过仿真得出不同负荷率最优经济成本与一次调频备用容量的关系曲线,总结了此规律对负荷优化分配的指导意义。最后仿真研究低负荷率时的负荷分配,结果表明模型会优先选取经济性较好的机组进行深度调峰,以保证整体最佳经济性。本文对大功率机组一次调频进行纵向研究,首先研究提高了DEH和CCS建模的精确性,以保证一次调频建模的精确性。然后提出了基于神经网络的最大调频能力评估方法和基于EBSILON建模的高加旁路一次调频能力评估方法,可简捷高效的获得机组的一次调频能力。最后提出一种全新的优化策略,将一次调频能力纳入优化的约束条件,使机组在能保证电网足够一次调频能力的基础上,分别实现不同机组速度不等率以及负荷分配的联合优化。研究内容对增强电网消纳新能源发电的能力,提高大功率机组运行灵活性具有重要参考价值。
高龙[8]（2020）在《660MW火力发电机组控制系统的设计与应用研究》文中研究表明随着科学技术的进步和能源工业的飞速发展,特别是“十一五”以来,中国在“节能减排”上做了巨大的努力。对火力发电行业的“上大压下”政策,关停了很多高煤耗、高排放和低效率的亚临界机组,大力提倡大容量、高参数、低煤耗和低排放的超临界机组。超临界机组的控制技术在整个发电技术中占有非常重要的位置,而机组的协调控制系统是为了控制机组与电网之间的负荷平衡,是机组整体控制系统的核心。超临界机组控制系统主要控制思想是要整体上控制锅炉和汽轮发电机,以便它们同时遵循网络的负载指令,协调控制设备内部主要操作参数的偏差,以确保设备可以对负荷指令做出快速反应的同时,保障设备主要工作参数的稳定性。超临界机组在运行特性、控制任务以及控制系统结构上都跟亚临界机组有明显的区别。660MW超临界机组的特点是控制变量多,所以也导致了控制难度的上升,对协调控制系统的控制要求也提出了更多的需求。本文以660MW超临界火电机组为例,分析了660MW超临界控制机组的控制特点和控制要求。在分析控制难点的基础上,建立了660MW火力发电厂协调控制模型,进而设计了660MW火力发电机组控制系统。最后,对系统进行了优化和应用,提高了自动控制系统的控制质量,保证在升降负荷过程中能够控制主蒸汽压力、主蒸汽温度在允许的区域内。该控制系统可以完成AGC电网以及一次调频需求,保证设备安全稳定,节能高效的运行。
赵世泉[9]（2020）在《大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路协调最优控制技术研究》文中进行了进一步梳理蒸汽动力装置具有功率大,体积小,重量轻,振动小的优点,我国大型船舶多采用蒸汽动力装置,包括辽宁舰。但大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路控制系统结构复杂、设备繁多、系统参数耦合关系复杂,还具有非线性及时滞等特点,系统运行过程中具有多个稳定工况及动态转换过程,系统工况多变且负荷干扰频繁。为保证大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路稳定安全的运行,改善其控制效果,同时充分考虑到设备的实际动作能力及设备间耦合关系,进行了大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路协调最优控制技术研究。首先,分析了大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路系统的结构组成及运行机理,将系统分解为增压锅炉、除氧器、冷凝器以及废汽总管等子系统,采用机理结合实验数据的方法,给出每个子系统的数学模型,克服了大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路结构复杂、建模困难的问题,并利用汽/水回路增减负荷试验,验证了系统模型的准确性,为大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路协调最优控制仿真试验及控制系统设计奠定了基础。其次,针对大型船舶蒸汽动力装置增压锅炉上锅筒水位系统中存在的干扰频繁、参数摄动以及无自平衡能力等问题,提出了增压锅炉上锅筒水位光滑滑模控制策略,通过设计终端光滑滑模面,将增压锅炉上锅筒水位滑模控制中的符号函数引入到系统控制律的二阶导数中,解决了控制系统的抖振现象,提高了上锅筒水位在大负荷变化情况下的稳定控制。接着,考虑大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路变量耦合紧密,约束条件多的实际运行情况,提出了大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路多目标优化模型预测控制策略,设计多层次优化分配器,给出分层递阶优化控制方法,利用带约束的滚动优化机制,对系统未来时刻输入序列进行了预测优化。在保障系统安全运行的前提下,提高了系统的跟踪性能以及节能性能。当控制系统状态偏差较小时,多目标优化模型预测控制策略将带约束优化问题转换为无约束优化问题,提高了模型预测控制算法的运行速度。然后,针对传统模型预测控制中,耗散函数权值因子维度大、参数配置困难的问题。提出了分数阶模型预测控制方法,将传统模型预测控制中的整数阶耗散函数替换为分数阶耗散函数,使多维权值因子优化问题转化为二维分数阶权值因子优化问题,降低了权重因子的优化维度。仿真试验结果表明:分数阶模型预测控制不仅提高了汽/水回路的跟踪性能,同时增强了系统的抗干扰性能。最后,结合大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路采用PID控制的实际情况,提出了蒸汽动力装置汽/水回路参数自整定控制策略,利用单次小正弦试验,对输出信号进行时间加权变换,获取系统在工作点附近的频率特性,根据系统性能要求,构建系统动态特性“禁区”,确定“禁区”与系统开环奈斯特曲线的相切点,并结合纳什均衡机制对多变量控制器参数迭代计算,得到整定的控制器参数,提高汽/水回路控制系统的性能。通过与其他PID参数自整定方法进行仿真对比试验,验证了参数自整定控制策略的有效性。
梁修凡[10]（2020）在《槽式太阳能发电系统的动态建模及先进控制策略研究》文中研究指明传统的化石能源面临枯竭和环境污染的问题。为解决这些问题,世界各国均把开发可再生能源作为未来的能源发展战略。太阳能是全球储量最丰富的可再生能源之一,因此,太阳能发电技术在工业界得到了广泛的应用。目前,太阳能发电技术可分为两类:光伏发电和光热发电。跟光伏发电技术不同,光热发电技术利用光热转换产生高温蒸汽推动汽轮机发电,因此,光热电站与传统火力发电机组有相似的电力输出特性,且并网容易。光热发电技术的另一个优势是储能的难度和成本较低,因为其采用的储能方式是热储能而非化学储能。目前,槽式太阳能光热（PTC-CSP）发电技术是主流的商用光热发电技术之一。虽然相关技术已得到了广泛的关注,但其控制问题仍然没有得到充分的研究。其中,光热电站最重要的执行层协调控制问题几乎没有文献进行研究。为此,本文首先研究了槽式光热电站的简化动态建模技术,并以该模型作为仿真平台,研究光热电站的决策层和执行层控制问题,并把先进的控制算法应用于光热电站以提升其控制效果。本文的主要内容包括:（1）针对现有光热电站模型比较复杂,难以方便地应用于控制系统仿真的问题,建立了直接储能式和非直接储能式光热电站的整体简化动态模型,包括:集热系统、储热系统、汽水系统和发电系统,并基于该模型对光热电站的稳态和动态特性进行了研究和验证。该模型忽略了影响系统整体建模的一些次要因素,如管路,阀门和泵的动态特性等。因此,所建的模型既避免了复杂的建模过程,又能反映系统核心动态特性,从而能够为控制系统的仿真和控制策略的验证提供支撑。（2）分别采用基于混合整数规划和基于极大值原理的方法研究了存在光照和电价预测不确定性的槽式光热电站经济性调度问题（即决策层控制问题）。基于混合整数规划的调度是指直接建立调度问题的混合整数规划数学模型并进行求解。在该方法的框架下,本文采用一种等效线性鲁棒调度法和一种改进的随机调度方法处理预测不确定性对调度问题的影响。等效线性鲁棒调度法是一种保守的方法,能够同时考虑考虑预测不确定性对调度性能指标和约束的影响。改进的随机调度方法则能够平衡调度的经济性和保守性。基于混合整数规划的调度方法对调度问题的描述较为准确,因此其调度结果精度较高。但混合整数规划问题的求解速度较慢且求解结果不可靠。为此,本文研究了一种基于极大值原理的调度方法,该方法能够避免求解混合整数规划问题,求解速度极快,求解结果可靠。在此基础上,进一步采用蒙特卡洛仿真模拟光照和电价的不确定性,并采用加权的方式降低不确定性对调度结果的影响。最后,本文把这两种方法进行了比较,并分析了如何选择合适的调度方法。（3）研究了槽式光热电站的执行层控制方案。针对槽式光热电站存在的大惯性、强耦合、输入通道延迟时间不一致等问题,提出了一种基于扩展输入输出状态空间模型的预测控制方法。该方法能够处理常规状态空间预测控制所无法处理的输入通道延迟时间不一致的问题,且避免了状态观测器的设计,降低了算法设计的复杂度。为抑制光照扰动对控制系统的影响,把滚动时域估计方法应用于光照强度的估计,并在此基础上,设计了前馈控制器。最后,为进一步降低扰动对发电功率的影响,提出了一种基于能量平衡的扰动抑制方法,该方法通过与前馈控制器协同作用,能够显着降低光照扰动对发电功率的影响。
二、锅炉汽水系统动态过程仿真（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、锅炉汽水系统动态过程仿真（论文提纲范文）
（1）超超临界发电机组耦合飞轮储能调频技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 火电机组灵活性研究现状 |
| 1.3 飞轮储能技术研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 储能技术对比及飞轮储能技术优势分析 |
| 1.3.2 飞轮技术研究现状 |
| 1.3.3 飞轮技术运用情况概述 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 超超临界机组调频控制原理 |
| 2.1 火电机组调频原理简介 |
| 2.1.1 AGC控制原理简介 |
| 2.1.2 机组协调控制系统建模 |
| 2.2 某超超临界燃煤机组基本情况简介 |
| 2.2.1 锅炉总体概况 |
| 2.2.2 汽轮机总体概况 |
| 2.2.3 发电机总体概况 |
| 2.3 超超临界机组汽轮机仿真模型 |
| 2.4 超临界机组锅炉仿真模型 |
| 2.4.1 直流炉制粉系统建模 |
| 2.4.2 锅炉汽水系统仿真模型 |
| 2.4.3 超超临界机组仿真模型的验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 飞轮储能及火储联合系统模型构建 |
| 3.1 飞轮储能系统简介 |
| 3.2 飞轮储能系统模型构建 |
| 3.2.1 同步电机数学模型 |
| 3.2.2 机侧变流器储能控制策略 |
| 3.2.3 网侧变流器控制策略 |
| 3.3 飞轮储能系统仿真分析 |
| 3.4 超超临界火电机组耦合飞轮储能火储联合系统模型 |
| 3.4.1 电力系统引入储能设备的调频控制模式 |
| 3.4.2 飞轮储能负荷分配系统 |
| 3.4.3 包含火储联合系统的两区域电力系统仿真模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 火储联合系统仿真结果分析 |
| 4.1 阶跃扰动下的的频率偏差仿真试验 |
| 4.2 连续随机扰动下火储联合系统仿真试验 |
| 4.2.1 仿真试验电力系统频率波动情况 |
| 4.2.2 仿真试验电力系统汽轮机出力情况 |
| 4.2.3 仿真试验电力系统主蒸汽压力波动情况 |
| 4.2.4 仿真试验电力系统联络线功率变化情况 |
| 4.3 基于飞轮可切出模式下的负荷分配系统下的试验研究 |
| 4.3.1 飞轮可切出模式下的负荷分配系统原理 |
| 4.3.2 仿真实验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（2）火电机组热力系统仿真技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本论文主要工作 |
| 第二章 火电机组仿真系统的功能要求及其组成 |
| 2.1 仿真机功能要求 |
| 2.2 仿真精度和实时性要求 |
| 2.3 硬件和软件配置 |
| 2.3.1 硬件结构 |
| 2.3.2 软件结构 |
| 2.4 仿真支撑平台 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 锅炉系统建模与仿真 |
| 3.1 建模与基本假设 |
| 3.1.1 建模 |
| 3.1.2 建模基本假设及依据 |
| 3.2 炉膛 |
| 3.2.1 炉膛介绍 |
| 3.2.2 炉膛的数学模型 |
| 3.2.3 炉膛仿真实现 |
| 3.3 锅炉汽水系统 |
| 3.3.1 锅炉汽水系统介绍 |
| 3.3.2 锅炉汽水系统数学模型 |
| 3.3.3 锅炉汽水系统仿真 |
| 3.4 锅炉风烟系统 |
| 3.4.1 锅炉风烟系统介绍 |
| 3.4.2 锅炉风烟系统数学模型 |
| 3.4.3 锅炉风烟系统仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 汽轮机系统的建模与仿真 |
| 4.1 汽轮机本体系统 |
| 4.1.1 简介 |
| 4.1.2 汽轮机本体系统数学模型 |
| 4.1.3 汽轮机本体系统仿真 |
| 4.2 给水系统 |
| 4.2.1 给水系统介绍 |
| 4.2.2 给水系统数学模型 |
| 4.2.3 给水系统仿真 |
| 4.3 凝结水系统 |
| 4.3.1 凝结水系统介绍 |
| 4.3.2 凝汽器数学模型 |
| 4.3.3 凝结水系统仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 仿真结果及分析 |
| 5.1 静态仿真试验 |
| 5.2 动态仿真试验 |
| 5.2.1 燃料量增加的动态响应试验 |
| 5.2.2 给水流量增大动态响应试验 |
| 5.3 故障仿真试验 |
| 5.3.1 单台送风机跳闸仿真研究 |
| 5.3.2 单台引风机跳闸仿真研究 |
| 5.3.3 单台磨煤机跳闸仿真研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表论文情况 |
（3）基于EBSILON二次再热百万机组机炉耦合建模仿真及热经济性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 火电机组建模研究 |
| 1.2.1 汽轮机系统建模 |
| 1.2.2 锅炉系统建模 |
| 1.2.3 机炉耦合建模 |
| 1.3 火电机组经济性研究 |
| 1.4 本课题研究内容 |
| 2 火电机组建模仿真 |
| 2.1 EBSILON介绍 |
| 2.1.1 Ebsilon软件简介 |
| 2.1.2 基本建模过程 |
| 2.2 火电机组建模 |
| 2.2.1 汽轮机系统建模及仿真 |
| 2.2.1.1 汽轮机系统模型介绍 |
| 2.2.1.2 建模及仿真 |
| 2.2.1.3 汽轮机模型验证及变工况 |
| 2.2.2 锅炉系统建模及仿真 |
| 2.2.2.1 锅炉系统模型介绍 |
| 2.2.2.2 建模及仿真 |
| 2.2.2.3 锅炉系统模型验证及变工况 |
| 2.2.3 汽轮机系统和锅炉系统耦合建模 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 再热气温调节控制研究 |
| 3.1 再热器气温调节原理 |
| 3.2 软件环境下再热汽温控制逻辑 |
| 3.3 中间点温度变化时烟气再循环率的变化 |
| 3.4 烟气再循环率及其影响因素 |
| 3.4.1 负荷 |
| 3.4.2 过量空气系数 |
| 3.4.3 煤质 |
| 3.4.4 给水温度 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 系统经济性研究 |
| 4.1 负荷改变 |
| 4.2 磨煤机入口风温改变 |
| 4.3 烟气旁路中间点温度改变 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 优化系统改造 |
| 5.1 负荷改变 |
| 5.2 烟气冷却器功率分配比例改变 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 本文存在不足 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的主要成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）基于支持向量机的船舶辅锅炉故障诊断研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 故障诊断技术国内外研究发展现状 |
| 1.3 基于支持向量机的故障诊断技术研究发展现状 |
| 1.3.1 支持向量机方法介绍 |
| 1.3.2 支持向量机在故障诊断技术中的应用 |
| 1.4 船舶辅锅炉系统故障诊断存在的问题与难点 |
| 1.5 仿真技术与故障诊断技术的结合 |
| 1.6 本文研究主要内容 |
| 2 船舶辅锅炉系统数学模型的建立 |
| 2.1 船舶辅锅炉系统概述 |
| 2.1.1 锅炉本体组成 |
| 2.1.2 锅炉技术参数情况 |
| 2.2 船舶辅锅炉系统建模分析与假设 |
| 2.2.1 船舶辅锅炉系统建模方法 |
| 2.2.2 船舶辅锅炉系统运行特点 |
| 2.2.3 系统分解与假设 |
| 2.2.4 饱和工质状态计算 |
| 2.3 船舶辅锅炉系统数学模型建立 |
| 2.3.1 炉膛部分数学模型 |
| 2.3.2 汽包部分数学模型 |
| 2.3.3 水冷壁与下降管联合部分数学模型 |
| 3 船舶辅锅炉系统仿真模型设计与验证 |
| 3.1 辅锅炉系统仿真模型设计研究 |
| 3.1.1 炉膛部分仿真模型 |
| 3.1.2 汽包部分仿真模型 |
| 3.1.3 水冷壁与下降管联合部分仿真模型 |
| 3.2 Simulink仿真参数设置 |
| 3.3 正常工况仿真结果分析与样本库的建立 |
| 3.3.1 船舶辅锅炉系统仿真模型静态验证 |
| 3.3.2 船舶辅锅炉系统仿真模型动态验证 |
| 3.3.3 船舶辅锅炉系统正常工况样本库 |
| 3.4 故障工况仿真结果分析与样本库的建立 |
| 3.4.1 船舶辅锅炉烟道轻微阻塞故障设置与仿真验证 |
| 3.4.2 船舶辅锅炉烟道轻微阻塞故障样本库 |
| 3.4.3 供油管路滤清器脏污故障设置与仿真验证 |
| 3.4.4 供油管路滤清器脏污故障样本库 |
| 3.4.5 锅炉主安全阀少量泄漏故障设置与仿真验证 |
| 3.4.6 锅炉主安全阀少量泄漏故障样本库 |
| 4 船舶辅锅炉故障诊断模型的建立 |
| 4.1 支持向量机算法原理 |
| 4.1.1 线性可分与线性不可分 |
| 4.1.2 核函数原理 |
| 4.1.3 核函数类型与形式 |
| 4.1.4 支持向量机的多分类 |
| 4.1.5 多分类方案比较与选择 |
| 4.2 基于支持向量机的船舶辅锅炉故障诊断 |
| 4.2.1 船舶辅锅炉故障诊断系统总体设计 |
| 4.2.2 故障数据预处理方法 |
| 4.2.3 故障诊断系统诊断特征选择 |
| 4.2.4 故障诊断数据采集与处理 |
| 4.2.5 故障诊断模型核函数的选择 |
| 4.2.6 未优化参数故障诊断模型诊断结果 |
| 5 基于参数优化模型的故障诊断研究 |
| 5.1 故障诊断模型优化参数 |
| 5.2 基于网格搜索法的支持向量机参数寻优 |
| 5.2.1 网格搜索法参数优化过程 |
| 5.2.2 参数优化结果与故障诊断效果 |
| 5.3 基于粒子群算法的支持向量机参数寻优 |
| 5.3.1 粒子群算法提出背景 |
| 5.3.2 粒子群寻优算法理论原理 |
| 5.3.3 粒子群算法参数寻优过程 |
| 5.3.4 参数优化结果与故障诊断效果 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（5）基于RCM的火电厂吹灰器与锅炉汽水系统维修决策及支持系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号列表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外RCM技术的发展 |
| 1.2.1 国外发展情况 |
| 1.2.2 国内发展情况 |
| 1.3 吹灰器与锅炉汽水系统的维修方式 |
| 1.3.1 吹灰器的维修 |
| 1.3.2 锅炉汽水系统的维修 |
| 1.3.3 RCM技术在吹灰器与锅炉汽水系统的应用 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.5 论文创新点 |
| 第2章 吹灰器的FMECA分析 |
| 2.1 吹灰器的主要故障类型 |
| 2.2 吹灰器的部件的重要度 |
| 2.2.1 评估要素 |
| 2.2.2 吹灰器的部件评估要素的权重 |
| 2.2.3 吹灰器的部件的重要度评价指标 |
| 2.2.4 吹灰器部件重要度评估实例 |
| 2.3 FMECA分析 |
| 2.3.1 FMECA分析过程 |
| 2.3.2 吹灰器的FMECA分析 |
| 2.3.3 吹灰器的FMECA分析结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 吹灰器的可靠性分析 |
| 3.1 吹灰器的可靠性指标 |
| 3.2 可靠性数据和寿命分布 |
| 3.2.1 可靠性数据 |
| 3.2.2 寿命分布 |
| 3.3 寿命分布的拟合检验 |
| 3.3.1 常用的拟合检验方法 |
| 3.3.2 拟合检验方法的确定 |
| 3.4 寿命分布参数估计方法和评价 |
| 3.4.1 寿命分布参数估计法 |
| 3.4.2 寿命分布参数估计评价 |
| 3.5 吹灰器HR4的可靠性分析实例 |
| 3.5.1 数据的处理 |
| 3.5.2 寿命分布模型的检验 |
| 3.5.3 寿命分布模型参数的估算 |
| 3.5.4 威布尔分布的可靠性分析结果 |
| 3.5.5 三种寿命分布模型的可靠性分析结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 锅炉汽水系统的可靠性分析 |
| 4.1 火电厂锅炉汽水系统 |
| 4.1.1 锅炉汽水系统的组成 |
| 4.1.2 锅炉汽水系统的故障 |
| 4.2 指数分布下无故障数据分析 |
| 4.3 威布尔分布下无故障数据分析 |
| 4.3.1 形状参数未知时可靠性置信限分析 |
| 4.3.2 形状参数已知范围时可靠性置信限分析 |
| 4.4 对数正态分布下无故障数据分析 |
| 4.5 锅炉汽水系统无故障数据仿真 |
| 4.6 锅炉汽水系统可靠性分析结果 |
| 4.6.1 威布尔分布可靠性分析 |
| 4.6.2 指数分布可靠性分析 |
| 4.6.3 对数正态分布可靠性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 引入时变可靠度的视情维修 |
| 5.1 视情维修与时变可靠度 |
| 5.1.1 视情维修 |
| 5.1.2 时变可靠度 |
| 5.2 引入时变可靠度的视情维修模型 |
| 5.3 维修决策模型假设 |
| 5.4 由维修成本确定维修次数表达式 |
| 5.5 备品备件数量模型 |
| 5.6 吹灰器的维修周期与备品备件数量 |
| 5.6.1 故障数据的统计处理 |
| 5.6.2 视情维修模型函数式确定 |
| 5.6.3 结果 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 维修决策支持系统 |
| 6.1 系统 |
| 6.1.1 系统用途 |
| 6.1.2 软件运行环境 |
| 6.1.3 软件开发环境 |
| 6.2 系统设计 |
| 6.2.1 系统架构 |
| 6.2.2 数据结构设计 |
| 6.2.3 数据分块算法 |
| 6.2.4 数据压缩算法 |
| 6.2.5 数据快照 |
| 6.3 技术要求 |
| 6.3.1 基本要求 |
| 6.3.2 性能指标要求 |
| 6.4 系统模块 |
| 6.4.1 系统管理模块 |
| 6.4.2 设备信息管理模块 |
| 6.4.3 模型库管理 |
| 6.4.4 系统故障分析模块 |
| 6.4.5 状态评价模块 |
| 6.4.6 状态预测模块 |
| 6.4.7 维修评价模块 |
| 6.5 系统功能展示 |
| 6.5.1 首页 |
| 6.5.2 可靠性评估界面 |
| 6.5.3 风险分析界面 |
| 6.5.4 维修策略界面 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）基于DCS控制系统的锅炉主蒸汽温度控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及趋势 |
| 1.2.1 主蒸汽温度PID控制现状 |
| 1.2.2 主蒸汽温度DCS控制现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 锅炉主蒸汽温度系统结构及其控制 |
| 2.1 锅炉汽水系统简介 |
| 2.2 主蒸汽温度控制特性分析 |
| 2.2.1 主蒸汽温度静态特性 |
| 2.2.2 主蒸汽温度动态特性 |
| 2.2.3 锅炉主蒸汽温度控制特点及基本控制方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 PID控制系统及主蒸汽系统前馈控制分析与仿真 |
| 3.1 PID控制原理简介 |
| 3.2 串级PID控制系统原理 |
| 3.3 前馈-反馈控制系统的在主蒸汽温度控制应用及仿真 |
| 3.3.1 前馈-反馈控制原理概述 |
| 3.3.2 带有前馈-反馈调节的串级控制系统 |
| 3.4 主蒸汽温度PID控制系统的仿真研究 |
| 3.4.1 不同负荷下主蒸汽温度控制串级PID控制系统仿真研究 |
| 3.4.2 串级控制系统与前馈-反馈控制系统仿真比较研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 主蒸汽减温水系统MATLAB程序及其计算结果分析 |
| 4.1 燃料燃烧计算 |
| 4.1.1 基础换热工质容积计算 |
| 4.1.2 热平衡计算 |
| 4.2 炉膛热力计算 |
| 4.2.1 炉膛结构计算 |
| 4.2.2 燃料消耗量计算 |
| 4.2.3 炉膛出口烟温计算 |
| 4.3 分隔屏过热器计算 |
| 4.3.1 分隔屏过热器热力计算 |
| 4.3.2 辐射换热计算 |
| 4.3.3 对流换热及烟气放热系数计算 |
| 4.3.4 附加受热面计算 |
| 4.4 高温过热器计算 |
| 4.5 减温水量计算 |
| 4.6 Simulink以及GUI面板程序实现 |
| 4.7 计算结果分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 DCS控制系统简介及其联合仿真应用 |
| 5.1 DCS控制系统概述 |
| 5.2 EPDF-NT+系统的硬件结构 |
| 5.3 系统工具与算法简介 |
| 5.3.1 控制组态工具 |
| 5.3.2 工程组织工具 |
| 5.3.3 过程画图工具 |
| 5.3.4 控制算法简述 |
| 5.3.5 其他工具 |
| 5.4 基于EPDF-NT+系统的主蒸汽温度控制系统工程设计 |
| 5.4.1 喷水减温水阀流量—开度特性分析 |
| 5.4.2 程序模拟计算下主蒸汽流量与减温水流量计算关系 |
| 5.4.3 DSC程序工作组态搭建及设计 |
| 5.4.4 工程实际应用及其结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 研究存在问题及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（7）大功率火电机组一次调频能力建模与优化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景和研究意义 |
| 1.1.1 可再生能源系统接入对电网的冲击 |
| 1.1.2 特高压输电对汽轮机一次调频的影响 |
| 1.1.3 火电机组的一次调频能力降低 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 机组灵活性运行研究现状 |
| 1.2.2 功频电液调节系统研究现状 |
| 1.2.3 协调控制系统研究现状 |
| 1.2.4 火电机组一次调频能力研究现状 |
| 1.2.4.1 阀门一次调频研究 |
| 1.2.4.2 高压加热器调节负荷相关研究 |
| 1.2.4.3 低压加热器调节负荷相关研究 |
| 1.2.4.4 凝结水节流调节负荷研究 |
| 1.2.5 火电机组一次调频优化研究现状 |
| 1.3 本文研究主要内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 功频电液调节系统和协调控制系统建模及参数辨识 |
| 2.1 功频电液调节系统建模及参数辨识 |
| 2.1.1 非线性伺服系统模型 |
| 2.1.2 连续传递函数的离散化 |
| 2.1.3 基于神经网络的参数辨识 |
| 2.1.4 数据预处理 |
| 2.1.5 参数辨识 |
| 2.1.6 参数辨识结果 |
| 2.1.7 结果验证 |
| 2.1.8 DEH建模和参数辨识方法应用说明 |
| 2.1.9 结论 |
| 2.2 协调控制系统建模及参数辨识 |
| 2.2.1 协调控制系统原理 |
| 2.2.2 制粉系统模型 |
| 2.2.3 锅炉模型 |
| 2.2.4 管道压损模型 |
| 2.2.5 汽轮机模型 |
| 2.2.6 参数辨识和模型仿真 |
| 2.2.6.1 制粉系统参数辨识和验证 |
| 2.2.6.2 锅炉模型求解和验证 |
| 2.2.6.3 管道压损模型参数辨识和验证 |
| 2.2.6.4 汽轮机模型参数辨识和验证 |
| 2.2.6.5 协调控制系统模型整体验证 |
| 2.2.7 CCS建模和参数辨识方法应用说明 |
| 2.2.8 结论 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 火电机组一次调频能力分析与评估 |
| 3.1 大功率机组一次调频能力仿真与试验分析 |
| 3.1.1 火电机组一次调频分析 |
| 3.1.1.1 一次调频相关概念 |
| 3.1.1.2 DEH和 CCS一次调频模型 |
| 3.1.1.3 DEH和 CCS单独一次调频 |
| 3.1.1.4 DEH和 CCS协同一次调频 |
| 3.1.1.5 灵活改变机组运行方式 |
| 3.1.2 一次调频能力试验研究 |
| 3.1.2.1 调节阀最大调频能力分析 |
| 3.1.2.2 给水小旁路的一次调频 |
| 3.1.2.3 混合一次调频 |
| 3.1.2.4 试验结果分析 |
| 3.1.3 结论 |
| 3.2 基于神经网络的阀门一次调频能力评估 |
| 3.2.1 调门动态特性分析 |
| 3.2.2 一次调频能力评估方法 |
| 3.2.2.1 一次调频过程变工况分析 |
| 3.2.2.2 基于变工况分析的阀门一次调频能力评估方法 |
| 3.2.2.3 基于单元机组线性增量数学模型的阀门一次调频能力评估方法 |
| 3.2.2.4 阀门一次调频能力评估流程 |
| 3.2.3 一次调频能力仿真结果和验证 |
| 3.2.4 阀门一次调频能力评估方法应用说明 |
| 3.2.5 结论 |
| 3.3 基于EBSILON的高加给水旁路提升负荷能力分析 |
| 3.3.1 基于EBSILON的热力系统建模 |
| 3.3.1.1 EBSILON简介 |
| 3.3.1.2 1000 MW机组EBSILON建模 |
| 3.3.1.3 变工况模型验证 |
| 3.3.2 高加给水旁路仿真分析 |
| 3.3.2.1 高加小旁路仿真分析 |
| 3.3.2.2 高加混合旁路分析 |
| 3.3.2.3 高加大旁路分析 |
| 3.3.2.4 最优高加旁路方式分析 |
| 3.3.3 高加给水旁路提升负荷能力方法应用说明 |
| 3.3.4 结论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 火电机组一次调频优化分析 |
| 4.1 大功率机组一次调频参数优化研究 |
| 4.1.1 一次调频参数分析 |
| 4.1.1.1 一次调频死区的分析及仿真 |
| 4.1.1.2 一次调频响应时间的分析及仿真 |
| 4.1.1.3 速度不等率的分析及仿真 |
| 4.1.2 系统各机组最优速度不等率研究分析 |
| 4.1.2.1 调差系数 |
| 4.1.2.2 电力系统的负荷频率静态特性 |
| 4.1.2.3 机组一次调频能力 |
| 4.1.2.4 各机组最优速度不等率研究 |
| 4.1.3 算例仿真分析 |
| 4.1.4 结论 |
| 4.2 考虑一次调频能力的火电机组负荷优化分配 |
| 4.2.1 火电机组经济性和一次调频能力分析 |
| 4.2.1.1 机组运行经济性分析 |
| 4.2.1.2 机组一次调频能力分析 |
| 4.2.2 考虑一次调频能力的机组负荷优化分配 |
| 4.2.2.1 优化目标 |
| 4.2.2.2 约束条件 |
| 4.2.3 正弦余弦算法 |
| 4.2.4 算例仿真分析 |
| 4.2.5 结论 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（8）660MW火力发电机组控制系统的设计与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 .国内外研究现状 |
| 1.3 火力发电机组控制系统控制难点 |
| 1.3.1 火力发电机组控制系统共性控制难点 |
| 1.3.2 电网调峰、调频动作对机组扰动的不确定性 |
| 1.3.3 发电机组重要辅机系统特性差 |
| 1.4 主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 660MW火力发电机组控制系统特点及控制要求 |
| 2.1 控制系统概述 |
| 2.2 机组的动态特性 |
| 2.2.1 汽机调门开度扰动特性 |
| 2.2.2 燃料量扰动特性 |
| 2.2.3 给水流量的扰动特性 |
| 2.3 控制系统的基本概念及系统框架 |
| 2.4 机组的控制特点 |
| 2.5 机组的控制要求 |
| 2.5.1 AGC负荷控制要求 |
| 2.5.2 一次调频响应要求 |
| 2.5.3 深度调峰的要求 |
| 2.5.4 对调节品质的要求 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 660MW火力发电机组模型的建立 |
| 3.1 建模过程 |
| 3.1.1 制粉系统建模 |
| 3.1.2 锅炉汽水系统建模 |
| 3.1.3 汽轮机建模 |
| 3.2 模型结构 |
| 3.3 确定模型参数 |
| 3.3.1 求取静态参数 |
| 3.3.2 求取待定函数 |
| 3.3.3 给水焓值 |
| 3.3.4 求取动态参数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 单元机组解耦控制系统仿真研究 |
| 4.1 多变量解耦理论基础 |
| 4.2 协调控制系统多变量解耦设计 |
| 4.3 协调控制系统的PID实现和参数整定 |
| 4.4 控制系统仿真 |
| 4.4.1 主蒸汽压力定值扰动仿真 |
| 4.4.2 功率定值扰动仿真 |
| 4.4.3 鲁棒性仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 660MW火力发电机组控制系统设计 |
| 5.1 机组运行方式 |
| 5.2 机组负荷指令的形成 |
| 5.3 机组负荷指令的处理 |
| 5.4 锅炉主控 |
| 5.5 汽机主控 |
| 5.6 给水主控 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 660MW火力发电机组控制系统优化与应用 |
| 6.1 控制器参数优化 |
| 6.2 热值校正回路 |
| 6.3 给水控制优化 |
| 6.4 主蒸汽温度控制系统优化 |
| 6.5 660MW火力发电机组控制系统的应用分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路协调最优控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路研究现状 |
| 1.2.1 船舶动力装置发展现状 |
| 1.2.2 增压锅炉上锅筒水位控制技术发展现状 |
| 1.2.3 除氧器压力及水位控制技术发展现状 |
| 1.2.4 冷凝器水位控制技术发展现状 |
| 1.2.5 废汽总管压力控制技术发展现状 |
| 1.3 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路控制系统主要存在的问题 |
| 1.3.1 上锅筒水位控制问题 |
| 1.3.2 除氧器压力及水位控制问题 |
| 1.3.3 冷凝器水位及除氧器水位控制问题 |
| 1.3.4 废汽总管压力及除氧器压力控制问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路数学建模研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路数学模型 |
| 2.2.1 增压锅炉数学模型 |
| 2.2.2 除氧器数学模型 |
| 2.2.3 冷凝器数学模型 |
| 2.2.4 废汽总管数学模型 |
| 2.3 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路数学模型验证 |
| 2.3.1 汽/水回路数学模型仿真试验环境 |
| 2.3.2 汽/水回路增负荷仿真试验 |
| 2.3.3 汽/水回路降负荷仿真试验 |
| 2.4 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路动态特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 增压锅炉上锅筒水位光滑滑模变结构控制策略研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 增压锅炉上锅筒水位光滑滑模控制策略研究 |
| 3.2.1 增压锅炉上锅筒水位光滑滑模控制器设计 |
| 3.2.2 增压锅炉上锅筒水位光滑滑模控制系统稳定性分析 |
| 3.2.3 基于高性能遗传算法的光滑滑模控制器设计 |
| 3.3 增压锅炉上锅筒水位光滑滑模控制策略仿真试验分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路多目标优化模型预测控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路模型预测控制策略研究 |
| 4.2.1 汽/水回路集中式模型预测控制器设计 |
| 4.2.2 汽/水回路分布式模型预测控制器设计 |
| 4.2.3 汽/水回路分散式模型预测控制器设计 |
| 4.3 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路多目标优化模型预测控制策略研究 |
| 4.4 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路多目标优化模型预测控制系统稳定性分析 |
| 4.5 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路多目标优化预测控制策略仿真试验分析 |
| 4.5.1 汽/水回路分布式模型预测控制策略仿真试验分析 |
| 4.5.2 汽/水回路多目标优化模型预测控制策略仿真试验分析 |
| 4.5.3 汽/水回路多目标优化模型预测控制系统稳定性验证分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路分数阶模型预测控制策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路传统模型预测控制策略存在的问题 |
| 5.3 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路分数阶模型预测控制策略研究 |
| 5.4 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路分数阶模型预测控制策略仿真试验分析 |
| 5.4.1 不同分数阶对汽/水回路性能的影响 |
| 5.4.2 汽/水回路跟踪性能仿真试验分析 |
| 5.4.3 汽/水回路抗负荷扰动仿真试验分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路无模型参数自整定控制策略研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路无模型参数自整定控制策略研究 |
| 6.2.1 无模型参数自整定控制器设计 |
| 6.2.2 无模型参数自整定控制策略在汽/水回路中的应用 |
| 6.3 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路无模型参数自整定控制策略仿真试验分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）槽式太阳能发电系统的动态建模及先进控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 槽式太阳能光热电站建模技术研究现状 |
| 1.3 槽式光热电站决策层控制问题及研究现状 |
| 1.4 槽式光热电站执行层控制问题及研究现状 |
| 1.5 存在问题及本文研究内容 |
| 1.5.1 目前存在的主要问题 |
| 1.5.2 论文架构及主要研究内容 |
| 第二章 槽式光热电站系统的简化动态建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 槽式光热电站基本原理及系统描述 |
| 2.3 集热系统动态模型 |
| 2.4 储热系统动态模型 |
| 2.4.1 储热罐动态模型 |
| 2.4.2 熔融盐-导热油换热器动态模型 |
| 2.5 汽水系统动态模型 |
| 2.5.1 欠饱和水加热器动态模型 |
| 2.5.2 锅炉动态模型 |
| 2.5.3 过热器动态模型 |
| 2.6 发电系统动态模型 |
| 2.7 槽式光热电站模型验证 |
| 2.7.1 模型设计参数及稳态工况点验证 |
| 2.7.2 直接储能式光热电站开环阶跃响应验证 |
| 2.7.3 非直接储能式光热电站开环阶跃响应验证 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 考虑预测不确定性的槽式光热电站的经济性调度方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 槽式光热电站调度问题的数学模型 |
| 3.2.1 光照及电价预测 |
| 3.2.2 调度问题的经济性指标 |
| 3.2.3 系统约束 |
| 3.3 光热电站优化调度方法 |
| 3.3.1 基于极大值原理的光热电站调度方法 |
| 3.3.2 基于混合整数规划的光热电站调度方法 |
| 3.4 仿真研究 |
| 3.4.1 基于极大值原理的调度与常规的基于混合和整数规划的调度的比较 |
| 3.4.2 基于混合整数规划的鲁棒调度,随机调度与确定性调度方案比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于输入输出扩展状态空间预测控制的槽式光热电站执行层控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 槽式太阳能光热电站动态特性分析 |
| 4.2.1 槽式光热电站系统耦合特性分析 |
| 4.2.2 基于开环阶跃响应的槽式光热电站系统传递函数模型 |
| 4.3 基于滚动时域估计的光照扰动估计 |
| 4.4 槽式光热电站功率跟踪控制方法研究 |
| 4.4.1 基于扩展输入输出状态空间模型的负荷跟踪预测控制算法 |
| 4.4.2 基于能量平衡前馈的抗光照扰动方法 |
| 4.5 直接储能式槽式光热电站控制系统仿真研究 |
| 4.5.1 功率跟踪控制仿真研究 |
| 4.5.2 主蒸汽温度抗扰动仿真研究 |
| 4.6 非直接储能式槽式光热电站仿真研究 |
| 4.6.1 功率跟踪控制仿真研究 |
| 4.6.2 抗扰动仿真研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 进一步工作的建议与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
四、锅炉汽水系统动态过程仿真（论文参考文献）
- [1]超超临界发电机组耦合飞轮储能调频技术研究[D]. 杨伟明. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]火电机组热力系统仿真技术研究[D]. 覃贵芳. 广西大学, 2020(07)
- [3]基于EBSILON二次再热百万机组机炉耦合建模仿真及热经济性研究[D]. 麻国倩. 山东大学, 2020(12)
- [4]基于支持向量机的船舶辅锅炉故障诊断研究[D]. 杨远达. 大连海事大学, 2020(01)
- [5]基于RCM的火电厂吹灰器与锅炉汽水系统维修决策及支持系统的研究[D]. 徐永攀. 山东大学, 2020(10)
- [6]基于DCS控制系统的锅炉主蒸汽温度控制策略研究[D]. 马伏新. 吉林大学, 2020(08)
- [7]大功率火电机组一次调频能力建模与优化[D]. 廖金龙. 浙江大学, 2020(07)
- [8]660MW火力发电机组控制系统的设计与应用研究[D]. 高龙. 长安大学, 2020(06)
- [9]大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路协调最优控制技术研究[D]. 赵世泉. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [10]槽式太阳能发电系统的动态建模及先进控制策略研究[D]. 梁修凡. 东南大学, 2020(01)