Автоматизація процесів керування інерційними контурами котлоагрегата теплової електростанції із використанням методу динамічної корекції
| dc.contributor.author | Бунке, Олександр Сергійович | |
| dc.contributor.degreedepartment | автоматизації теплоенергетичних процесів | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | теплоенергетичний | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2014-10-28T17:04:40Z | |
| dc.date.available | 2014-10-28T17:04:40Z | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.description.abstracten | Dissertation for a candidate degree by specialty 05.13.07 - automation of processes control. National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Kyiv, 2014. The thesis is devoted to upgrading ACS of coaldust TPP boilers inertial circuits by using extra parallel channel of dynamic correction that improves performance without reducing the stability of the system when the object parameters changing. Identification of the 300 MW boilers steam temperature regulation loop was performed, mathematical models in the form of transfer functions for a load range from 225 to 300 MW were obtained. It is shown that standard ACS with PI regulator is not able to provide the required quality of regulation at the load changes. A new controller structure with dynamic corrector and methods of its tuning were developed. Software for simulation and optimal tuning of ACS was developed. Boiler unit ACS for inertial loops was upgraded by applying controller with dynamic corrector. Comparisons of transitional processes for systems with dynamic corrector and PI controllers are shown. The solutions of dissertation implemented at the Tripoli TPP power unit. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.07 – автоматизация процессов управления. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт» МОН Украины, Киев, 2014. Диссертация посвящена модернизации САР инерционных контуров пы-леугольных котлоагрегатов ТЭС путем ввода дополнительного параллельного контура динамической коррекции в структуру регуляторов, что повышает быстродействие без уменьшения устойчивости системы и обеспечивает робастность САР при изменении параметров объекта. Основным возмущением для контуров регулирования котлоагрегата является изменение нагрузки энергоблока, так коэффициенты усиления могут изменяться в 1,5-2 раза, а запаздывание на 20% относительно номинального режима работы. Для котлоагрегата мощностью 300 МВт проведена идентификация контуров регулирования температурного режима пароводяного тракта, получены математические модели в виде передаточных функций для диапазона нагрузок от 225 до 300 МВт. Исследованы критерии качества переходных процессов для проведения процедур оптимизации настроек регуляторов, оптимальным выбран интегральный абсолютный критерий с учетом времени (ITAE). Показано, что стандартные ПИ-регуляторы не обеспечивают требуемого качества регулирования при изменении нагрузки, так как они настраиваются либо на высокий запас устойчивости, при этом случае получаются затянутые переходные процессы и большое динамическое отклонение, либо на быстрое подавление возмущений, что приводит к повышенной колебательности и недостаточному запасу устойчивости. Сделан вывод, что для разрешения данного противоречия необходимо усовершенствовать структуру регулятора. Разработан метод, который повышает устойчивость и качество работы САР путем разделения во времени функций компенсации возмущения и стабилизации. Для этого предложена двухканальная структура формирования управляющего сигнала. Управляющее воздействие формируется с помощью двух параллельных каналов, один из которых является быстродействующим ПИ-регулятором, а другой - динамическим корректором с запаздыванием, причем сигнал корректирующего канала вычитается из сигнала быстродействующего канала. Для реализации разработанного метода создана структура регулятора с динамическим корректором, а также аналитическая методика оптимальной настройки его параметров на заданный запас устойчивости системы, которая базируется на геометрической коррекции годографа АФЧХ разомкнутой системы. Приведена сравнительная таблица запасов устойчивости определяемых в частотной области для системы управления до и после введения корректора. Разработано программное обеспечение для моделирования, оптимальной настройки и исследования систем регулирования, которое позволяет проводить оптимизацию САР по ряду интегральных и прямых показателей качества, исследовать работу систем в частотной области и получать номограммы зависимостей настроек регулятора от параметров объекта управления. Получены экспресс-формулы для настройки регулятора для объектов первого и второго порядков, рассчитанные на минимизацию интегрального абсолютного критерия качества переходных процессов. Проведено усовершенствование САР инерционных контуров котлоагрегата разных структур (трехимпульсной с дифференциаторами и каскадной) путем введения дополнительного канала динамической коррекции в структуру регуляторов, выполнено сравнение переходных процессов для систем с динамическим корректором и штатных систем на базе ПИ-регуляторов, приведены таблицы показателей качества регулирования. Результаты работы внедрены на действующем энергоблоке Трипольской ТЭС г. Украинка, испытания на котором показали эффективность предложенного решения. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.07 – автоматизація процесів керування. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» МОН України, Київ, 2014. Дисертація присвячена модернізації САР інерційних контурів пиловугільних котлоагрегатів ТЕС шляхом введення додаткового паралельного контуру динамічної корекції, що підвищує швидкодію без зменшення стійкості системи при зміні параметрів об’єкта. Для котлоагрегата потужністю 300 МВт проведена ідентифікація контурів з регулювання температурного режиму пароводяного тракту, отримано математичні моделі у вигляді передатних функцій. Показано, що штатні САР на базі ПІ-регуляторів не здатні забезпечити необхідної якості регулювання при зміні навантаження. Розроблена нова структура регулятора з динамічним коректором та методики його налаштування на задані показники якості. Розроблено програмне забезпечення для моделювання та оптимального налаштування САР. Удоскона-лено САР інерційних контурів котлоагрегата шляхом застосування регулятора з динамічним коректором, виконано порівняння перехідних процесів, приведені таблиці показників якості регулювання. Результати роботи впроваджені на діючому енергоблоці Трипільської ТЕС м. Українка. | uk |
| dc.format.page | 25 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/9105 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 621.181.1:681.5 | uk |
| dc.title | Автоматизація процесів керування інерційними контурами котлоагрегата теплової електростанції із використанням методу динамічної корекції | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.13.07 – автоматизація процесів керування | uk |