基于规则的智能控制在凝结水泵变频节能优化控制中的应用研究.pdf

12 东北电力技术 2008年第10期 基于规则的智能控制在凝结水泵 变频节能优化控制中的应用研究 ResearchonApplicationofRule—basedIntelligentControlto theFrequencyConversionEnergy—savingOptimizeSystem ofCondensatePump 郝 欣 ，牟长信 ，伍绍斌 (1．东北电力科学研究院有限公司，辽宁 沈阳 110006；2．华能重庆珞璜电厂，重庆 402283) 摘要：变频调速是风机、泵类负荷调节的主要节能方法，以重庆华能珞璜 电厂 1号、2号机组凝结水泵变频改造为研究背 景，一运一备的2台凝结水泵利用 1台变频器采用 “一拖二”的方式控制。在对凝结水系统工艺过程以及泵变频调速原理 进行详细分析的基础上，设计了基于规则的仿人智能控制策略，通过调节凝结水泵变频器转速和凝结水泵出口阀开度协调 控制凝汽器水位和凝结水泵出口压力。当机组负荷剧烈变动，控制器以非线性方式立即响应，快速改变凝结水泵变频调节 系统工作点，迅速适应机组新的工况 ，有效地克服了线性系统超调量大，容易发散等缺点，实践证明本控制方案是一套较 为完整的针对凝结水泵变频调节的协调控制方案，并介绍了变频调速的节能情况和应用效果。 关键词：变频调速；规则；智能控制 ；节能 [中图分类号]TK264．12 [文献标识码]B [文章编号]1004—7913(2008)10—0012—04 目前，随着高压变频器技术的逐步成熟和国产 制策略则难以达到 良好的控制效果。针对线性控制 化率和大幅度提高，高压变频器在各个行业得到了 策略的缺陷，本文采用了基于规则的仿人智能控制 广泛的应用 。高压变频器 以其调速精度高、调速范 策略，当机组负荷剧烈变动，控制器以非线性方式 围宽、保护完善 、运行可靠等特点，使燃煤机组 中 快速响应 ，及 时迁移凝结水泵变频调节系统工作 采用变频调速控制的高压交流电机可以经济地适应 点，保证参数稳定在正常范围内，有效地克服了线 机组各种负荷的不同需求。由于重庆珞璜电厂地处 性系统超调量大、容易发散等缺点。 三峡地区，其机组长时间处于低负荷运行状态，所 1 被控对象 以凝结水泵大部分时间在中、低负荷状态下运转。 凝结水泵定速运行时，出口流量只能依靠控制阀门 1．1 原凝泵电气系统 节流方式调节，节流损失大、出口压力高、系统效 未改造前的凝结水泵高压开关系统如图1所 率低。由于调节阀长时间运行后线性度逐渐变差， 示，高压电气开关挂在汽机工作段电源，1号凝泵 致使调节品质越来越差，现场维护量逐渐增加，因 在 01LGA段，2号凝泵在 01LGB段 电源。每个高 此 ，凝泵非常有必要改为变频控制。但高压电机的 压电气开关控制 1台凝结水泵电机 ，一对一控制 。 变频控制比定速控制要复杂得多，而且要求变频控 6kV高压开关之间没有互锁，可以同时合闸，凝 制必须与原系统有机结合，操作方式不变 (不能 结水泵的控制与保护均在DCS系统中由程序实现。 给运行人员增加劳动强度)，这就给热工控制系统 1．2 变频改造后电气系统 设计提出了新的课题。由于采用了高压变频器控制 为了节约初期投入成本，考虑到凝结水泵一运 凝结水泵转速，改变了凝汽器液位和出口压力的传 一 备的运行工况，本次改造采用 “一拖二”方案： 递特性，由原来单纯利用出口调节阀控制改变为变 只有 1台变频器，1台凝结水泵分时使用，旁路开 频器转速调节和出口调节阀节流调节协调控制。由 关和隔离开关采用手动控制方式。 于两个调节变量之间相互耦合，调节特性迥异，特