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基于大数据预测的优化控制技术在燃烧自动及机炉协调上的应用
1
作者 严雅玲 《科技与创新》 2024年第13期188-190,共3页
简要介绍了基于大数据预测的优化控制技术在循环流化床锅炉自动及汽机锅炉协调运行上的应用情况,采用人工智能优化自动控制技术及机炉协调控制保证锅炉负荷、压力、氧量、温度、负压的稳定,从而实现安全、经济、节能的供热,最终实现全... 简要介绍了基于大数据预测的优化控制技术在循环流化床锅炉自动及汽机锅炉协调运行上的应用情况,采用人工智能优化自动控制技术及机炉协调控制保证锅炉负荷、压力、氧量、温度、负压的稳定,从而实现安全、经济、节能的供热,最终实现全厂锅炉(风、水、煤)、环保等控制回路全部自动控制,达到自动、节能、环保、减员的目的。 展开更多
关键词 循环流化床锅 人工智能优化 机炉协调 大数据预测
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基于多模型广义预测控制的舰船机炉协调控制研究
2
作者 郭玉琪 毛世聪 徐晓晗 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第14期134-140,共7页
针对以机理建模为基础,采用PID策略的机炉协调系统在舰船运行期间无法平衡锅炉侧和汽机侧运行特性差异的问题,提出采用T-S模糊建模方法建立舰船协调系统模型,并基于该模型制定多模型预测控制加权策略,利用多模型广义预测控制方法设计协... 针对以机理建模为基础,采用PID策略的机炉协调系统在舰船运行期间无法平衡锅炉侧和汽机侧运行特性差异的问题,提出采用T-S模糊建模方法建立舰船协调系统模型,并基于该模型制定多模型预测控制加权策略,利用多模型广义预测控制方法设计协调控制器。仿真试验结果表明,基于多模型广义预测控制的舰船机炉协调控制系统响应速度更快、调节时间更短、稳定性更高、鲁棒性更强、综合控制效果更加优良,可有效提高蒸汽动力装置整体性能。 展开更多
关键词 舰船 机炉协调 T-S模糊建模 多模型广义预测
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微电网并网后火电机组机炉温度恒定控制方法探讨 被引量:1
3
作者 陈艳 肖峥 +2 位作者 代少君 王宣 王瑜 《煤化工》 CAS 2023年第5期129-132,共4页
微电网并网后会使电网火电机组机炉温度受到负荷变化干扰出现波动,从而影响微电网的安全运行。为有效控制微电网并网后的火电机组机炉温度,提出微电网并网后火电机组机炉温度恒定控制方法。分析了影响火电机组机炉温度控制的相关影响因... 微电网并网后会使电网火电机组机炉温度受到负荷变化干扰出现波动,从而影响微电网的安全运行。为有效控制微电网并网后的火电机组机炉温度,提出微电网并网后火电机组机炉温度恒定控制方法。分析了影响火电机组机炉温度控制的相关影响因素,并根据分析结果建立了影响因素扰动下的温度控制对象模型,确定控制器设计过程的相关初始参数;基于确定的参数,结合牛顿力学控制原理完成温度恒定控制器的设计,在已知温度变量阶次的前提下,实现温度的负反馈补偿处理,将被控对象温度输出轨迹控制在期望输出轨迹上,从而实现火电机组机炉温度恒定控制。测试结果表明:使用上述方法能够在较短时间内将火电机组机炉温度控制为期望恒定温度,控制性能良好。 展开更多
关键词 微电网并网 火电机炉 温度恒定控制 控制器设计 控制方法
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机炉耦合节能系统中的锅炉效率计算/定值失准问题及对节煤效益计算影响分析 被引量:1
4
作者 张建中 曹理平 李政 《中国勘察设计》 2023年第S01期30-36,共7页
以配置空预器旁路烟道系统(以下简称“空预器旁路系统”)为代表的机炉耦合节能系统,在燃煤机组技改及新建项目中得到广泛推广应用,但对于这种节能系统的节能效果评价褒贬不一。在理论研究层面上,国内主流文献大多认为其符合梯级利用原... 以配置空预器旁路烟道系统(以下简称“空预器旁路系统”)为代表的机炉耦合节能系统,在燃煤机组技改及新建项目中得到广泛推广应用,但对于这种节能系统的节能效果评价褒贬不一。在理论研究层面上,国内主流文献大多认为其符合梯级利用原理而给予较高评价;但也有文献认为其违反能量梯级利用原则不宜推广应用。在应用层面上,有的用户认为其节能效益明显,是值得推广应用的第三代烟气余热利用节能系统,但有的用户在技改系统建成后感到其节能效益有限而切除不用,不少主机厂及设计院对其推广应用也持谨慎态度。在实际试验研究层面上,有些承包商委托外商组织测试并应用德国—欧盟锅炉标准计算得出的试验节煤可高达5g/kWh~9g/kWh,但有些研究机构的试验节煤率明显较低。从不同层面反映出的差距充分表明,对这种机炉耦合节能系统的节能效益计算存在较大争议,亟待研究澄清。 展开更多
关键词 节能系统 国内主流 节能效益 能量梯级利用 机炉 旁路系统 研究层面 标准计算
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本生直流炉机炉协调控制系统的设计新方法及其工程应用 被引量:22
5
作者 韩忠旭 齐小红 +4 位作者 潘钢 周广 相天成 刘丹 于光辉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第21期121-127,共7页
直流炉的控制技术是热控领域一个重要的研究课题,与汽包炉有较大的差别,该文从直流炉非线性数学模型的结构入手,导出其线性增量型数学模型,进而采用状态空间法加以描述,建立了相应的增量式状态观测器,分别设计了新型的适用于直流炉的机... 直流炉的控制技术是热控领域一个重要的研究课题,与汽包炉有较大的差别,该文从直流炉非线性数学模型的结构入手,导出其线性增量型数学模型,进而采用状态空间法加以描述,建立了相应的增量式状态观测器,分别设计了新型的适用于直流炉的机炉协调控制系统、锅炉给水控制系统和过热器蒸汽温度控制系统。通过在实践中对上述控制系统的整定与优化,取得了优良的控制效果:机组在大负荷范围(80MW)和高负荷变化速率(9MW/min)的工况下减负荷时,过热器出口汽温、机前压力和有功功率等参数的调节品质满足电力系统热工自动化的行业标准。现场实时控制的应用效果展示了该项技术的先进性和实用性,同时也为超临界机组控制策略的选择提供了参考和借鉴。 展开更多
关键词 直流 状态观测器 机炉协调控制系统 给水 非线性 数学模型 状态反馈控制
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电力系统全过程动态仿真中的机炉协调控制系统模型研究 被引量:20
6
作者 宋新立 王成山 +3 位作者 刘涛 汤涌 陶向宇 叶小晖 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第25期167-172,24,共6页
机炉协调控制系统(coordinated control system,CCS)是火电机组满足电网负荷需求和保证机组本身稳定运行的重要控制措施。在分析机炉协调控制系统原理和控制方式的基础上,提出了一种适于电力系统机电暂态及中长期动态全过程仿真的机炉... 机炉协调控制系统(coordinated control system,CCS)是火电机组满足电网负荷需求和保证机组本身稳定运行的重要控制措施。在分析机炉协调控制系统原理和控制方式的基础上,提出了一种适于电力系统机电暂态及中长期动态全过程仿真的机炉协调控制模型,并在电力系统全过程动态仿真程序进行编程实现。通过模型参数值的设置,该模型可以灵活模拟炉跟机、机跟炉、协调控制、直接能量平衡等火电厂机炉控制中的常见组态方式。采用两个仿真算例说明了不同CCS控制方式对机组功率的影响,以及CCS在与频率动态特性相关的电力系统动态仿真中的作用。 展开更多
关键词 调速系统模型 机炉协调控制 直接能量平衡 多时间尺度全过程仿真
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火电单元机组机炉协调自抗扰控制 被引量:15
7
作者 刘翔 姜学智 +2 位作者 李东海 万静芳 薛亚丽 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期149-152,共4页
设计有效的火电单元机组机炉协调控制系统是提高热工自动化水平的关键问题 .首先介绍受控对象的数学模型及其简化的前提 ,利用相对增益法进行系统分析和变量配对 ,然后基于自抗扰控制原理设计了协调控制系统 ,最后进行了仿真实验 .
关键词 机炉协调控制 相对增益法 自抗扰控制
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姚孟电厂2号机300MW单元机组机炉协调受控对象的数学模型 被引量:22
8
作者 韩忠旭 齐小红 +1 位作者 刘敏 周广 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期47-50,共4页
首次将机炉协调控制系统被控对象的非线性数学模型直接用于姚孟发电厂2号机300MW单元机组的分散协调控制系统(DCS)。通过在线调整模型参数和在相同时间段内对比不同工况下实际受控对象的工程值曲线与仿真模型的计算值,证明了此模型能很... 首次将机炉协调控制系统被控对象的非线性数学模型直接用于姚孟发电厂2号机300MW单元机组的分散协调控制系统(DCS)。通过在线调整模型参数和在相同时间段内对比不同工况下实际受控对象的工程值曲线与仿真模型的计算值,证明了此模型能很好地反映机炉协调被控对象的实际特性,同时也证明了该模型的正确性和准确性。 展开更多
关键词 电力系统 单元 机炉协调控制系统 非线性数学模型
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机炉协调系统的模糊增益调度预测控制 被引量:39
9
作者 张铁军 吕剑虹 华志刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期158-165,共8页
多变量锅炉-汽机协调系统的动态特性随着工况而变化,文中提出了一种新型的模糊增益调度预测控制策略来控制这个非线性过程。基于模糊集合理论建立了机炉协调系统的非线性离散全局模糊模型,并设计了一种基于全局模糊模型的新型扩展状态... 多变量锅炉-汽机协调系统的动态特性随着工况而变化,文中提出了一种新型的模糊增益调度预测控制策略来控制这个非线性过程。基于模糊集合理论建立了机炉协调系统的非线性离散全局模糊模型,并设计了一种基于全局模糊模型的新型扩展状态空间预测控制器。它能方便地处理控制作用的受限优化问题,同时它卓越的滚动优化能力又确保了机炉协调系统在全工况范围内的最优控制品质。仿真试验表明:文中所提出的全局非线性预测控制器在控制作用幅值、速率均受限的情况下仍具有满意的全工况负荷跟踪性能。 展开更多
关键词 热能动力工程 机炉协调系统 模糊增益调度预测控制 非线性系统
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基于模糊Lyapunov函数的机炉协调跟踪控制器设计 被引量:7
10
作者 柳善建 刘西陲 +2 位作者 沈炯 李益国 吴婕 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期96-103,16,共8页
针对火力发电机组具有强非线性,现场运行中存在参数变动等特点,提出了一种基于机炉协调系统的T-S模糊模型进行鲁棒跟踪控制器设计的方法。首先针对一个锅炉—汽轮机模型中存在的非线性项,利用替换拆分方法,并考虑了参数变动因素,建立了... 针对火力发电机组具有强非线性,现场运行中存在参数变动等特点,提出了一种基于机炉协调系统的T-S模糊模型进行鲁棒跟踪控制器设计的方法。首先针对一个锅炉—汽轮机模型中存在的非线性项,利用替换拆分方法,并考虑了参数变动因素,建立了系统的T-S模糊不确定参数模型。然后利用并行分配补偿方法设计模糊控制器,基于模糊Lyapunov函数进行控制系统的稳定性分析,借助线性矩阵不等式方法(linear matrix inequalities,LMI)将稳定性判据转换成凸优化问题,得到了宽松的系统保性能稳定跟踪控制率。最后将所设计的控制器用于机炉协调系统的跟踪控制,通过对比验证,证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 机炉协调系统 跟踪控制 线性矩阵不等式 不确 定参数模型 模糊李亚普诺夫函数
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火电单元机组机炉协调柔性自抗扰控制 被引量:13
11
作者 董君伊 孙立 李东海 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3503-3512,共10页
针对火电单元机组机炉协调系统中普遍存在的强耦合、参数时变、大范围变工况运行等问题设计柔性自抗扰控制方案。首先,利用柔性控制结构调整系统接近能量供需平衡,解决系统输出在快速性和稳定性之间的矛盾。在此基础上,设计自抗扰控制... 针对火电单元机组机炉协调系统中普遍存在的强耦合、参数时变、大范围变工况运行等问题设计柔性自抗扰控制方案。首先,利用柔性控制结构调整系统接近能量供需平衡,解决系统输出在快速性和稳定性之间的矛盾。在此基础上,设计自抗扰控制器对系统中的扰动、不确定性等进行估计和补偿,使控制系统具有较强的抗干扰能力和对机组变工况运行的自适应能力。根据实际控制要求,进行设定值跟踪实验、输入扰动实验、变工况实验和蒙特卡罗实验。研究结果表明:所设计方案综合柔性控制结构和自抗扰控制器的优点,具有良好的控制品质和很强的性能鲁棒性。 展开更多
关键词 火电单元机炉 柔性控制 自抗扰控制 蒙特卡罗实验 鲁棒性
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机炉协调多变量受控系统线性增量形数学模型分析 被引量:18
12
作者 韩忠旭 张智 齐小红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期24-29,共6页
文中以火力发电厂机炉协调多变量受控系统为研究背景,借鉴机理建模方法,给出单元机组被控对象的一种线性增量式集总参数数学模型,并应用状态空间法对其进行描述和分析,推导出输入和输出之间的传递函数矩阵,通过数学分析,导出其数学模型... 文中以火力发电厂机炉协调多变量受控系统为研究背景,借鉴机理建模方法,给出单元机组被控对象的一种线性增量式集总参数数学模型,并应用状态空间法对其进行描述和分析,推导出输入和输出之间的传递函数矩阵,通过数学分析,导出其数学模型在结构方面的内在联系,从而对采用辨识方法建立单元机组被控对象的数学模型,提供一些重要的理论依据和设计概念。 展开更多
关键词 火力发电厂 机炉协调控制系统 数学模型 传递函数 系统辩识 多变量受控系统
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基于遗传算法的机炉协调系统PID控制器优化 被引量:10
13
作者 薛亚丽 李东海 吕崇德 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期80-83,87,共5页
设计有效的机炉协调控制系统对提高热工自动化水平具有重要意义。针对火电机组的机炉控制系统,提出了一种基于遗传算法的多变量PID控制器参数优化方法。利用遗传算法提供的通用框架,在控制系统结构和控制器形式确定的情况下对控制参数... 设计有效的机炉协调控制系统对提高热工自动化水平具有重要意义。针对火电机组的机炉控制系统,提出了一种基于遗传算法的多变量PID控制器参数优化方法。利用遗传算法提供的通用框架,在控制系统结构和控制器形式确定的情况下对控制参数进行全局优化。方法具有全局并行优化和面向目标函数的特点,与广义ZN整定方法相比的仿真研究表明,优化后的协调控制系统的动态性能有明显改善,并且容易扩展到其它控制方案下的参数优化,显示了方法的可行性和适用性。 展开更多
关键词 遗传算法 PID控制器 机炉协调
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基于免疫优化的机炉协调系统模糊增益调度H_∞鲁棒控制 被引量:10
14
作者 林金星 沈炯 李益国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第17期92-98,共7页
针对非线性锅炉-汽轮机系统在负荷点大范围变动情况下的协调控制,提出了一种新的免疫优化模糊增益调度H∞鲁棒控制方法。该方法首先利用H∞/混合灵敏度方法设计出多个H∞局部鲁棒控制器以覆盖机炉系统的负荷变化区间;然后采用模糊推理... 针对非线性锅炉-汽轮机系统在负荷点大范围变动情况下的协调控制,提出了一种新的免疫优化模糊增益调度H∞鲁棒控制方法。该方法首先利用H∞/混合灵敏度方法设计出多个H∞局部鲁棒控制器以覆盖机炉系统的负荷变化区间;然后采用模糊推理生成增益调度准则以实现各局部控制器间的软切换;最后利用免疫遗传算法对模糊增益调度准则的结构参数进行优化设计,从而保证闭环系统具有良好的全局控制性能。仿真研究表明:基于该方法设计出的协调控制系统在大工况范围内具有优良的调节品质。 展开更多
关键词 机炉协调系统 H∞鲁棒控制 模糊推理 增益调度 免疫优化
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热力过程控制系统多目标优化及其在机炉协调控制中的应用研究 被引量:11
15
作者 郭颖 吕剑虹 张铁军 《热力发电》 CAS 北大核心 2008年第2期35-42,共8页
目前采用的优化控制方法主要是基于优化单一的控制品质,对于整个控制系统而言,仅针对单一控制指标的优化是不全面的。为此,提出了一种控制系统的多目标优化设计方法:从控制系统整体优化角度出发确定控制系统的多个优化目标,并采用粒群... 目前采用的优化控制方法主要是基于优化单一的控制品质,对于整个控制系统而言,仅针对单一控制指标的优化是不全面的。为此,提出了一种控制系统的多目标优化设计方法:从控制系统整体优化角度出发确定控制系统的多个优化目标,并采用粒群优化理论对控制系统的多目标进行优化求解,以获得最优设定值;针对所建立的热工过程的全局模糊模型,提出基于模糊增益调度的受限预测控制策略,确保控制系统具有全局优化的能力。将多目标优化控制方法应用于火电机组的机炉协调控制系统中。经全工况升、降负荷的仿真试验表明,多目标优化控制方法的控制策略不仅能满足机炉整体的多目标要求,而且控制系统具有快速跟踪负荷变化的能力,控制品质优良。 展开更多
关键词 火电 多目标优化 设定值调度 受限预测控制 增益调度 机炉协调控制系统
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超低频振荡的机炉功率源动态特性分析 被引量:5
16
作者 竺炜 谢振武 +2 位作者 钟鹏 黄明涛 谭平 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期2270-2276,共7页
已有研究表明,机组机械功率的振荡频率若接近电力系统固有振荡频率,可引起强迫式低频振荡。考虑锅炉、汽轮机模型以及4种机炉协调控制方式,分析了机炉系统在机端电功率扰动下输出机械功率的阻尼及动态特性。研究发现,由于机炉协调控制... 已有研究表明,机组机械功率的振荡频率若接近电力系统固有振荡频率,可引起强迫式低频振荡。考虑锅炉、汽轮机模型以及4种机炉协调控制方式,分析了机炉系统在机端电功率扰动下输出机械功率的阻尼及动态特性。研究发现,由于机炉协调控制的功率反馈通道在电网侧扰动后变成了前馈通道,导致机炉系统的机械功率阻尼降低,振幅变大;在超低频频带内,典型模型的4种机炉协调控制都存在共振频率,且振幅比都大于2。研究证实了火电厂热力系统可作为电力系统超低频振荡的功率来源,对超低频振荡的原因分析和抑制方法研究具有实际意义。 展开更多
关键词 超低频振荡 电功率前馈 阻尼 幅频特性 机炉协调控制
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机炉协调系统的鲁棒非线性控制 被引量:3
17
作者 闪文晓 李东海 +1 位作者 陈金莉 姜学智 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第23期80-85,共6页
文中将一种近似反馈线性化方法和概率鲁棒分析设计方法结合起来设计机炉协调控制器。近似反馈线性化方法采用积分观测器估计并补偿系统的扩张状态,不仅实现了系统的近似线性化,而且减弱了外扰、参数不确定性和限幅限速对系统的影响。控... 文中将一种近似反馈线性化方法和概率鲁棒分析设计方法结合起来设计机炉协调控制器。近似反馈线性化方法采用积分观测器估计并补偿系统的扩张状态,不仅实现了系统的近似线性化,而且减弱了外扰、参数不确定性和限幅限速对系统的影响。控制器的参数采用基于遗传算法的概率鲁棒分析设计方法得到,在设计阶段可直接考虑鲁棒性能设计要求。最后设计了两种典型情况进行仿真,并与回路成形H∞方法进行了比较,结果显示文中的方法具有更好的鲁棒性和适应性。 展开更多
关键词 机炉协调系统 反馈线性化 概率鲁棒分析设计 蒙特卡罗仿真 遗传算法
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机炉协调系统的子空间辨识及预测控制 被引量:3
18
作者 吴啸 沈炯 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A02期281-286,共6页
针对机炉协调系统,提出一种基于子空间辨识和多模型策略结合的数据驱动建模方法.基于多模型建模的分解合成原理,原有非线性系统首先被划分为若干个工作区间,通过获取与各工作区间对应的输入输出数据,使用子空间辨识的方法以获得局部状... 针对机炉协调系统,提出一种基于子空间辨识和多模型策略结合的数据驱动建模方法.基于多模型建模的分解合成原理,原有非线性系统首先被划分为若干个工作区间,通过获取与各工作区间对应的输入输出数据,使用子空间辨识的方法以获得局部状态空间模型.随后,利用各局部模型在切换点上的连贯关系,将所有局部模型转化到一组共同的基下,从而获得整体多模型系统.由于其数据驱动特性,该建模方法可以在系统机理和结构未知的情况下,被广泛用于各种类型对象,同时由于所得模型具有状态空间形式,因此又适用于高级控制器的设计.基于辨识模型,将多模型预测控制器用于机炉协调系统的大范围变工况调节.仿真研究证明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 机炉协调系统 子空间辨识 模型预测控制 多模型
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机炉深度耦合下机组性能试验方法 被引量:1
19
作者 王祝成 胡方楼 +4 位作者 韩国庆 曹寿峰 孟桂祥 陈宝康 施延洲 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第12期95-99,134,共6页
随着国内燃煤电厂在机炉深度耦合系统方面的技术应用,已有学者在机炉深度耦合系统优化集成方面进行理论研究;在机炉深度耦合系统实践应用中,如何通过试验准确计算煤耗的研究仍然很少。本文针对机炉深度耦合下机组性能试验方法进行研究分... 随着国内燃煤电厂在机炉深度耦合系统方面的技术应用,已有学者在机炉深度耦合系统优化集成方面进行理论研究;在机炉深度耦合系统实践应用中,如何通过试验准确计算煤耗的研究仍然很少。本文针对机炉深度耦合下机组性能试验方法进行研究分析,具体包括机炉深度耦合系统概况、试验测量项目、余热利用收益归类、锅炉效率计算、汽轮机热耗率计算以及机组煤耗率计算,提出了锅炉余热利用收益归类处理的2种计算方法。试验结果表明,2种计算方法下机组煤耗结果一致性较好,供电煤耗相对偏差值为0.14%。 展开更多
关键词 机炉深度耦合 效率 汽轮热耗率 余热利用收益 供电煤耗率 性能试验
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机炉协调控制系统完善化兼及AGC控制 被引量:14
20
作者 王世海 《热力发电》 CAS 北大核心 2001年第3期13-15,共3页
阐述了机炉协调控制系统完善化与自动发电控制 (AGC)的关系 ,并对其中的调频调峰、风煤交叉限幅、机组自动减负荷等问题进行了讨论。
关键词 自动发电控制 机炉协调控制系统 电网调度自动化
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