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1、火电厂热工技术节能降耗解决方案火电厂热工技术节能降耗解决方案基于过程模型自动辨识技术的基于过程模型自动辨识技术的PIDPID智能优化技术智能优化技术 和电厂先进控制系统应用技术和电厂先进控制系统应用技术 控软目前致力于国内发电企业自动控制系统运行优化控软目前致力于国内发电企业自动控制系统运行优化 、生产实时过程绩效评估监测管理和推动先进控制（、生产实时过程绩效评估监测管理和推动先进控制（APCAPC） 系统在火力发电企业的工程实际应用进程。系统在火力发电企业的工程实际应用进程。产产 品品 PID PID控制回路智能自适应参数模块控制回路智能自适应参数模块INTUNE5 INTUNE5 控制回路
2、绩效评估、故障预测系统控制回路绩效评估、故障预测系统 INTUNE5+ INTUNE5+ 先进控制系统先进控制系统 MANTRAMANTRA先进控制技术先进控制技术 IMC, CC, MMC, TCM. IMC, CC, MMC, TCM. 服服 务务 PID PID控制回路整定服务控制回路整定服务 控制控制 策略策略 分析和分析和 建议建议 培训培训目前国内火力发电厂控制系统普遍存在的问题？目前国内火力发电厂控制系统普遍存在的问题？ 1 1、 机组整体运行煤耗高、污染物排放超标机组整体运行煤耗高、污染物排放超标 2 2、 煤质的变化引起的系统调节品质改变煤质的变化引起的系统调节品质改变 3
3、3、 负荷的频繁调度使系统不稳定负荷的频繁调度使系统不稳定 4 4、 设备磨损造成的一次设备特性变化设备磨损造成的一次设备特性变化 5 5、 自动投入率低自动投入率低 6 6、 AGCAGC投运或系统整体投运或系统整体启停响应慢启停响应慢采用以下成熟的技术可以很好的帮助您来解决难题！采用以下成熟的技术可以很好的帮助您来解决难题！INTUEN5-INTUEN5-自适应自适应PIDPID变参数运行优化变参数运行优化INTUNE5 +PlusINTUNE5 +Plus绩效评估模块、故障预测模块绩效评估模块、故障预测模块MANTRA MANTRA 开放的先进控制系统开放的先进控制系统调节品质的改善和先
4、进控制策略的实现调节品质的改善和先进控制策略的实现 将从下列几方面带来经济效益将从下列几方面带来经济效益1 1、提高机组效率、提高机组效率 2 2、降低燃料费用、降低燃料费用 3 3、提高机组可用率、提高机组可用率 4 4、提高负荷适应性、提高负荷适应性 5 5、延长设备寿命、延长设备寿命 6 6、降低运行费用、降低运行费用根据专业经济分析报告：一台周期启停运行的根据专业经济分析报告：一台周期启停运行的600MW600MW单元机组采用实单元机组采用实 时参数优化后，每年运行费用的节省可达时参数优化后，每年运行费用的节省可达56010005601000万元。现对国产万元。现对国产600MW600
5、MW 机组的运行情况进行类似分析，从下列机组的运行情况进行类似分析，从下列3 3方面着手进行：方面着手进行：(1)(1)关键参数适合和风煤比的有效控制关键参数适合和风煤比的有效控制。(2)(2)降低事故停机时间，提高机组可用率。降低事故停机时间，提高机组可用率。(3)(3)降低在负荷急剧变化下暂态过程的热应力，以保护设备，延长运行降低在负荷急剧变化下暂态过程的热应力，以保护设备，延长运行 寿命。寿命。n n从以上从以上3 3方面衡量，自动控制系统优化采用后，一台方面衡量，自动控制系统优化采用后，一台600MW600MW机组年经济效益机组年经济效益 约为约为939939万元。万元。基于发电过程动
6、态模型辨识技术基于发电过程动态模型辨识技术（一）（一）INTUNE5INTUNE5智能自适应模块智能自适应模块实现电厂实时实现电厂实时PIDPID变参数运行优化变参数运行优化 目前统计在发电行业仍然有97% 的控制回路采用PID算法 火力发电厂关于回路控制执行情况的统计图 优化的对象仍然定义为单极和串极PID控制器电厂实时电厂实时PIDPID变参数运行必要性变参数运行必要性? ?面向对象模型动态辨识的系统面向对象模型动态辨识的系统采用了采用了“ “无干扰无干扰” ”理论理论使用了极其复杂的启发式算法，使用了极其复杂的启发式算法，动态监测过程的异常情况例如动态监测过程的异常情况例如: :控制器输
7、出饱和、过程负载变化引控制器输出饱和、过程负载变化引 起的响应滞后或持续振荡等等起的响应滞后或持续振荡等等不断地在实时状态下对过程的动态特性进行辨识，与系统原来记录不断地在实时状态下对过程的动态特性进行辨识，与系统原来记录 的过程数据相比较进行验证和建模，生成适合本过程回路的优化的的过程数据相比较进行验证和建模，生成适合本过程回路的优化的 PIDPID参数值。参数值。自适应工作机理OVATION 的 PID控制器此处PID自适应已 经打到自动状态 Automatic在机组减温水调节回路中，存在主汽温度的调节存在适应性不强在机组减温水调节回路中，存在主汽温度的调节存在适应性不强 和滞后性等问题，
8、影响了机组运行的稳定性，致使运行效率不高。和滞后性等问题，影响了机组运行的稳定性，致使运行效率不高。试用了变参数试用了变参数PIDPID控制器后，提高了控制系统的适应性。参数随控制器后，提高了控制系统的适应性。参数随 机组实际负荷的变化而变化机组实际负荷的变化而变化变参数变参数PIDPID控制的应用实例分析控制的应用实例分析 某火电厂某火电厂300300MWMW超超临界机组的变参数超超临界机组的变参数PIDPID控制的实践应用，较控制的实践应用，较 好地体现了变参数好地体现了变参数PIDPID控制的思想。控制的思想。投运前 设定值480时 过程值最高处为 491.5 ，温度 最大偏差11.5
9、6/5/2009 5:29:27am 根据系统log 文件记录系统 自动将参数 更改为： P=3.6000 I=21.94 D=2.5优化后 6/5/2009 5:29:27am 当负荷从289 MW到319MW 变化时温度最 大偏差为3 INTUNE5 +PlusINTUNE5 +Plus（二）发电机组运行绩效评估与预测维护（二）发电机组运行绩效评估与预测维护 管理模块管理模块绩效评估模块为发电厂过程精细化管理带来希望绩效评估模块为发电厂过程精细化管理带来希望精细化管理的好处精细化管理的好处发电厂机组生产过程的精细化管理能够更好的提高机组的运行效率，降发电厂机组生产过程的精细化管理能够更好的
10、提高机组的运行效率，降 低生产成本。低生产成本。INTUNE5 INTUNE5可以在不干扰过程的情况下：可以在不干扰过程的情况下：实时监测厂域内的所有控制回路实时监测厂域内的所有控制回路在后台对各回路所涉及的参数进行分析和计算在后台对各回路所涉及的参数进行分析和计算对系统煤质、负荷等进行统计、分析和诊断对系统煤质、负荷等进行统计、分析和诊断自动生成过程的运行报告，判断是否需要维护自动生成过程的运行报告，判断是否需要维护并提出合理的整改和优化建议，快速方便地解决用户的过程控制问题并提出合理的整改和优化建议，快速方便地解决用户的过程控制问题如何实现精细化管理？如何实现精细化管理？INTUNE5IN
11、TUNE5由控制工程师开发的专门为电厂现场工程师设计的应由控制工程师开发的专门为电厂现场工程师设计的应 用平台用平台 控软的绩效评估、管理、预测模块更加贴近生产过程。是对控软的绩效评估、管理、预测模块更加贴近生产过程。是对 SISSIS系统的完善和补充。系统的完善和补充。 对不同DCS系统更好的兼容性 更加开放的应用界面 完善的控制学、统计学形成的绩效评估指标 符合国际标准的6西格玛战略管理标准 可以通过OPC方式把运算后的数据发送到SIS数据库管理系统内n nErrDistErrDist 在分析时间内的误差频率分布在分析时间内的误差频率分布n nHATT (LATT) HATT (LATT)
12、 高高( (低低) )限报警时间的百分比限报警时间的百分比 n nHATC (LATC) HATC (LATC) 高高( (低低) )限报警的时长限报警的时长n nCOhiPctCOhiPct ( (COloPctCOloPct) ) 控制器输出值控制器输出值COCO的高的高( (低低) )饱和的时间百分比饱和的时间百分比n nTotalCOhiCTotalCOhiC ( (COloCCOloC) ) 控制器输出值控制器输出值COCO的高的高( (低低) )饱和的时长饱和的时长n nMeanCOMeanCO 控制器输出值控制器输出值COCO的平均值的平均值n nMeanPVMeanPV 过程值
13、过程值PVPV的平均值的平均值n nMinPVMinPV ( (MaxPVMaxPV) ) 过程值过程值PVPV的最大的最大( (最小最小) )值值n nPVCurRPVPVCurRPV 实时的过程值实时的过程值PVPV变化率变化率n nMinRPVMinRPV ( (MaxRPVMaxRPV) ) 过程值过程值PVPV的最大的最大( (最小最小) )变化率变化率n nDevTimeCDevTimeC | |SP-PV| SP-PV| 绝对误差值持续大于阈值的时长绝对误差值持续大于阈值的时长n nDevTimePctDevTimePct | |SP-PV| SP-PV| 绝对误差值大于阈值的时
14、间百分比绝对误差值大于阈值的时间百分比如何量化您的过程曲线如何量化您的过程曲线 ? ? INTUNE5INTUNE5内置的多种典型的回路评估指标内置的多种典型的回路评估指标 支持定期模式或事件触发模式 支持VB语言编写的脚本程序 可写入多达10个的输入条件 可以使用各种回路参数、IO标签和INTUNE标签(Tags) 支持嵌套式的脚本程序 按照诸如发电机组运行绩效、 协调系统运行绩效、机组经济性 分析、主汽温度系统投运绩效、 等等形成的报告非常简洁直观。红色的灯表示系统存在问题。 优化后变成绿色。 AE用来表示设定值的偏离幅度 Aabse用来表示统计时间内过程值绝对偏差 Cohipct 设备的
15、死区 Auto/manu pct手自动投入时间分析某厂某厂3#3#机组改造后优化调试之前气温回路运行报告机组改造后优化调试之前气温回路运行报告 。Advance Process Advance Process Control made easyControl made easy ( (三）三）MANTRAMANTRA把先进控制变的简单把先进控制变的简单MANTRAMANTRA是先进控制领域带给我们的一份大礼。是先进控制领域带给我们的一份大礼。它是一套完整的先进控制软件平台它是一套完整的先进控制软件平台采用面向对象采用面向对象（Object-Oriented)Object-Oriented)功能模块和功能模块和ActiveXActiveX的图形界面的图形界面APCAPC运行于运行于WindowsWindows平台基于平台基于PCPC的控制方式的控制方式与其他品牌的与其他品牌的DCSDCS、PLCPLC和开放式的和开放式的I/OI/O系统兼容系统兼容具有多种多样的通讯方式具有多种多样的通讯方式 (OPC (OPC iFixiFix RSLinxRSLinx ModbusModbus ModbusModbus Plus) Plus) MANTRAMANTRA 先进控制平台模块为电厂提供先进控制介入策略先进控制平台模块为电厂
