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AECS - 2000

AECS - 2000

先进过程控制运行优化系统

       AECS-2000包括基础组件、 AECS-2000数据库、仿真建模平台、先进控制优化平台 OPC等。 

       系统自带多个用于解决常规PID难以完成的先进控制功能模块,运Window平台基于PC的控制方式,适用于各种品牌的PLC、DCS系统,使用OPC或Modbus通讯方式。

       AECS-2000包括以下主要的功能模块:

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       AECS-2000先进控制系统是开放式控制系统,软件组态采用面向对象(Object-Oriented) 技术的函数模块编程,提供100余种函数模块库供选择,包含了许多复杂的先进控制算法,如:

       串级PID(Cascade PID)多变量PID(Multiple Parameter PID)分程控制(Split Range)内模控制IMC(Internal Model Controller)协调控制CC(Coordinated Control)多变量解耦控制MMC(Modular Multivariable Controller)等等。

       所有的控制模块已被完全配置在AECS-2000系统中,并且提供了实用的自整定、自动-手动无扰切换和自动跟踪等控制功能。这些控制模块使用了两个或更多的控制变量,有效地控制一个或多个过程并使之达到相应的设定值。这些先进控制算法还考虑到了过程之间的相互干扰,用户可以自己定义最优化的控制方案并结合控制输出来抑制干扰。

       这些控制模块还带有各自独立的ActiveX技术的用户图形接口(Faceplates),用户可以运用它们快速地配置出画面来,用于开发和调试控制方案。

       系统采用函数模块化编程工具Windows风格的浏览器,面向对象(Object-Oriented)技术的模块化编程方式,超过90个过程控制和批量控制函数模块,只需点击和拖动即可完成的组态方式可在线修改组态程序,后台自动生成报告文件。

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(1)电厂控制性能监视(LPM)

AECS-2000先进过程控制优化系统可以在后台实时监测发电过程中机、炉、辅机系统全部控制回路,并自动生成统计数据和运行分析报告。自动统计和分析超过75 个重要的过程控制绩效评估指标,(如控制偏差分布范围,回路手/自动操作的比例,控制器输出饱和情况,高低限报警情况,PV 的平均值等等),并反应在一个或多个报告中。当用户查阅报告时,就可以看到所有回路的执行情况,了解发电过程中存在的问题以及原因。

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(2)电厂控制性能优化(UCD)

AECS-2000先进过程控制优化系统收集曲线后会计算出回路的特征信息,从而得到这个回路的一个鲁棒特性优良的PID参数,为回路投入自动提供了基础条件。AECS-2000先进过程控制优化系统的自动整定工具,可以为过程控制提供最恰当的PID 参数值。无论过程回路处于手动模式还是自动模式,AECS-2000先进过程控制优化系统自动整定过程都是这样工作的: 针对所整定的回路引入一个阶跃测试;自动收集过程数据;运用专家系统加以分析, 并建立一个表述实时动态过程的数学模型;使用先进的基于内模控制(IMC)的算法来计算出鲁棒的PID 参数。

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(3)AGC协调控制系统优化(CCP)

AGC运行优化功能主要基于建模的先进控制—MMC多变量解耦控制模块,智能匹配锅炉燃烧率和汽机阀门开度,解决慢速锅炉燃烧系统对快速汽机阀门系统的响应问题,提高机组负荷响应速率,同时稳定锅炉主汽压力。MMC—多变量解耦控制:可按照生产计划对电厂机组运行过程实施控制,最多调节三个内部控制器的输出来控制两个相互作用的过程变量。

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(4)先进主蒸汽压力控制(MPC)

主汽压力运行优化功能主要基于建模的先进控制—IMC内模控制模块,智能匹配燃料量与主汽压力以及负荷与主汽压力的控制量,解决主汽压力调节存在的延时大,惯性大,易受煤质变化带来的超调的问题,有效稳定生产过程中的主汽压力。

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(5)主蒸汽温度控制(SHC)

主汽温度运行优化功能主要基于建模的先进控制—IMC内模控制模块,通过建立于现场运行工况相匹配的模型,解决主汽温度调节存在的延时大,惯性大的问题,有效稳定生产过程中的主汽温度。

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(6)再热汽温控制(RHC)

再热温度运行优化功能主要基于建模的先进控制—CC协调控制模块,智能修正燃烧器摆角、烟气挡板、减温水的输出,协调三种控制方式综合对再热汽温的影响,达到稳定再热汽温同时尽可能减少减温水量的目的。

摆角再热汽温联合先进控制APC系统投运前后效果分析:

改造前摆角再热汽温历史数据曲线图

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改造后摆角再热汽温历史数据曲线图

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(7)脱销工艺优化控制(EPAC)

稳态工况下,喷氨流量阀由CC模块喷氨流量计算值与喷氨实际流量值计算控制;当锅炉负荷发生改变时,CC模块收到锅炉负荷/总煤量前馈进行提前计算喷氨流量阀输出;当燃烧不稳定,氧量发生较大改变时,CC模块会进行NOx浓度含量计算,并重新计算喷氨流量阀输出;从而达到多工况的喷氨流量阀自动控制,达到脱硝稳定控制目的

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(8)凝结水调节负荷节能协调控制优化策略(ACWD)

负荷指令如何安全、可靠、合理地送至凝泵出口调门控制回路。锅炉侧燃料、给水等的控制策略的修改和完善,与基于凝结水节流技术相配套, 合理及时地恢复机组的蓄热。变负荷和稳态过程,凝结水调负荷控制方式的合理切换,保证水位的稳定。需要对除氧器、凝汽器、低加水位回路、补水控制等回路进行一番较大的设计改进与重新调整。

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