优化运行控制（精选十篇）
优化运行控制 篇1
随着城市化建设的快速发展,电梯在高层建筑中得到了越来越广泛的应用,人们对电梯系统的性能也提出了越来越高的要求。因此,必须努力提高电梯系统的性能,在保证电梯运行安全可靠的前提下,需进一步提高电梯运行的快速性、改善乘坐的舒适性。
2 电梯运行速度控制方式的选择
电梯运行的舒适性和快速性,在很大程度上取决于电梯速度控制方式的选择,目前国内外的电梯速度控制方式主要有以时间为原则、以相对距离为原则及以绝对距离为原则的3种[1、2]。
由于以时间为原则的速度控制方式是通过延时的方式来控制电梯的运行,这种延时方式是开环控制,延时时间是一个估计值,使得电梯在制停阶段存在着一个低速的爬行段,运行效率低,平层精度不高,舒适性也不好。
以相对距离为原则的速度控制方式在理论上能做到无爬行的直接停靠,但是,这种方式是通过安装在曳引机轴上的增量编码器间接获得轿厢位置,由于曳引轮槽与钢丝绳之间存在着打滑现象,电梯主控制器极易失去轿厢当前的准确位置。当进入减速运行时,它不得不通过井道磁开关不断校正电梯轿厢的位置,故它在实际停靠时也存在着爬行现象,如果打滑严重的话,还会造成电梯事故。
本文采用绝对值编码器对电梯实现以绝对距离为原则的速度控制,在此控制方式中,绝对值编码器可连续实时地测得轿厢在井道中的实际绝对位置,反馈给电梯主控制器。电梯主控制器根据接收到的绝对距离,实时计算电梯运行速度,给变频器发出速度控制指令,控制电梯的运行。这种方式由于采用了绝对值编码器直接获得轿厢的绝对位置信号,它不受钢丝绳打滑的影响。同时,绝对值编码器给出的是二进制编码,故它不存在丢失脉冲现象。在电梯将要平层时,电梯主控制器能根据电梯的实时位置值计算出剩余距离,在足够短的距离内给出减速信号,并给出相应的速度,达到减速点到平层位置速度的平滑过渡,可实现无爬行直接停靠。
3 电梯运行速度曲线的设计
要保证电梯有良好的舒适性,设计的电梯运行速度曲线必须是平滑的。只有这样,加速度曲线才是连续、没有突变的,加速度变化率才是有限值,不会出现无穷大。
目前常用的电梯运行速度曲线主要有抛物线-直线形和正弦-直线形两种[3、4]。抛物线-直线形速度曲线在由二次曲线(抛物线)向比例曲线和比例曲线向二次曲线(抛物线)过渡及电梯起动和制停时,虽然加速度曲线是连续的,但是其加速度变化率却产生了跳变,影响了电梯运行的舒适性。而正弦-直线形速度曲线由于其函数本身的特性,在正弦曲线与比例曲线过渡时,不但加速度曲线是连续的,其加速度变化率曲线也是连续的,仅在电梯起动和制停时加速度变化率有一次跳变,舒适性明显好于抛物线-直线形速度曲线。因此,本文采用正弦-直线形速度曲线作为理想速度给定曲线,大大提高了电梯运行的舒适性。
4 电梯运行速度优化控制的实现
4.1 速度优化控制系统的方案设计
本次设计的电梯运行速度优化控制系统主要由BP302电梯主控制器、KEB-F4变频器、AWG-05旋转式绝对值编码器、电梯运行速度优化控制模块等组成,系统的控制原理如图1所示。主要实现以下几个控制流程。
(1)电梯主控制器通过电梯运行速度优化控制模块采集变频器的状态,将相应的速度控制信号发送给电梯运行速度优化控制模块。同时,采用绝对值编码器实时地采集轿厢在井道中的绝对位置值,然后将其转换为轿厢至欲平层位置的绝对剩余距离值,发送给电梯运行速度优化控制模块。
(2)电梯运行速度优化控制模块读取变频器的设置参数,将变频器的状态反馈给电梯主控制器。同时接收电梯主控制器发送过来的电梯速度控制信号和绝对剩余距离值,经过速度控制算法计算后,将相应的速度控制指令及速度值发送给变频器,实现电梯运行速度的控制。
4.2 速度优化控制模块的设计
电梯运行速度优化控制模块是本次设计的控制核心,它跟电梯主控制器和变频器一起,共同完成电梯运行速度的优化控制,模块的结构功能如图2所示。它主要实现以下几个功能。
(1)接收电梯主控制器的速度控制信号,以19200的波特率通过RS485总线与电梯主控制器进行数据通讯,获取电梯至欲平层位置的绝对剩余距离值,同时将变频器的状态反馈给电梯主控制器;
(2)根据电梯至欲平层位置的绝对剩余距离,运用速度优化控制算法,计算出优化后的速度值;
(3)以9600的波特率通过RS485总线与变频器进行数据通讯,获取变频器的参数设置,同时将电梯的速度控制信号和优化后的速度值发送给变频器进行运行速度控制。
通过以上的分析可知,优化控制模块的一个显著功能特点就是要实现两路不同波特率的RS485通讯。考虑到AVR单片机的开发工具制作比较简单方便,可以降低开发成本,所以本次设计采用双串口单片机ATMEGA162作为主控芯片,大大简化了硬件和软件设计,提高了整个系统实时性、稳定性。
4.3 优化控制算法的设计
由于速度优化控制模块与电梯主控制器及变频器之间的数据通讯都需要一定的时间,同时速度优化控制模块根据实时剩余距离计算对应的速度也需一定的时间,这就造成了速度控制在时间上的滞后性。同时在电梯刚起动时,由于电梯的反向溜车现象及负载的变化都可能造成距离控制速度存在着一定的偏差。所以,当电梯起动后,为了保证电梯实时速度控制的精确性和实时性,很有必要在计算出电梯的理论运行速度后,根据滞后时间对这个速度进行适当调节,然后再发送给变频器,实现电梯的速度控制。
目前用于控制的算法很多,如模糊控制、神经网络、遗传算法、专家系统等等[5、6、7],但由于单片机程序空间的有限性,很难应用上述算法实现对电梯速度的优化控制。考虑到PID控制方式比较简单,易于用编程实现数字的PID控制,因此本文采用PID控制算法中的PI控制实现对电梯的实时速度进行调节。
4.3.1 常规的PI调节器
比例积分(PI)的模拟表达式为:
其中,u(t)为调节器的输出信号;
e(t)为调节器的偏差信号,是给定值与实测值之差;
Kp为调节器的比例放大系数;
Ti为调节器的积分时间常数。
为了便于单片机实现PI控制,需对PI控制算法的模拟表达式离散化,用数字形式的差分方程来代替模拟表达式,式(1)的差分方程为:
其中,T0为采样周期;
k为采样序号;
e(k)为第k次采样的偏差值。
式(2)称为位置式控制算式。这种算式是全量输出形式,控制精度较高。但每次输出均与原来位置量有关,需要对e(j)进行累加,不仅要占用较多的存储空间,而且也不便于程序的书写。为此,PI调节器一般采用增量型控制算式。
根据式(2),利用递推原理可以得到下式:
式(2)减式(3),可得
其中,称为积分系数,式(4)为PI调节器的增量型算式。则第k时刻的控制量为:
采用增量型控制算式(4)和式(5)计算u(k)的优点是编程简单,历史数据可以递归调用,且占用的存储空间小,计算速度快。
为编程方便,可将算法整理成如下形式:
其中,Ka=Kp+Ki,Kb=Ki,u(k)、ζ(k)的初始值u(0)、ζ(0)均为零。显然,式(6)是式(4)和式(5)联合的结果。
4.3.2 改进后的PI调节器
在PI调节器中,积分项的作用是为了消除残差,但当有较大的扰动或大幅度的给定值变化时,由于系统的惯性和滞后,在积分项的作用下,往往会产生较大的超调和长时间的波动。为了进一步提高控制的性能,必须将积分项进行改进,本次设计采取了积分分离和抗饱和技术,下面分别进行讨论。
(1)积分分离
积分分离的基本思想是当输入偏差e(k)的绝对值大于某个门限值ε时,不作积分调节,只作比例调节,使得不至于过大,从而避免PI调节深度饱和,同时也有利于PI调节器退饱和;当输入偏差e(k)较小时,才引入积分作用,以消除残差。
将式(2)改成如下形式:
其中,ε为输入偏差e(k)的门限值,也称积分分离值。
在实际应用中,积分分离值ε应根据具体对象及要求确定,若ε值过大,达不到积分分离的目的;若ε值过小,一旦被控量无法跳出积分分离区,只进行P调节,将会出现残差。
(2)抗积分饱和
如果执行机构已达到了极限状态,仍然不能消除偏差时,由于积分作用,尽管计算PI差分方程式所得的结果继续增大或减小,而执行机构已无相应的动作,这就称之为积分饱和。当出现积分饱和时,势必引起超调量的增加,控制品质的变坏。作为防止积分饱和的方法之一,有效偏差法,可对运算出的控制量进行限幅,同时配合积分分离,即
本次设计采用改进后的增量型PI调节,其算法流程如图3所示。当电梯正常起动后,先根据电梯运行速度曲线函数确定电梯运行的理论速度vr。同时,电梯运行速度优化控制模块根据电梯主控制器发送过来的电梯绝对剩余距离值,实时测算电梯当前的实际运行速度vs。vr与vs差值就是e(k),即e(k)=vr-vs,它是有符号的。Kp值与Ki值是根据专家累积的经验,同时通过多次的实验初步得到的。u(k)是最终输出给变频器的电梯运行速度值。考虑到电梯在运行的不同阶段速度变化率差异较大,因此我们在不同的速度运行段给出了不同的Kp值与Ki值,形成了多段的PI速度调节。
5 实验及结果分析
为了采集实验数据,绘制电梯实际的运行速度曲线,用以验证系统的可行性,本文采用Delphi7.0和Microsoft Office Access 2003设计了速度监控软件。通过在Delphi7.0中引入ADO数据库开发技术,利用TADOConnectin组件和TADOQuery组件在监控软件中建立存储数据库,使监控软件可以将接收到的实验数据存入数据库,同时在分析电梯运行速度曲线时,可以查询数据库中的实验数据,利用TDBChart组件绘制速度曲线,如图4、图5所示。
图4为未达到额定速度时的运行速度曲线,图5为达到额定速度时的运行速度曲线,1号曲线是理想给定曲线,2号曲线是经过优化调节的运行速度曲线。由于电梯机械系统存在着一定的静阻力矩,同时电梯运行速度优化控制模块与电梯主控制器和变频器之间的数据通讯都需要一定的时间,所以,电梯在启动时存在一定的滞后,同时也加长了电梯的运行时间。但本文通过在电梯运行过程中进行实时的数字PI调节控制,使滞后情况大有改善。虽然实际速度曲线与理想曲线相比仍存在着一定的偏差,可能是由于系统进行数字PI调节造成的,但也可以看出,电梯在匀速运行时的控制精度较高,稳态误差较小。在减速运行段,虽然也存在着一定的滞后现象,但基本上能够按照设定的理想曲线运行,并做到无爬行的直接停靠。由此可见,电梯实际运行速度曲线与理想曲线虽然在控制过程中存在着一些偏差,但从电梯的整个运行过程来看,基本上是一致的,达到了预期的控制目的。
同时,速度监控软件可以对实验速度曲线图中的电梯理想给定速度和实际运行速度曲线进行比较分析,得出分析结果,如图6所示。其中,最大加速度、平均加速度和最大加速度变化率都是通过曲线图中的实际运行速度曲线数据计算得到的。通过计算实测值与国家标准相比较,可以看出,本系统的实验结果均符合国家标准,满足电梯快速性和舒适性的要求。如果能提高与变频器之间的通讯波特率,使系统有更快的响应速度,那么系统就能更加实时地跟踪理想的给定速度曲线运行,改善电梯的运行效率和乘座的舒适感,在工程实践上实现较大的实用价值。
摘要：通过对电梯运行速度控制的研究,设计完成了电梯运行速度优化控制系统,采用速度优化控制算法,实现电梯的直接平层停靠,消除了爬行段,提高了电梯的运行效率,改善了乘坐的舒适性。
关键词：速度控制,速度曲线,速度优化算法
参考文献
[1]孔庆鹏.电梯轿厢井道精密位置检测与变频驱动系统的研究[D].浙江工业大学硕士学位论文,2001.
[2]陈伟国,赵国军,王文良,宋涵.VVVF电梯的绝对剩余距离的速度控制研究[J].机电工程技术,2005,34(4):70-95.
[3]顾晨.ADCM电梯速度控制系统的研究[D].浙江工业大学硕士学位论文,2004.
[4]赵静,葛斌.电梯运行速度曲线的算法与仿真[J].大连大学学报,1999,20:17-20.
[5]郝晓弘,李应启,张萍.电梯变频调速系统的模糊控制方法[J].工业仪表与自动化装置,2006,(4):30-61.
[6]Thomas Beielstein,Claus-Peter Ewald,Sandor Markon.Op-timal Elevator Group Control by Evolution Strategies[J].Springer-Verlag Berlin Heidelberg,2003:1963-1974.
优化运行控制 篇2
【关键词】企业;内部会计;运行机制;优化策略
就我国目前的现状来说，我国港口企业经历了多次的体制改革，不仅完成相应的改革工作，同时也取得了不错的成绩，使得各企业在一定程度上有了更好的经济效益。我国港口企业及其下属企业的关系已经在多次改革之后发生改变，相继在新经济体制影响下变成新兴的企业模式，港口企业的转变也已经成为我国经济体制改革的重要标识。由于企业新的体制的转变，企业内部会计控制机制受到影响，由此可知，企业内部会计控制运行机制急需优化。
一、港口企业内部会计控制运行机制的背景
近年来我国经济迅猛发展，对原有的经济体制进行改革迫在眉睫。港口企业随着改革的浪潮，逐步成为现代化企业改革的标志。但是，由于很多港口企业依然受到原有的经济体制的影响，使不少企业的管理存在很多弊端，很多管理者只片面的关注本企业在港口的进出货量而忽略对集团内部会计控制，也有许多管理者直接将内部会计控制看作集团经济效益的对立面，这都说明企业对会计控制重要性的认识程度不够，使得会计工作很难真正的发展起来，影响了企业的会计控制的运行，致使企业经济效益真正的受到侵害。
二、关于优化港口企业有关内部会计控制机制的建议
（一）强化会计内部控制运行机制
作为企业管理者，应该把工作的重点放在如何使企业内部运行稳步进行和如何扩大企业规模这几个方面。通过定期考察，可以进一步加强对企业内部会计控制运行机制。考察现有的运行机制是否有什么问题，对于出现控制不当的环节进行修改和完善。同时可以建立奖惩制度，做到动力与压力相结合，自这种制度下，会更加有利于内部员工严格遵循内部运行机制，最终达到优化企业内部会计控制运行机制的目的。
（二）加强企业内外部有关会计控制机制的审计与监督
对于企业管理中存在纰漏的地方和有违法行为及时制止，应该由内部审计及时发现并制止，从而保护企业财产安全。独立性、制度化是审计部门作为企业的“诊断医生”必须遵守的规章法则，要做到全面预算、严格把握好各个环节，最终把企业已经出现的情况和可能出现的情况及时扼杀，从加强企业管理的角度去及时改正企业存在的问题并且弥补企业不足。
（三）提高会计人员综合素质
会计人员作为接触企业内部会计控制机制运行的第一责任人，它对会计人员的素质及对专业的掌握程度有严格的要求。它是对于生产、投资、金融、信息、机构、营销、市场、信息、材料、法律等多方面专业知识的整合，如果企业的会计人员综合素质未达到该有的文化素养，那么内部会计控制的问题也会逐渐暴露出来。重视会计人员的综合素质的培养，可以为他们定期报班培训，从而提高自身的专业能力。所以，为了使企业的发展处于健康的状态必须提高企业会计人员的综合素质。
（四）严禁企业内部管理人员身兼多职
在我国，作为企业的管理人员，一人身兼多职应该是被禁止的，但是由于管理不够严谨，使得这种现象较为常见。经常存在企业的经理和董事长由一人担任，也经常出现一个人担任多个部门的经理，这样虽然在表面上节省资源，但是这种做法存在很多弊端，这会使各部门之间权责不清、企业的制衡能力低下，最终会出现一人独揽大权的场面。如果一人专政，会导致企业的随意性变大、企业管理缺乏相互制约，会导致资金随意拨动，进而影响企业的经济效益。要避免这种情况，就要做到内部会计控制工作，杜绝职务相容现象，做到各部门各司其职，充分发挥三方相互制约的职责，不能肆意妄为，保证企业的发展。
三、结束语
企业内部进行会计控制运行机制的改革不仅对港口企业也包括我国其他企业都具有重大意义。随着我国不断强大，经济不断发展，我国的港口企业在现有的经济体制的影响下，无论在企业规模、运行方式、还是经济效益等均在不同方面影响，朝着更好的方向发展。如何能够使企业内部会计控制运行机制的长久有效的实施下去，不仅需要管理者加强对企业内部运行机制的管理，对这方面引起足够重视，更要结合企业自身情况，制定符合企业特色及有利于企业发展的运行制度，从而保障企业长久的发展下去。
参考文献
优化运行控制 篇3
关键词：变压器；风冷；故障分析
作者简介：罗宇（1969-），女，重庆人，重庆电力高等专科学校实训部，讲师，工程师。（重庆?400053）
中图分类号：TM407?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）27-0145-02
XKPF-1强油风冷控制箱，用于控制大型变压器强迫油循环冷却系统，适用冷却器的型式为YF-80、YF-100、YF-120，其电源为三相交流50赫兹380伏。强油循环变压器的冷却系统应有两个独立的工作电源，并能自动切换。当工作电源故障时，应投入备用电源并发出音响及灯光信号。强油循环变压器因冷却系统故障而导致全部冷却器停运（停止风冷变压器的油泵和风扇）时，允许带额定负荷运行的时间应遵守制造厂规定，若制造厂无规定，则允许带额定负荷运行20分钟。若变压器上层油温未达到75℃，则可继续运行直至上层油温达到75℃，但切除全部冷却器后总的运行时间不得超过1小时。当冷却器全停时，应及时可靠地发出预告信号。
如果XKPF-1强油风冷控制系统发生冷却器全停故障，控制室只发出间断短时“工作电源故障”信号甚至不发任何信号，将严重影响到监盘的正确性，直接威胁到变压器的安全运行。本文将对 XKPF-1强油风冷控制系统在运行过程中出现的特殊故障以及故障分析和解决方案进行详细叙述。问题的解决有利于此类设备正常运行，有利于准确监控冷却器工作情况，避免出现冷却器全停未被及时发现的严重隐患，为处理相关故障提供参考、争取时间。
一、强油风冷变压器冷却原理
强迫油循环风冷变压器容量大，外部有效散热面积小，但由于冷却器的潜油泵运转，强迫变压器油经散热器高速循环，将热量从内部带出，并用风扇吹风冷却，所以其散热效率很高。若冷却装置停止工作，变压器冷却风扇全部不转或油不能循环，而变压器外壳散热面积小，内部热量不容易散发出去。所以，当冷却器全停时，变压器不能持续运行，否则将可能导致变压器因温度过高而烧毁。
二、设备发生的特殊故障及处理情况
（1）变电站现场的1号主变冷却器工作在I工作电源。值班员在主控制室发现1号主变远方温度显示异常升高，但并无信号发出，现场查看发现工作状态下的热继电器全部动作。经过检查并未发现其他问题，将其恢复后，运行正常（在得出故障原因后推测，主控室监控屏应该出现1号主变I工作电源故障信号灯亮熄交替多次后熄灭的情况，值班员应是监盘不力，没有注意到这短暂的信号，所以才称无信号发出）。
（2）变电站现场的2号主变冷却器工作在I工作电源。值班员在主控室发现2号主变远方温度显示异常升高，但并无信号发出，现场查看发现在工作状态冷却器的热继电器全部动作，冷却器全停。经检查，发现380V室I工作电源A相保险熔断，更换保险后恢复运行。
三、设备特殊故障分析
由XKPF-1强油风冷控制系统原理图可知，冷却器的油泵和风扇的电动机，都由二个独立电源供电，二个电源工作状态，由KK转换开关进行电源选择，对电源进行选择之后，1C或2C常开接点闭合导致冷却器电源小母线带电，通过1KD、1R、热继电器常闭接点及1KK开关5、6接点接通1Cb、1Cf两继电器，继电器励磁，1Cb、1Cf的动闭接点闭合，导通对应的油泵和风扇，从而使冷却器工作。整个系统包括电源自动控制回路，各冷却器控制回路及信号回路。
（1）设备特殊故障1分析如图1、图2所示。
事后经检查和现场试验，发现工作电源自动控制回路1RD 保险与保险座之间接触不良，会导致时断时连，当1RD断开时，1C接触器失磁，其主触头断开。此时冷却器电源小母线失电（如图1所示，接触器1C、2C主触头以下的小母线称为冷却器电源小母线），所有在工作位置的电机断电，同时1YJ线圈断电，其辅助接点闭合。由于这时1C辅助动断接点闭合接通2C线圈而励磁，2C接触器主触头闭合，使II段工作电源接通冷却器电源小母线，完成电源切换，切换后所有在工作位置的电机重新通电启动。之后，保险1RD又连通，1YJ线圈励磁，它的动断触点打开，使2C线圈断电、2C接触器主触头打开，从而断开II段工作电源和冷却器电源小母线之间的联接，冷却器电源小母线失电，所有在工作位置的电机断电。此时由于2C辅助动断触点闭合，使1C线圈励磁1C接触器主触头闭合，冷却器电源小母线重新接通I段工作电源，恢复正常，所有在工作位置的电机重新通电启动。之后，1RD又一次断开，重复前面的过程。当频率达到一定范围时，就导致1YJ、2YJ频繁切换，电机频繁启动，频繁通断电，在冷控箱处能够清楚看到1C、2C两接触器不断地交替分合现象。电机在频繁切换过程中的电流超过热继电器的整定值，所以长时间大电流作用在热继电器上，经过时间的积累，最终导致热继电器1RJb和1RJ1～1RJn相继动作，其动断触点断开，使1Cb和1Cf线圈失磁，1Cb和1Cf接触器主触点断开，断开电机，进行保护，最终导致这种特殊情况下的冷却器全停。
接触不良的保险1RD最终接通回路，冷却器电源小母线电源最终回到I电源。在1RD保险松动、接触不良过程中，由于1YJ不断通断电，励磁失磁交替出现，所以将发现1号主变I段工作电源故障信号灯亮熄交替出现。当保险与保险座最终接通时，I段工作电源故障信号灯熄灭，发出冷却器全停信号的判据为1YJ、2YJ、1ZJ同时失磁。此时I、II段工作电源都正常，所以1YJ、2YJ并未失磁，冷却器全停信号不会发出。
此种情况比较特殊少见，也很难查找，变电站现场发生的故障正遇用电高峰季节，且夏季气温过高，冷却器全部投入工作位置，事故过程中只有短时1号主变I段工作电源故障信号间断地出现，冷却器全停后，保险最终接通，就没有任何信号发出。这种事故的发生将严重影响监盘质量，危及变压器和电网的安全稳定。经过分析，当时监盘人员应该未留意到短暂异常信号，后来观察到温度异常，才发现故障。此故障虽然特殊，但是一旦发生很有可能导致严重后果。因为该故障不便于发现，也应该从设计上进行解决。
（2）设备特殊故障2分析。根据图1、图2可知，当出现I工作电源A相保险熔断时，因为控制电源接于C相，所以控制电源并未消失，此时1YJ、2YJ仍然励磁，控制回路状态不变，电源不会自动切换，冷却器全停事故和I、II工作电源故障信号不会发出。由于冷却器处于断相运行状态，三相异步电机无法正常运行，将引起绕组电流过大，超过热继电器的整定值，参照热继电器的托扣特性，经过相应时间后，热继电器1RJb和1RJ1～1RJn相继动作，其动断触点断开，使1Cb和1Cf线圈失磁，1Cb和1Cf接触器主触点断开，电机停转，最终导致这种特殊情况下的冷却器全停。同样因发出冷却器全停信号的判据为1YJ、2YJ、1ZJ同时失磁。此时I、II段工作电源C相都正常，所以1YJ、2YJ并未失磁，冷却器全停信号不会发出。
变电站现场发生的另一故障，正遇用电高峰季节，且夏季气温过高，冷却器全部投入工作位置，发生I工作电源A相保险熔断后，无任何信号发出，值班员通过温度异常发现问题，否则就有可能发生变压器被迫停运，甚至变压器烧毁的严重事故。
四、设备改进方案
上面两种缺陷因为都是由于热继电器动作而使冷却器全停，可以一起进行解决，解决方案如图3、图4所示。在冷却器电源小母线上加入了断相缺相失压继电器KV，同时在信号回路加入一个冷却器电源小母线缺相失电监视回路。该信号回路可以在电源缺相和失压后发出信号并保持。当冷却器电源小母线缺相或失压时，继电器KV失磁，KV动断触点闭合接通XJ信号继电器，XJ线圈励磁，XJ触点闭合，冷却器电源小母线缺相失压报警信号发出。这里XJ信号继电器使用的是DX-31/220V型号，该继电器具有机械闭锁功能，当XJ触点闭合后，如未人工恢复，触点将保持闭合，冷却器电源小母线失电报警灯将长亮。所以一旦指示灯亮，值班员应该到现场确认冷却器工作状态，因为XJ信号继电器设置在主变现场，确认状态后，进行信号复归。在停用变压器或倒换电源时，可以通过3K开关退出此监控系统，避免发出不必要的信号。
五、设备改进效果
通过简单的改造，只需很低的成本，就可以使该类故障清楚地反映在主控室的监控屏上，报警灯会一直点亮，直到值班人员发现。值班人员发现信号后，可以及时对冷却系统进行检查，发现问题，及时处理，正好弥补了设备本身的设计缺陷。添加系统可以根据需要进行投退，不影响设备原有的功能。避免因信号不明显或无信号未发现冷却器全停而引发的重大事故，延误冷却系统的处理时间，威胁电网设备的安全稳定运行。
六、结束语
变压器是变电站的重要设备，强油循环变压器的冷却系统对变压器的正常安全运行至关重要。为了确保对冷却系统运作情况的实时监控，必须要加强值班监盘人员的业务素质培养。我们不仅可以根据信号指示判断，还可以根据变压器远方温度情况进行判别。还要加强现场巡视，弄清楚系统工作原理，针对性地进行事故预想。同时从设备本身而言，还应相应提高信息的采集量和准确度，对设备进行改进，使其更加满足生产现场的实际需求，提高监盘人员所采集信息的准确度和可靠性。
参考文献：
[1]XKPF-1强油风冷控制箱说明书[Z].
[2]重庆市电力公司.变电站运行规程[Z].2005.
[3]RJ系列热继电器产品说明书[Z].
全网电压无功优化闭环运行控制分析 篇4
关键词：AVC,VQC,有载调压
变电站电压无功控制 (VQC) 装置在国内已有成熟产品并应用到变电站, 其控制策略有传统及改进的九区图法、无功模糊边界的九区图法、基于专家系统的控制策略等。这些控制策略各有优缺点, 但是单纯用VQC无法体现不通电压等级分接头调节对电压的影响, 也不能做到无功分区分层平衡, 其不包含与省网AVC协调控制的策略, 无法满足某些全网的控制目标以及约束条件, 如省网关口功率因数, 220KV母线电压约束, 全网网损尽量小的目标。全网电压无功优化闭环运行控制 (AVC) 系统, 通过调度自动化SCADA系统采集全网各节点遥测、遥信电压、无功功率、有功功率等实时数据进行在线分析和计算, 以各节点电压合格、关口功率因数为约束条件, 从全网角度进行在线电压无功电网损耗率最小的综合优化目标。
全网使用AVC系统使变电站电压合格率、功率因数提高, 达到了提高电能质量、降低电网损耗的目的, 大大减轻了运行人员的劳动强度。
一、AVC系统的典型功能
1. 多级电压协调控制
当无功功率流向合理, 某变电所母线电压超上限或下限运行, 处在不合理范围时, 系统分析通电源、同电压等级变电所和上级变电所电压情况, 决定调节本变电所的还是上级变电所的有载主变分接开关, 做到多级电压协调控制。
2. 全网优化补偿无功功率
当地区电网内各级变电所电压处在合格范围内时, 系统控制电网内无功功率流向合理, 达到无功功率分层就地平衡, 提高受电功率因数。同电压等级不同变电所电容器组根据计算决策谁优先投入。同变电所不同容量电容器组根据计算决策谁优先投入。当变电所母线电压超上限时, 先降低主变分接开关档位, 如达不到要求再切除电容器;当变电所母线电压超下限时, 先投入电容器, 达不到要求时, 再提高主变分接开关档位。无果本级变电所无调节手段, 则考虑调节上级变电所设备。
二、全网电压无功优化闭环运行控制系统 (AVC) 系统的建设条件:
(1) 电网调度自动化系统能够提供全网潮流的准确数据, 作为优化计算的基础。同时系统还具备遥调和遥控功能, 以实现主变有载调压开关的自动调节和电容器的自动投切。
(2) 具备优良的通道, 如大规模的光纤环网建设。
(3) 所有变电站的有功功率、无功功率和母线电压采集完全, 具备遥测、遥信功能。
三、系统实施与结构
在实施中采用分散协调的优化算法, 充分考虑工程实际中的最优解, 次优解以及约束条件松弛等问题, 采用闭环控制原理。
(1) 针对电力系统无功优化调度分层、分区的实际特点, 在控制结构上采取相应的控制构架, 实施分散协调的优化控制。
(2) 控制系统分为两层:即全网的协调层 (调度中心) 和各变电站内的执行层。
在全网的协调层建立全网模型, 根据实时数据进行以网损最小为目标的无功优化计算, 确定个节点电压整定值, 通过RTU或变电站的电压无功自动控制装置 (VQC) 按给定的定值自动调整有载调压变压器分接头和电容器/电抗器投切。
(3) 系统主要模块有:与SCADA系统接驳的接口软件模块、数据处理模块、无功优化模块、电压校正模块、系统管理模块、自动控制查询模块和信息综合查询模块。
四、对电网设备的要求:
(1) 必须使用有载调压变压器。
(2) 有载调压变压器的频繁调档经常会引起有在调压轻瓦斯动作, 变压器停运检修影响正常工作, 故必须调整轻瓦斯动作整定值。
(3) VQC装置中的电抗器易烧坏, 电容元件容易损坏。必须保证VQC装置中电容器、电抗器、有载调压变压器的产品质量。
(4) VQC装置电容器组异常投切时常发生。如一组刚投入, 另一组就切除。或投切时间间隔刚好在设定时间内, 无明显合理判据下误动作。
五、AVC系统安全运行的缺陷
(1) 当一台有载调压变压器调档控制器设置在当地功能时, 另一台变压器由AVC系统发令调档后, 由于两台主变档位不一致, AVC系统又将档位调回去, 如此反复调节震荡, 如调度人员不及时发现, 容易引起电网事故。当电压器倒换方式时, 测量值缓慢变化, 出现误调档, 误投电容器, 倒到另一台变压器时又切下来的情况。电容器三相不平衡, 造成零序电流保护动作频繁, 经常闭锁VQC装置。由于AVC系统缺乏闭锁功能, 若实际运行中变压器有载调压分接头出现滑档, 应闭锁有载调压控制器动作。
(2) 过度依赖SCADA系统提供的数据, 故在控制精度、闭锁可靠性、遥控可靠性等方面存在一定的问题, 存在引起设备误动的可能性, 对电网的安全运行造成隐患。如母线电压测量值出现误差, 一直偏小, AVC系统发令使变压器调高档位, 引起实际电压偏高。有些变电站保护信号发出后, 由于通道存在问题被延误, 几十分钟以后主站端才收到, 此时AVC启动闭锁程序已经失去意义;或者有的变电站保护信号漏报严重, 或根本收不到信号, 这是AVC系统的运行就失去了最后一道安全屏障, 一旦变压器出项严重故障时, AVC系统可能会扩大事故。
(3) 系统处理数据速度过慢, 完成一次全网操作时间过长。若调节的长站数量过多时, 不能适应负荷快速变化的电网电压无功控制的要求, 对提高电压合格率造成一定的影响。
(4) AVC系统对负荷变化比较大的变电站发出的操作指令分配不合理, 在早上负荷上升较快的某时间段内, 设定的调节次数很快被用完, 而到了晚上电压偏高需要降档时, 全天的调节次数达到最大值, AVC系统就不能再调档了, 维护人员应根据实际情况分辨出哪些负荷对电压的要求较高, 合理设定时间段的额调节次数, 而不是随意设置。
(5) AVC系统需要SCADA系统转发数据, 发送控制指令, 增加了SCADA系统的负担, 特别是在电网出项异常时, 占用大量系统资源, 对SCADA系统存在不良的影响。
决策权优化企业运行管理 篇5
来看看一家全球性的联合企业最近遭遇到的经历。在进行一项投标时，当地的子公司提出标价后，公司相信美国总部的管理人员在价格决策方面比其当地子公司更有优势，因为他们的视野更宽广并更熟悉公司的总体情况，于是便
向美国那边传送了相关资料，用足够的耐心来等待美国总公司的决定。但最终等到总部的决定时，企业的原来报价已经过时了。而他的一家欧洲竞争对手在二十四小时内就做出了报价，并赢得了最终的胜利。迈克尔-詹森，哈佛商学院的名誉教授说：“这种情况经常发生，如何分配决策权并达到优化企业运行的目的是一件难事，在管理学上也是个难题。”
专家指出，一个企业的决策效率与是否符合企业的使命及目标，是企业市场竞争成败的主要决定因数。
詹森教授与他的同事威廉-莫克林教授在他们1995年发表的《企业结构面面观》一文中谈到，在分配决策权时有两种风险是必须提前考虑到的：
将决策权交给拥有相关信息的个人/机构，但其目标与公司的目标有差别。
相关信息在交给决策人时不够准确。
如果这两种情况出现在决策者身上的几率都不大，那么决策的结果就应该是正面的，公司也会因此受益。
通用汽车规划战略处的经理尼克-普达说：“如果公司级别较低的管理人员在很艰难的情况下做出了决定，而这个决定又不会影响公司其它部分的运作时，这个决定就是有效的。”
但是，找出企业哪些环节的决策风险低还只是第一步，那些手握决策大权的人通常都有自己的一套个人或职业目标，而这些目标可能不符合企业的目标，这是分配决策权时要小心的另一个方面。
针对以上情况，专家提出以下建议：
定期检查及修正决策权的分配，因为企业运行的环境及主要业务都会不断地变化，企业必须定期修正决策权的分配。
定期的检查应该聚焦在决策权的具体种类，某些部门的决策是否已经失灵。麦肯锡咨询伦敦分公司的凯茨-莱斯利说，公司最近在一次检查后就建议一家客户将某一管理层全部取消。“这些管理人员缺乏足够的信息，所以做出的决策打乱了公司的工作分配；这样的结果是公司不得不花大量的时间处理产生的乱摊子，而他们的下属比他们知道的多，有决策资格的应该是他们的下属。”
避免过分集中及过分民主
“将决策权集中到少数人的身上对企业来说是最错误的选择，领导者常常认为自己的决定是最好的，但决策通常需要足够的相关信息支持，而提高决策水平的前提是提高信息水平，但是许多企业却经常忽略了后者，这个风险是巨大的。”詹森教授说。
决策过程也应该避免过多人的参与，不然事情就会停滞不前，但要保证关键相关人员的参与。
放权时要做到毫不含糊
权利划分不清是管理者的一个常见问题，不清楚哪些部门或个人拥有哪些权利会导致严重损失，后果可能是重复做功或者是无人问津。
虽然这个问题经常被认为是沟通障碍引发的，但问题的根本还是权利分配时划分不清，有时，管理人员会将他们把权力交给谁忘得一干二净，却又根本没有告知当事人。
不要混淆过程与结果
好的决策有时也会产生不良结果，不能因为结果不如预期估计的好就责怪管理人员或者是决策过程。若决策权已经分好了，再次分配只能引起更大的混乱。
火电厂运行优化技术研究 篇6
【关键词】最优化；发展趋势；综述；运行优化；电厂
1.用最优化方法确定锅炉最佳煤粉细度的方法
一般而言，用最优化方法解决实际工程问题可分为3步进行：（1）根据所提出的最优化问题，建立最优化问题的数学模型，确定变量，列出约束条件和目标函数；（2）对所建立的数学模型进行具体分析和研究，选择合适的最优化方法；（3）根据最优化方法的算法列出程序框图和编写程序，用计算机求出最优解，并对算法的收敛性、通用性、简便性、计算效率及误差等作出评价。
对于锅炉来说，煤粉的经济细度和很多因素相关，其中最主要的是锅炉的不完全燃烧损失和制粉系统的电耗。煤粉细度R越小，锅炉的不完全燃烧损失q4越小，但是需要磨煤电耗Эm较大，而且对于磨煤机来说，金属的磨损量也越大。通过试验可以获得煤粉细度R与锅炉的不完全燃烧损失q4、煤粉细度R与磨煤电耗Эm的静态关系曲线。这样，可以建立煤粉经济细度的优化目标函数。
2.利用最优化方法理论分析的缺陷
2.1典型问题
利用如上方法求取煤粉细度是最优控制理论的一个较简单的应用，求出的结果在现场有较好的使用效果。然而，从具体求解过程分析，火电厂优化过程中存在着如下几个典型问题。
（1）求解是静态寻优，即反映的是到达稳态后的静态最优值。建立的模型都是静态模型，建模过程和求解过程相对简单，优化结果很容易表示，但是在动态过程是否最优值得商榷。
（2）建立模型的简化较多。在建立煤粉细度对锅炉燃烧损失的数学模型的时候，没有考虑锅炉的负荷、煤粉的煤质、锅炉的运行状态等因素，在建立煤粉细度对制粉系统能耗时同样没有考虑到制粉系统的运行状态、煤粉的煤质等因素，同时，煤粉细度不同造成对制粉系统不同程度的金属磨损量等设备损耗，也应该算入运行成本中。
（3）现场运行的适应性差。电厂原用煤来源相对比较固定，最多就是几个煤矿的煤作为主要燃料来源，这样经济细度的模型只要对几种煤源分别进行试验后就可以长期使用。但是目前电厂用煤相对紧张，部分电厂的煤质多变，混煤的情况很多，煤质的可磨系数变化大，这个参数很难通过测量手段直接获取，但是对经济细度有很大影响，使得原来的经济细度就不再适用于新的煤质。
（4）静态模型求解后煤粉经济细度是一个具体的值，容易写入DCS控制系统中。但是，如果采用的是动态模型或者比较复杂的模型，优化结果不能用具体值或曲线来表示时，优化结果如何与DCS系统进行联结并将优化结果作为控制系统被调量的给定值进行闭环控制，也是一个较复杂的问题。
2.2煤粉经济细度的优化结果实际应用分析
以上提出的5个问题不同程度地存在于几乎所有火电厂优化系统中，但最终采用此煤粉经济细度优化结果，却具有很好的现场使用效果，主要原因如下：
（1）煤粉细度的测量方法。目前市场还没有很好的关于煤粉细度的测量方案，从准确性、实时性和低成本这几个方面都满足要求的测量设备还几乎没有。也就是说，煤粉细度的现场测量本身不是很精确，测量的实时性不能满足要求，那么要更高精度的动态优化结果是没有实际意义的。
（2）因为对煤粉细度的测量结果的正确性不能满足要求，所以测量的结果只能作为制粉系统运行的参考，而不能作为闭环控制来进行，所以优化的意义相对较弱了。
（3）要建立一个与煤质及机组运行状态相关的动态模型成本很高，难度也很大，目前几乎没有电厂会这样做，而煤质、机组运行状态对煤粉经济细度的影响有限，所以一般都进行了忽略。
3.电厂运行优化系统研究的发展趋势
从煤粉经济细度的求解这个简单的问题进行分析，火电厂优化系统的发展趋势主要有以下几个方向。
3.1测量技术的不断发展是火电厂优化的有力推动力
目前，存在着很多优化目标可以明确，但是没有办法通过闭环控制来实现的情况，例如煤粉经济细度、飞灰含碳量、煤粉浓度等。测量的准确性和实时性使些优化结果无法形成闭环控制的目标给定值，而只能作为运行人员开环指导的运行目标的一个重要原因。所以测量技术的不断突破与发展是火电厂优化的一个重要方向。新的测量设备的研发对于火电站的自动调节来说，意味着一个新的优化系统的应用。测量技术是一个多学科结合的领域，需要结合电子、电气、物理等多领域技术的最新发展，用于热工测量领域，并将测量技术的发展与火电厂运行优化相结合起来，才能获得最佳的优化效果。
3.2利用多种先进技术进行建模与模型求解
在传统试验建模与机理建模的基础上，新的建模与模型求解方法也将不断应用于过程优化领域。神经网络是一种强大的非线性函数，从理论上说它可以逼近任何一种函数，而且神经网络的建模不需要了解对象或过程的内部机理及运行原理，在一些复杂的对象仿真中具有一定的优势。
目前，国外已经将神经网络作为一种数学工具应用于复杂过程的优化运行如火电厂锅炉的优化运行等，并取得了较好的优化效果。模糊控制、进化算法、概率算法等人工智能学科广泛研究的软计算方法都可以应用到模型建立和优化求解中来，通过对不精确性、不确定性、部分真值、以及近似表达的允许问题使问题变得容易处理，提高鲁棒性，减少求解费用，更好地与实际应用符合。
3.3单目标优化与多目标优化相结合
利用最优化方法进行优化运行时，优化目标是固定的，但是，在实际运行过程中，优化目标要随着机组运行状态的变化而变化。例如，锅炉运行优化中，利用优化软件进行优化时，往往由调整氧量、二次风、一次风、炉膛风箱差压发现：过氧量的调整是提高锅炉运行效率的最佳方法，其中氧量的调整对经济性的效果尤其明显，利用常规的优化方法常常是通过排烟损失和不完全燃烧损失最小来确定最优氧量的。但是，通过现场试验发现，氧量的减少还会使炉内温度升高，使受热面的结焦现象明显恶化，会增加吹灰系统的运行成本，更重要的是，会对锅炉的运行安全性产生很大的影响。如何将锅炉及机组的运行安全性考虑进优化目标是一个重要的课题。
4.结语
随着运行优化理论研究与现场实践的不断深入与推广，近十年来火电厂运行优化系统已经逐渐成为火电厂技术领域的最新课题。应该建立一个怎么样的优化系统以及如何考虑到该系统的适应性都是运行优化领域所正在研究的内容。火电厂优化运行系统将提高火电厂运行的经济性与安全性，降低火电厂的运行成本，为生产与管理人员提供更多的操作便利。同时，火电厂优化运行也是一项长期的工作，有一个逐步发展与进步的过程，本文提到的发展趋势都是目前前沿的研究课题，不可能同时都成熟并投入商业运行，但可以采取成熟一个，采用一个的渐进过程来实现，所以，把握火电厂优化运行的趋势与方向对于优化系统的研究来说非常重要。
【参考文献】
［１］樊泉桂.提高超临界和超超临界机组发电效率的关键技术[J].电力设备，2006(7).
优化运行控制 篇7
1 原控制程序
生料磨出磨斗式提升机 (设备代号:B_30M) 电动机额定电流为287.7A, 启动时会升高至额定电流的3倍以上, 而正常运行时电流为150A左右, 原控制程序中电流高报警设为287A, 低报警设为80A。如果运行中有异常, 中控室操作员能看到电流显示高报警或是低报警, 而程序中不能使提升机跳停。我公司曾经出现过一次事故:在生产过程中斗式提升机机尾链轮脱轨, 操作员发现电流波动 (约1min, 但未达到设备跳停条件) , 然后紧急停机, 但还是为时已晚。事故造成112个料斗压坏变形, 停产80h, 损失很大。原控制程序见图1。
注:B-29M.RN为下一级连锁设备的运行信号
此程序只实现了设备的开停、下一级设备连锁及电流报警功能, 并不能实现设备的运行保护作用, 给设备的安全运行带了诸多不利因素。
2 程序优化方案的确定与实施
我厂DCS控制系统为美国Honywell PKS系统, 为有效地防止提升机超载时电流过大造成压坏料斗和低于提升机空载电流时的事故发生, 采取以下方案进行优化改进:区分设备启动时的电流与故障时电流达到最高值的情况, 并且要躲过启动时的过载电流, 设备启动时的过载不跳停设备, 但设备正常运行时要保护设备。
1) 在设备程序的保护部分增加延时模块和上下限保护程序, 并通过逻辑比较模块与逻辑功能选择模块组合使用。改造后的DCS控制程序见图2。
2) 保护参数的设定值的确定
(1) 延时参数的确定:提升机启动电流过大, 瞬间可达350~400A, 在程序中应用延时模块, 来躲过启动时的电流, 启动时间是60s。另外当事故停车时, 提升机料斗有料的情况下, 需带料开车, 提升机电流升高, 料斗运转一周时间在200s左右。考虑以上两点, 可将过载保护的延时模块时间设为300s。
(2) 正常运转保护值的确定:提升机额定电流287.7A, 提升机空载时, 提升机电流在100A左右, 但电动机连接销断 (完全空载) 电流只有20A左右。提升机在正常运行中, 电流在130~170A范围内, 考虑一些波动因素可将电流上限设定在220A, 下限设定在80A时。通过修改程序中的上下限保护值来实现, 由程序中的逻辑STOP模块控制提升机保护停车, 这样可以有效地避免超载时压坏斗子 (过载) 、传动链条断链 (过载) 、液力耦合器甩油 (完全空载) 及液力耦合器与减速机之间的棒销断裂 (完全空载) 的现象, 起到了保护提升机安全运行的作用。
3 结束语
通过以上方案的实施, 可有效地解决以下几方面问题:
1) 克服了传统热继保护在长时间过载后才能动作响应的不利因素, 程序的响应时间为0.25s, 所以设备的保护可以瞬间动作。此方案还可以实现对设备下限运行的保护, 对影响设备安全运行的多种不利因素都充分地考虑。
2) 有效地实现了启动和运行的分开保护, 并且可调节保护的上限和下限值, 使设备运行在一个安全的区间。
优化运行控制 篇8
1锅炉汽包水位常规控制策略
1.1单冲量控制系统。单冲量控制系统是指将汽包水位当作单一被调量的控制系统, 冲量即表示其变量。单冲量控制系统结构简单, 类属于单回路控制系统, 使用通用的PID调解便能满足生产标准。此种控制系统适用于汽包水位既定波动范围较小且负荷相对稳定, “虚假水位”较轻的条件。此种系统是依据偏移量调整确定控制动作值的负反馈控制系统, 需在偏差开始后才能进行动作。若锅炉蒸汽负荷变化较大, 因“虚假水位”的虚假上升会造成积水量降低, 进而影响汽包进出水流量的平衡, 汽包水位波动与给水流量的幅度增加, 系统调节水平便会下降。给水流量产生变动过程中, 调节器需在水位变化后才能动作, 需有较长的延迟时间才能调整到水位高度, 由此可能增加汽包水位波动, 调整周期加长。[1]
1.2双冲量控制系统。双冲量控制系统是将汽包水位当作测量信号主被调量, 将蒸汽流量信号当作前馈信号形成“前馈 - 反馈”的控制系统。相比单冲量控制系统, 双冲量控制系统是以扰动实施控制的, 由于扰动开始于偏差之前, 所以该系统控制质量相对较高。双冲量控制系统将蒸汽流量前馈信号引入控制过程, 可避免虚假水位产生的影响, 优化控制系统的静态特性, 改善控制系统的调控水平。但双冲量控制系统仅能消除生产中可测量的、重要的扰动, 仅能完成局部补偿。在给水流量产生变动时此调节器无法进行直接补偿, 需在汽包水位产生变动时才能进行动作, 也存在一定的时间延迟性, 容易造成较大水位波动。
1.3三冲量控制系统。三冲量汽包水位控制系统主要由主回路和内回路两个闭合回路组成, 其将水位当作主控信号, 将给水流量当作反馈信号, 将蒸汽流量当作前馈信号, 采用此三种信号实施控制。在蒸汽流量产生变化时, 积水调节阀可从初期便向正方向移动, 不会产生由于“虚假水位”形成的反向误动作。采用三冲量控制系统, 不但能提高反馈信息传送至调节器的时效性, 且能改善系统控制精度和反应速率。但三冲量控制系统, 其控制效果同控制PID参数选择直接相关, 且传统的参数整定方式步骤较多, 搜索速度较慢, 同时难以保证最优, 控制效果波动范围较大。
2锅炉汽包水位模糊自适应P ID控制系统优化设计
锅炉汽包水位控制系统的模糊控制, 主要目标在于将模糊控制理论纳入到锅炉水位系统的优化控制和运行中, 以改善控制质量和运行水平。模糊控制器是一种高性能控制器, 其无需了解受控对象的数学模型, 而依据人工控制规则构建控制决策表, 随后利用该表确定控制量大小。
2.1系统结构设计。系统依据现场操作人员在对汽包水位调整时采用的对象过程参数引入给水流量、汽包水位、蒸汽流量三个测量信号, 并使用模糊控制算法推演对应的控制参数, 进而应用到三冲量控制系统中。系统设计两个闭合回路:一是外回路, 是由调节算法、水位变送器、内回路及对象控制通道组成, 此回路用于克服不同扰动对水位的影响;二是内回路, 由调节算法、给水流量测量装置及积水调节阀构成, 用于克服给水侧的扰动, 稳定给水流量。作为前馈信号, 蒸汽流量在回路中仅形成开环, 其可用于调整蒸汽量干扰下对水位的控制品质, 并同给水流量协作, 达到期望水位。[2]
2.2模糊自适应PID控制设计。采用人工智能方法把技术人员的工作经验作为数据存储至计算机中, 依据现场工作状况, 计算机可自行调节PID参数, 由此便产生了智能PID控制器。由于智能PID控制器设计中经常出现经验难以精确描述、评价指标难以定量等问题, 可将模糊理论引入至控制算法中, 将规则操作与条件采用模糊数据的基础方法和原理进行表示, 并将其存入至计算机中, 计算机依据系统现场响应状况, 采用模糊推理, 便能完成对PID参数的最优调节。
系统可包含模糊推理控制与PID控制两方面, 使用偏差与偏差变化率进行模糊控制器的输入, 依据模糊控制规则自适应调整PID参数, 以符合不同偏差与偏差控制率对控制参数的要求。采用在线修改方式对PID参数进行调整, 便可保证被控对象的良好动、静态性能。[3]
2.3构建模糊控制规则。选择汽包水位偏差、偏差变化和偏差和作为在线校正的输入语言变量, 模糊化过程是利用比例变换因子把采样获取的具体值论域转换至模糊语言变量论域。依据汽包水位误差与误差变化量, 寻找模糊控制规则获取矫正量, 采用重心法将其去模糊化转变至清晰量, 各自与量化因子相乘以求取相应PID参数, 随后依照传统PID算法求取控制器输出量至给水流量调节器。
结束语
汽包水位优化运行质量将直接关系着锅炉工作的安全性和可靠性, 因此, 相关技术与研究人员应加强有关锅炉汽包水位优化运行控制的研究, 总结锅炉汽包水位控制策略及关键系统改进措施, 以逐步提升锅炉汽包水位运行水平。
参考文献
[1]黄付刚.基于模糊神经网络的锅炉汽包水位控制系统研究[D].衡阳:南华大学, 2010, 6 (10) :61-62.
[2]海山.锅炉汽包水位的智能控制研究[D].呼和浩特:内蒙古大学, 2011, 13 (14) :74-75.
优化运行控制 篇9
在确保电网与设备安全运行的前提下, 基于从SCADA系统采集的断面数据, 从全网角度进行电压无功优化控制, 实现无功补偿设备投入合理和无功分层就地平衡与稳定电压, 实现主变分接开关调节次数最少、电容器投切最合理、电压合格率最高和输电网损率尽量小的综合优化目标。控制原则如下:
1) 动态电压无功控制, 该系统依据在线的SCADA系统采集数据, 实行全网范围内无功补偿设备和调压设备的控制决策和控制动作。
2) 实现各节点电压尽量运行在上限, 各变电站电容器尽量投入的运行方式, 主变分接档位合理调节的操作条件。
3) 同电压等级不同变电站电容器、同变电站不同容量电容器的无功补偿等, 依据专家系统、潮流计算和灵敏度分析综合决策谁优先投入。
4) 变压器分接开关档位调节次数按负荷、电压和时段自动分配, 实现调节总次数不超过规定和尽量少的要求。
2 系统基本原理
地区电网电压无功优化运行控制系统通过调度自动化S以DA系统采集全网各节点运行电压、无功功率、有功功率等在线数据, 并依据全网历史资料, 以地区电网电能损耗最少为目标, 以各节点电压合格, 设备动作次数最少为约束条件, 进行综合优化处理后, 形成有载调压变压器分接开关调节、无功补偿设备投切控制指令, 借助调度自动化系统的“四遥”功能, 通过调度控制中心自动执行, 从而实现地区电网电压无功优化运行。
3 系统策略准则
1) “AVC系统”首先对母线电压越限进行校正控制, 在母线电压合格的前提下应用最优化算法进行全网无功优化。
2) 在保证电网安全稳定运行的前提下再优化控制, 所以母线电压合格是系统的首要控制目标, 其次满足省网关口功率因数约束, 建立网损尽量小的控制策略。
3) 控制目标的优先级依次为:10k V、6k V母线电压, 22Ok V母线电压, 省网关口功率因数, 三绕组变压器中压侧电压, 110k V或者35k V变电所的功率因数, 网损最小。
4) 设备的动作次数必须严格控制在国家标准以及各电业局的相应标准之内。
5) 可以接收省级电网无功优化控制系统实时下达的220k V母线电压考核限或者功率因数考核限, 并能协调控制。
6) 不只局限于最优化方法计算或者是专家系统与模糊理论, 将两种思路优势互补并结合到应用当中, 首先考虑应用最优化方法计算, 如最优化方法在一定的时间内得不出控制方案则启动专家系统进行次优控制, 确保“AVC系统”不输出模糊的指令。
7) 从全网的角度来对各个电压等级的设备、不同类型的设备、不同的电网运行方式下的协调控制, 同时满足设备动作次数最少的要求。
8) “AVC系统”应有良好的数据处理机制, 在缺乏设备静态参数或者状态估计数据的。
4 系统主流程
首先从SCADA系统和省网AVC系统取得实时数据送入AVC系统接口, 进行电压越限判断, 若电压越限, 则经过灵敏度度分析后进行全网电压校正, 形成电容器、有载变压器分接开关操作指令;若电压不越限, 则先经过全网无功优化后, 再进行最优算法收敛判定, 若收敛, 则直接形成电容器、有载变压器分接开关操作指令;反之不收敛的话, 则再经过逆调压处理开关操作指令;最后通过SCADA系统执行以上操作命令对电网电压、无功进行调节。
5 结语
作为降低系统网损、提高稳定水平和电能量的重要手段, 近年来自动化电压控制 (AVC) 系统得到了国内科研人员和电力公司运行人员的极大重视, 成为我国电力系统自动化领域的一个热点。本文在汇总分析国内己投入运行的AVC系统的特点后, 结合国家相关文件规定、导则, 提出了地区电网电压无功优化运行控制系统的设计原则和控制策略, 即调度自动化SCADA系统采集全网各节点遥测、遥信等实时数据进行在线分析和计算, 在确保电网与设备安全运行的前提下, 以各节点电压合格、省网关口功率因数为约束条件, 从全网角度进行电压无功优化控制, 实现无功补偿设备投入合理和无功分层就地平衡与稳定电压, 实现主变分接开关调节次数最少和电容器投切最合理、电压合格率最高和全网网损率最小的综合优化目标。
参考文献
[1]刘龙瑞.电力系统无功优化的经典法与线性规划相结合方法.重庆大学电气工程学院图书室, 1993.
优化运行控制 篇10
当前, 我国的城市化进程正逐步加快, 这给城市供水工作带来了压力。很多地区的城市都出现了不同程度的供水不足、源水多样化以及城市供水管网事故频发的现象。供水单位为赶快还原供水还要支付大量的人力、物力实行修建, 让单位的规划本钱增多对外服务压力增加。
1 城市供水管网的安全运行的重要性
城市供水管网承担着为城市输送生活和生产用水的重要任务, 随着我国城市化进程的不断加快, 现有城市规模的日渐扩大, 对城市供水管网建设的要求也在逐步提高。作为城市供水系统的重要组成部分, 供水管网具有提升、运输、存储、调整以及分配水源的功能, 如果在供水管网的布设过程当中, 不能进行科学合理的布局规划, 选择经济耐用的建筑材料, 便会增大供水管网的运行维护费用、提高供水成本、增大管理的难度, 同时还可以产生供水质量遭到污染的状况, 给城市市民的生命健康带来要挟。因此, 只有根据居民的用水需要, 加大对城市供水管网运行维护的力度, 保证城市供水管网的安全运行, 才能有效地保证城市居民的用水质量, 维护城市的正常稳定运行。不仅如此, 对供水管网进行统一的规划与科学的管理, 还能够起到降低供水管网运行能耗和维护费用的效果, 为供水企业节省了资金, 提高了企业的经济效益和市场竞争力。
2 严把供水管网建设工程质量关
2.1 优化新增供水管网设计
既要确保管网供水作用为最好状况, 还要确保每个管段中的技能参数 (像流速、水压、流量等) 处于安全经济运营的区域内是供水管网的设计要保证的, 但国内城市供水章程法则:在城市大家供水管道上安置泵立刻吸水是不准的。其重要因素是若是水泵对室外给水管网抽吸太过, 为了保障区域的供水安全, 设计人员应尽量将供水管网设计成环状, 以确保管道局部损坏停水抢修时可以用另一路供水, 尽可能的缩小停水范围, 保障供水安全。
2.2 合理选择管材及接口形式
在选择管材时, 应依据以下原则:能承受要求的内压和外荷载;使用性能可靠, 维修工作量少, 施工方便;使用年限长;内壁光滑, 输水能力基本保持不变;造价低;考虑上述因素, 不同地区根据本地区实际情况, 选择管材有所差异。我市多年前使用的供水管网大多是铸铁管, 而铸铁管在使用较长时间后, 管网容易出现堵塞、老化、破漏等现象, 从而导致供水水质受污染。近年来启动管网改造工程, 均采用了新型环保球墨铸铁管, 改造后将有效改善沿线区域供水水质, 让市民享用更安全、优质的自来水。
2.3 严格做好沟槽根基的解决事务
项目使用挖掘机实行挖掘, 沟槽挖掘要严历掌控挖深和管道中间线, 20cm的余量是机械挖掘留有的, 让人工清槽至设计槽底高程地方, 并把里程桩引至槽底。如果使用柔性管材, 在管材三通、弯头等位置需要浇筑混凝土支撑墩, 以避免水流在三通、弯头的位置产生的反作用力对管道造成的损坏。严历掌控沟槽挖掘放坡系数, 挖够宽度要依设计的放坡系数, 沟槽土质状况是挖掘是要留意的, 需要时要请驻地监理与甲方和设计代表现场肯定放坡系数, 以免槽边坍塌。
3 确保城市供水管网的安全改良运转
3.1 足够了解加速城市供水管网更改的重要性
我国是水资源短缺的国家, 尤其是日益严峻的水质污染造成的水质性缺水, 仍然首要影响到某些城市的经济社会进展与人民平常生活的是水资源的缺失。每个地方要依照整个促进, 超越核心的准则, 集合城市全面计划与供水专项计划, 仔细做好管网更改的实行规划与项目工程前期筹备事务, 城市节俭用水事务的头领要进一步增强, 城市供水价钱的更改力度要加强, 管网更改的出资费用批准计入水价, 充足使用水价体制加速城市供水管网的更改, 真实提升城市供水速率, 为城市建设与经济进展供应安全牢靠的供水保证。
3.2 优化城市给水管网的布局
通常情况下, 城市的给水管网主要由输水管网与配水管网两个部分组成, 承担着城市各处输送生产和生活用水的重任。建立调度指令系统, 对调度过程中所有调度指令的发送、接收和执行过程进行管理, 同时对所有时段的数据进行存档, 用于查询和分析;建立管网数学模型, 作为优化调度的技术基础;而只有在铺设给水管网时, 结合当地的地形地貌、城市的规划布局、水源所在的位置以及城市居民的用水需要, 不断优化管网的布局, 才能够做到降低工程的成本、保障供水的安全、维护城市的正常运转。
3.3 建立科学合理的管网分级分区管理模式
管网分级分区最先要具备优秀的普遍性和普适性, 可以充足达成监测点位、信号等消息在计算机上的简单和体系管制, 并在管网服务地区领域扩张之后能够以同样的准则容易便捷地达成地区发展。另外, 管网分级分区效果要具备优秀的易分辨性, 事务人员能依据地区分区效果可以容易便捷地对方向地区展开管网察看、信号搜罗等事务。
4 城市供水管网水质二次污染原因剖析
分析城市供水管网水质二次污染的原因首先从剖析二次污染类型开始。二次污染主要强调的是水质在运输过程中受到运输环境以及供水管网自身的影响, 而使水质产生了物理、化学的变化, 进而发生再次污染的现象。一般二次污染远比一次污染对水质产生更为严重的影响。二次污染因所受污染的环境不同而分为水质运输系统内部污染和外部污染两类。内部污染又分为成品水出厂的水质问题、供水管道的自身材质、结构构造、附属设备等问题。外部污染主要分为供水管道在安装、维修过程中出现的污染因素、供水管道维护中的冲洗环节污染、居民建筑的二次供水污染等因素。
5 城市供水管网的污染控制办法
(1) 施行使用新型管材, 促进古老管网更改程序。为防止管道材料种类的百般化, 变成未来的保护管制太多不方便。实行使用新型管材要遴选1-3种, 比如:以球墨铸铁管为主体的给水管材是地埋给水管;以PP-R是室内给水管等。增强对房地产建筑室内给水管道的质量检测和接收管制, 保证适应国家水质规范需求的管材、配件和装备加入到供水管网。
(2) 适应拟定管道项目动工方案和管网冲洗规划, 严历依国家相关标准准则实行管道项目动工和查收的管制。增强对供水管道施工质量的控制和供水管网技术档案的管理, 特别是加强对供水管网技术资料包括管道施工图、竣工图、管径、管材、位置、敷设年代、漏点检修记录资料等进行归档管理。增强新装管道的清洗消毒方案拟定和办法的施行力度:被清洗管和排出水管截面比率要满意1/2, 清洗流速要达1—1.5m/s, 小于1NTU是清洗历时以排出水浊度, 检查适合《国家饮用水卫生标准》的原则。
(3) 保证输配原委中水质安全, 掌控水质二次污染。管网输配原委中, 饮用水质安全保证的主要地方是水质安全保证。实际说明, 很多城市出厂水质全部符合《国家饮用水卫生标准》需求, 但很难合格的是管网末梢水水质。保障管网水质的最主要根本就是出厂水的水质, 同步一定要遴选合适的管材于管网运转前提, 从化学稳固性与生物稳固性2个方面拟定保障管网水质的运转方案与输配工艺。实际说明很多城市出厂水水质全部符合了国家饮用水卫生规范, 但管网末梢水水质却很难合格。所以, 对水质影响的管道、对管道影响的输配水质、水质和管道2者之间交叉效果造成的水质转变要深入探讨, 并以管网水力学、水质学模型为主要办法为管网输配原委中水质固定化、侵蚀掌控和水质安全保证等供应基本根据。
(4) 增强二次管网更改与保护管制。现在, 我国给水管网中, 灰口铸铁管和小口径钢管依然占有相对大的比例, 特别是小口径钢管, 侵蚀危急, 有用行驶年限只有10年~15年, 有的乃至更短。一是加大阀门巡查力度, 积极排查各类“病阀”, 确保阀门使用状况良好, 为尽快止水创造条件。二是对所有阀门实行信息卡片管理, 为管网管理工作提供信息保证。这样的制度设计, 不仅充分调动了社会各方的积极性, 而且能够有效提升政府的社会公信力, 又能分担政府来自社会的各种压力。更重要的是, 理顺了二次供水管网的管理体制, 在供水企业履行社会责任的同时, 既保证了城市供水安全, 又为加强小区二次供水管网管理奠定坚实的基础。加强管网施工、修建、定期展开管网清洗和保护管制则是成效最快, 也是最基础的办法, 像:管道安置动工原委中的消毒清洗, 整理盲肠管, 定期开展管网冲洗, 排出供水管网的杂质等。
6 结论
城市基本设施的主要结构部分就是城市供水管网, 其使用的安全直接影响着城市居民的正常生产生活。为实现供水管网安全、经济、可靠地运行, 应明确城市供水管网水质污染的危害性, 加强城市供水管网水质污染的防治对保证城市居民的用水质量, 维护城市的正常稳定运行有极其重要的意义, 对城市供水管网水质污染的防治问题我们还应做更加深入的研讨和分析。
参考文献
[1]郭焦利.控制供水管网漏损的方式途径初探[J].河南水利与南水北调, 2011 (08) .