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2014年获奖项目
电站热工优化控制平台(TOP)自主研发与应用
 随着社会经济的发展,火电机组所承担的节能减排任务日益艰巨。因此具有重大节能减排潜力的电站优化控制技术,其发展显得迫切而重要。为了进一步挖掘火电机组节能减排的潜力,保障机组安全稳定高效运行,完成常规控制方式难以实现的高级功能。浙江省电力公司电力科学研究院自主开发了国产化电站优化控制平台(Thermal Optimized-control Platform,以下简称TOP)。
TOP基于电站优化控制的最新要求自主化研发,在考虑介入DCS系统实时控制要求的同时,充分满足对高级优化控制算法的运算能力要求,所有配套的优化组件也采用自主化开发模式,以达到对电站控制的特殊优化要求。TOP系统所有关键技术和优化组件算法均具有完全自主知识产权,可以方便地根据机组实际情况进行二次开发。
本项目的主要研究内容包括了:国产化电站优化控制平台的架构设计、软硬件开发、系统集成;汽温控制优化组件;协调控制优化组件;磨组智能启停优化组件等。
 在研发过程中项目实现了如下创新:
1) 该平台将TOP和DCS之间的交互数据根据安全层级与实时性要求划分为信息数据、控制数据、安全交互数据,实现了递进式层级安全优化控制。
2) 实现了优化控制组件的可续式开发与点单式装载技术,为后续开发提供了基础。
 3) 开发了机组负荷特征形态辨识算法及负荷趋势预测功能,并结合滑压区间解耦、前馈闭环优化、状态观测器技术,实现了分时节能的协调优化控制。
4) 开发了基于能量观测器技术的汽温优化方法,对前馈进行实时修正,并结合观测器的状态反馈技术,实现了机组汽温优化控制。
5) 开发了磨组智能启停优化组件,根据机组负荷特征形态辨识结果,结合滑动窗口预测技术,实现了AGC方式下的磨煤机自动启停。
项目已获得授权国家专利7项、软件著作权3项。同时,另有多项发明专利和实用新型专利已获受理。期间共发表论文30余篇。项目成果获中国自动化学会“2012年度十大年度最具竞争力创新产品”奖,已在华能、大唐、国电、国华、浙能各发电集团电厂获得应用,应用范围覆盖了300MW~1000MW机组。运行结果表明:系统运行可靠,负荷变化过程中主汽压力和主汽温度等参数偏差明显减小,安全与节能效果明显。