دوره 16، شماره 4 - ( مجله کنترل، جلد 16، شماره 4، زمستان 1401 )
جلد 16 شماره 4,1401 صفحات 26-15 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Hashemi M H, Zahedi K, Montazeri M. Power plant boilers drum water level control using a new adaptive control algorithm by considering the control loop performance and increasing life cycle of its control valve (case study: Qom combined cycle power plant boiler IP drum water level control). JoC 2023; 16 (4) :15-26
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-937-fa.html
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-937-fa.html
هاشمی محمدحسین، زاهدی کیوان، منتظری محسن. کنترل سطح آب درام بویلر های نیروگاهی با استفاده از الگوریتم کنترل تطبیقی جدید با در نظر گرفتن کارایی حلقه کنترلی و افزایش طول عمرشیر کنترلی (مطالعه موردی کنترل سطح آب درام IP نیروگاه سیکل ترکیبی قم). مجله کنترل. 1401; 16 (4) :15-26
محمدحسین هاشمی1 
، کیوان زاهدی1 ، محسن منتظری* 1
، کیوان زاهدی1 ، محسن منتظری* 1
1- گروه برق کنترل، دانشگاه شهید بهشتی،تهران، ایران
چکیده: (57971 مشاهده)
یکی از حلقه‌های‌کنترلی مهم درنیروگاه‌های‌حرارتی، حلقه‌کنترل سطح آب درام بویلر است. عدم عملکرد مطلوب این حلقه، باعث کاهش راندمان، آسیب احتمالی به تجهیزات و یا حتی بروز توقف اضطراری واحد می‌شود. از آنجایی که سطح آب درام بویلر با اعمال فرمان به یک شیر آب‌تغذیه کنترل می‌شود، فرمان کنترلی اعمال شده باید دارای حداقل نوسان باشد تا عمر شیر‌آب تغذیه در اثر استهلاک کم نشود. بدین منظور در این مقاله، یک الگوریتم کنترلی تطبیقی جدید ارائه می‌شود که علاوه بر کاهش استهلاک شیرکنترلی، همچنین اثر اغتشاش ناشی از تغییرات تقاضای بخار را کاهش داده و عوامل غیرخطی ترمودینامیکی درام بویلر به منظور حفظ سطح آب درام پیرامون مقدار مطلوب بهره‌بردار را در نظر گرفته و نسبت به تغییر پارمترهای مدل دینامیکی درام بویلر مقاوم باشد. به منظور ارزیابی کارایی الگوریتم ارائه شده در شرایط واقعی، این الگوریتم بر روی مدل دینامیکی سطح آب درامIP بویلر شماره۱۱ نیروگاه‌سیکل‌ترکیبی‌قم اجرا شده‌است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی این روش کنترلی و مقایسه آن با عملکرد کنترل‌کننده کلاسیک موجود نیروگاه، کنترل‌کننده مدلغزشی وکنترل‌کننده PID مرتبه کسری خود تنظیم در شرایط یکسان، نشان می‌دهد که روش ارائه شده از دو جنبه حفظ سطح آب درام حول نقطه‌تنظیم تحت شرایط مختلف وکاهش استهلاک شیر آب تغذیه دارای عملکرد بهتری است.
واژه‌های کلیدی: کنترل سطح آب درام، بویلر نیروگاهی، کارایی حلقه کنترل، طول عمر شیر کنترلی، الگوریتم کنترل تطبیقی
نوع مطالعه: كاربردي |
موضوع مقاله:
تخصصي
دریافت: 1401/3/7 | پذیرش: 1401/9/16 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1401/11/1 | انتشار: 1401/11/10
دریافت: 1401/3/7 | پذیرش: 1401/9/16 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1401/11/1 | انتشار: 1401/11/10
فهرست منابع
1. [ ] E. Godoy, S.J. Benz, N.J. Scenna, 2013, "Optimal Economic Stretegy For The Multi Period Design And Long-Term Operation Of Natural Gas Combined Cycle Power Plants", Applied Thermal Engineering, Vol. 51, No.1-2, pp. 218-230. [DOI:10.1016/j.applthermaleng.2012.08.049]
2. [2] Mehrpanahi, S. M. Hossienalipour, K. Mobini, 2013, "Investigation Of Effects Of Repowering Options On Electricity Generation Cost On Iran Steam Power Plant", International Journal of Sustainable Energy, Vol. 32, No. 4, pp. 229-243. [DOI:10.1080/14786451.2011.622762]
3. [3] B. S. T. Selvi, D. Kalpana, T. Thyagarajan, 2017, "Modeling and prediction of boiler drum in a thermal power plant", 2017 Trends in Industrial Measurement and Automation (TIMA), Chennai, pp. 1-6. [DOI:10.1109/TIMA.2017.8064820]
4. [4] Chaibakhsh, 2013, "Modeling and Long-term Simulation of a Heat Recovery System Generator", Mathematical and Computer Modelling of Dynamical Systems, Vol. 19, No. 2, pp. 91-114. [DOI:10.1080/13873954.2012.698623]
5. [5] R. M. Chen, X. Zhang, and W. D. Zhang, 2017, "Boiler water level estimation method based on adaptive EKF filltering algorithm", Control Eng., vol. 24, no. 2, pp. 93-296.
6. [6] J. Li and X. G. Wang, 2015, "Model reference adaptive inner model-based control in boiler drum water level based on fuzzy-PID control", Therm. Power Gener., vol. 44, no. 2, pp. 96-100.
7. [7] P. X. Rong, S. Y. Gao, and L. T. Wang, 2015, "The optimization of drum water level control system for industrial boiler", J. Harbin Univ. Sci. Technol.,vol. 20, no. 6, pp. 78-82.
8. [8] Y. Wang, 2017, "Multi-model predictive control of drum water level based on RBF neural network dynamic compensation", Ship Sci. Technol., vol. 39, no. 2, pp. 52-54.
9. [9] Lu, C. X., Rees, N. W., & Donaldson, S. C. 2005, "The use of the Åström-Bell model for the design of drum level controllers in power plant boilers", IFAC Proceedings, Vol.38, 139-144. [DOI:10.3182/20050703-6-CZ-1902.01752]
10. [10] H. Gan, B. LV, 2018, "Research on Drum Water Level Control of Marine Auxiliary Boiler Based On ADRC", Polish Maritime Research, Vol.25, No.2, pp. 35-41. [DOI:10.2478/pomr-2018-0071]
11. [11] P.U. Sunil, J. Brave, P. Natarj, 2018, "A Robust Heat Recovery Steam Generator Drum Level Control for Wide Range Operation Flexibility Considering Renewable Energy Integration", Energy, Vol. 163, No.1 , pp. 873-893. [DOI:10.1016/j.energy.2018.08.167]
12. [12] Y. Zhao, J. Wang, F. Yan, and Y. Shen, Jan. 2019, "Adaptive sliding mode fault tolerant control for type-2 fuzzy systems with distributed delays", Information Sciences, vol. 473, pp. 227-238. [DOI:10.1016/j.ins.2018.09.002]
13. [13] C. Pu, J. Ren , J. Su, 2019, "The Sliding Mode Control of the Drum Water Level Based on Extended State Observer" , IEEE Access, vol. 7, pp. 135942-135948. [DOI:10.1109/ACCESS.2019.2940056]
14. [14] Y. Zhao, J. Wang, F. Yan, and Y. Shen, Jan. 2019, "Adaptive sliding mode faulttolerant control for type-2 fuzzy systems with distributed delays", Information Sciences,vol. 473, pp. 227-238. [DOI:10.1016/j.ins.2018.09.002]
15. [15] P Abbasi, E Rezaeifard, M Montazeri, 2019, "Adaptive Neuro-Fuzzy Modeling and Control of IP Drum Level of a power Plant for Improving Transient Response", 27th Iranian Conference on Electrical Enginearing (ICEE), Iran, pp 944-950.
16. [16] D. Wang, H. L. Xie, D. Liu, 2020, "Boiler Drum Water Level Control Based on Linear Active Disturbance Rejection and Gray Correlation Compensation", Journal of Control Engineering and Applied Informatics ,Vol. 22. No.3, pp. 42-49.
17. [17] A. MANI, 2019, "Failure Analysis of High-Pressure Turbine Control Valve and Its Remedial Measures in 210MW Leningrad Metal Works Turbine", ICONIC RESEARCH AND ENGINEERING JOURNALS, Vol 2, No.1, pp. 53-61.
18. ]۱8 [کیوان زاهدی، محمدحسین هاشمی، محسن منتظری، اردیبهشت ۱۴۰۰، کنترل سطح آب درام بویلر نیروگاهی با استفاده از الگوریتم کنترل تطبیقی جدید با در نظر گرفتن کارایی و افزایش عمر شیر کنترلی، بیست و نهمین کنفرانس مهندسی برق ، دانشگاه امیرکبیر، تهران، ایران
19. [19] M.A Elhosseini, A.shams El-din, H.A.Ali, A.Abraham, 2022, "Heat recovery steam generator (HRSG) three-element drum level control utilizing Fractional order PID and fuzzy controllers", ISA transactions, 122, pp.281-293. [DOI:10.1016/j.isatra.2021.04.035]
20. ]20[ معادلات دیفرانسیل مقدماتی و مسائل مقدار مرزی جلد دوم،ویرایش هفتم،۱۳۸۴، ویلیام ای بویس، دکتر علی اکبر عالم زاده، انتشارات علمی‌فنی،تهران،صفحات ۵۶۷-۵۸۰
21. [21] R. Rao, 2016, "Jaya: A Simple And New Optimization Algorithm For Solving Constrained And Unconstrained Optimization Problems", International Journal of Industrial Engineering Computations, Vol. 7, No. 1, pp. 19-34. [DOI:10.5267/j.ijiec.2015.8.004]
22. [22] Ankit K. Sahu, Jagadish K. Bokom, V. P. Singh, S. P. Singh, 2016, "Jaya Algorithem Based Tuning of PID Controller", International Journal of Industrial Electronics and Electrical Engineering, Vol. 4, No. 12, pp. 2347-6982.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
