دوره 13، شماره 4 - ( مجله کنترل، جلد 13، شماره 4، زمستان 1398 )
جلد 13 شماره 4,1398 صفحات 48-37 |
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:
Maghsoudi M, Salarizadeh E, Yahyazadeh M, Maghfoori M, Fatehi Marj H. Nonlinear Modelling of Kerman Combined Cycle Power Plant Drum-Boiler and Drum Level control especially in trip conditions. JoC 2020; 13 (4) :37-48
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-544-fa.html
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-544-fa.html
مقصودی محمد، سالاری زاده ابراهیم، یحیی زاده میثم، مغفوری ملیحه، فاتحی مرج حسن. مدل‌سازی غیرخطی درام - بویلر نیروگاه سیکل ترکیبی کرمان و کنترل سطح درام به ویژه در شرایط تریپ. مجله کنترل. 1398; 13 (4) :37-48
محمد مقصودی* 
1، ابراهیم سالاری زاده2 ، میثم یحیی زاده3 ، ملیحه مغفوری4 ، حسن فاتحی مرج3
1، ابراهیم سالاری زاده2 ، میثم یحیی زاده3 ، ملیحه مغفوری4 ، حسن فاتحی مرج3
1- دانشگاه ولیعصر(عج) رفسنجان
2- دانشگاه آزاد سیرجان
3- دانشکده فنی و مهندسی، گروه برق، دانشگاه ولیعصر(عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران،
4- دانشگاه شهید باهنر کرمان
2- دانشگاه آزاد سیرجان
3- دانشکده فنی و مهندسی، گروه برق، دانشگاه ولیعصر(عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران،
4- دانشگاه شهید باهنر کرمان
چکیده: (6536 مشاهده)
روش‌های مختلفی برای تولید نیرو از جمله نیروگاه های سیکل ترکیبی وجود دارد. در یک واحد بویلر نیروگاه، متغیرهای زیادی وجود دارد اما فشار و به ویژه سطح درام از متغیرهای بسیار مهم می‌باشند و لازم است که سیستم کنترل آن را در محدوده امن قرار دهد. هدف از این مقاله، کاهش نوسان های سطح درام نیروگاه سیکل ترکیبی کرمان و به طور خاص کنترل سطح درام در شرایط بحرانی و تریپ می باشد. در این مقاله ابتدا درام فشار بالا نیروگاه سیکل ترکیبی کرمان مدل سازی و تحلیل دقیق می¬شود. سپس منطق کنترلی سطح درام نیروگاه تحلیل و اصلاحاتی جهت بهبود این منطق انجام می شود و نتایج به طور عملی با هم مقایسه می شوند. در منطق جدید از یک حلقه کنترل داخلی (PI) برای خطای حاصل از بخار خروجی و آب ورودی به درام و یک حلقه کنترل خارجی (PID) برای خطای سطح استفاده شده و فشار نیز برای تخمین دقیق تر، محدود کردن آب ورودی به درام و شرایط حفاظتی، استفاده شده است. در واقع منطق جدید کنترل سری با اندازه گیری چهار المان برای تخمین آب ورودی به درام می باشد. نتایج نشان می دهد که منطق جدید نوسان های سطح درام نیروگاه کرمان را کاهش می دهد و هنگام تریپ واحد، سطح درام را به خوبی در محدوده امن نگه می دارد.
واژه‌های کلیدی: کنترل سطح درام بویلر، نیروگاه سیکل ترکیبی کرمان، کنترل سری (چهار المانه)، کنترل‌کننده PID
فهرست منابع
1. [1] Åström, K. J. and Bell, R. D. 2000. Drum-boiler dynamics. Automatica, 36: 363-378. [DOI:10.1016/S0005-1098(99)00171-5]
2. [2] Kim, H. and Choi, S. 2005. A model on water level dynamics in natural circulation drum-type boilers. International Communications in Heat and Mass Transfer, 32: 786 -796. [DOI:10.1016/j.icheatmasstransfer.2004.10.010]
3. [3] Lu, S. and Hogg, B. 2000. Dynamic nonlinear modelling of power plant by physical principles and neural networks. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 22 :67-78. [DOI:10.1016/S0142-0615(99)00036-8]
4. [4] Fan, H., Zhang, Y. F., Su, Z. G., Wang, B. 2017. A dynamic mathematical model of an ultra-supercritical coal fired once-through boiler-turbine unit. Applied Energy, 189: 654-666. [DOI:10.1016/j.apenergy.2016.11.074]
5. [5] Moradi, H., Saffar-Avval, M. and Bakhtiari-Nejad, F. 2012. Sliding mode control of drum water level in an industrial boiler unit with time varying parameters: A comparison with H∞-robust control approach. Journal of Process Control, 22: 1844 -1855. [DOI:10.1016/j.jprocont.2012.10.003]
6. [6] Li,L. and Ding, W. 2016. Optimization control strategy of boiler water level based on fuzzy PID. Control and Decision Conference (CCDC), Chinese.IEEE. 5893-5896. [DOI:10.1109/CCDC.2016.7532052]
7. [7] Sheng, L., Shiquan, Z. and Yuchao, W.2015. Sliding mode controller with AGA for drum water level of ship boiler. Control Conference (CCC), 34th Chinese.IEEE. 3116-3120. [DOI:10.1109/ChiCC.2015.7260120]
8. [8] Alaei, H. J. and Yazdizadeh, A. 2016. A new robust H∞ sliding mode observer-based state estimation and fault reconstruction for nonlinear uncertain boiler system. Soft Computing. 21: 3957-3968. [DOI:10.1007/s00500-016-2046-9]
9. [9] Aliakbari, S., Ayati, M., Osman, J. H. and Sam, Y. M. 2013. Second-order sliding mode fault-tolerant control of heat recovery steam generator boiler in combined cycle power plants. Applied Thermal Engineering, 50: 1326-1338. [DOI:10.1016/j.applthermaleng.2012.04.054]
10. [10] Alvandi M, Fadaee A. 2010. Nonlinear Modeling and PID Control System Design for a Typical Drum Steam Generator. JoC, 4 (2):66 -79.
11. [11] Åström, K. J. and Eklund, K. 1972. A simplified non-linear model of a drum boiler-turbine unit. International Journal of Control, 16: 145-169. [DOI:10.1080/00207177208932249]
12. [12] Åström, K. and Eklund, K. 1975. A simple non-linear drum boiler model. International Journal of Control, 22: 739 -740. [DOI:10.1080/00207177508922118]
13. [13] Åström, K. J. and Bell, R. D. 1996. A fourth order non-linear model for drum-boiler dynamics. In IFAC '96, Preprints 13th World Congress of IFAC, San Francisco, 13: 31-36.
14. [14] Lacob, M., Andreescu, G.D. 2011. Drum-boiler control system employing shrink and swell effect remission in thermal power plants. Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT),3rd International Congress on IEEE, 1-8.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
