I. Tổng quan về hệ điều khiển phụ tải nhiệt nhà máy nhiệt điện đốt than
Phần này trình bày tổng quan về hệ điều khiển phụ tải nhiệt trong nhà máy nhiệt điện đốt than. Các quá trình và mạch vòng điều khiển cơ bản được phân tích chi tiết, bao gồm cấu trúc tổng quát và các phương pháp điều khiển phổ biến. Tối ưu hóa hệ thống điều khiển là mục tiêu chính, nhằm nâng cao hiệu suất năng lượng và đảm bảo vận hành ổn định. Các nghiên cứu trước đây về quản lý phụ tải và công nghệ nhiệt điện cũng được đề cập, làm nền tảng cho việc phát triển các giải pháp mới.
1.1. Cấu trúc hệ điều khiển phụ tải nhiệt
Cấu trúc hệ điều khiển bao gồm các mạch vòng điều khiển cơ bản như điều khiển cấp liệu, khói gió, và cấp nước. Mỗi mạch vòng được thiết kế để đảm bảo sự ổn định và tối ưu hóa năng lượng. Các phương pháp điều khiển như PID và giải thuật di truyền được áp dụng để cải thiện hiệu suất. Cấu trúc này là nền tảng cho việc xây dựng các mô hình mô phỏng và thử nghiệm thực tế.
1.2. Phân tích phụ tải nhiệt
Phân tích phụ tải nhiệt tập trung vào việc đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống, bao gồm nhiệt độ, áp suất, và lưu lượng nhiên liệu. Các chỉ tiêu như JN và Jf được sử dụng để đo lường hiệu quả vận hành. Kết quả phân tích giúp xác định các điểm cần cải thiện trong hệ thống điều khiển, từ đó đề xuất các giải pháp tối ưu hóa phù hợp.
II. Nghiên cứu thiết kế hệ điều khiển phụ tải nhiệt
Phần này tập trung vào việc thiết kế và mô phỏng hệ điều khiển phụ tải nhiệt cho nhà máy nhiệt điện Hải Phòng. Các mô hình điều khiển được xây dựng dựa trên thông số thực tế của nhà máy, bao gồm mô hình lò hơi, tuabin, và máy phát. Tối ưu hóa các tham số điều khiển được thực hiện thông qua giải thuật di truyền, nhằm đạt được hiệu suất cao nhất. Các kết quả mô phỏng cho thấy sự cải thiện đáng kể trong việc kiểm soát phụ tải và tiết kiệm năng lượng.
2.1. Mô hình điều khiển lò hơi
Mô hình điều khiển lò hơi được xây dựng dựa trên các quá trình truyền nhiệt và sinh hơi. Các mạch vòng điều khiển như cấp liệu, khói gió, và cấp nước được thiết kế để đảm bảo sự ổn định và hiệu quả. Tối ưu hóa các tham số điều khiển được thực hiện thông qua giải thuật di truyền, giúp cải thiện hiệu suất và giảm thiểu sai lệch.
2.2. Mô hình điều khiển tuabin và máy phát
Mô hình tuabin và máy phát được thiết kế để đảm bảo sự đồng bộ giữa lò hơi và hệ thống phát điện. Các quá trình động học và truyền nhiệt được mô phỏng chi tiết, giúp đánh giá hiệu quả vận hành. Tối ưu hóa các tham số điều khiển giúp cải thiện độ chính xác và ổn định của hệ thống.
III. Ứng dụng mạng nơron Fuzzy để bù nhiễu cho hệ điều khiển phụ tải nhiệt
Phần này trình bày việc ứng dụng mạng nơron - Fuzzy để thiết kế bộ điều khiển bù nhiễu cho hệ điều khiển phụ tải nhiệt. Các nhiễu trong hệ thống được phân tích và đề xuất giải pháp khắc phục thông qua việc sử dụng mạng nơron và logic mờ. Kết quả mô phỏng cho thấy hiệu quả của phương pháp này trong việc giảm thiểu sai lệch và nâng cao độ ổn định của hệ thống.
3.1. Thiết kế bộ điều khiển bù nhiễu
Bộ điều khiển bù nhiễu được thiết kế dựa trên mạng nơron và logic mờ, giúp giảm thiểu ảnh hưởng của các nhiễu trong hệ thống. Các quá trình huấn luyện mạng nơron và thiết kế luật mờ được thực hiện chi tiết, đảm bảo hiệu quả trong việc bù nhiễu.
3.2. Kết quả mô phỏng
Kết quả mô phỏng cho thấy sự cải thiện đáng kể trong việc kiểm soát phụ tải và giảm thiểu sai lệch khi sử dụng bộ điều khiển bù nhiễu. Các đáp ứng của hệ thống được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu như JN và Jf, cho thấy hiệu quả của phương pháp này.
IV. Xây dựng thiết bị mô phỏng thời gian thực để kiểm chứng hệ điều khiển phụ tải nhiệt
Phần này trình bày việc xây dựng thiết bị mô phỏng thời gian thực để kiểm chứng và đánh giá chất lượng của hệ điều khiển phụ tải nhiệt. Thiết bị mô phỏng được thiết kế dựa trên các thông số thực tế của nhà máy nhiệt điện, giúp đánh giá hiệu quả của các giải pháp điều khiển trong điều kiện thực tế. Kết quả thử nghiệm cho thấy sự ổn định và hiệu quả của hệ thống điều khiển.
4.1. Thiết kế thiết bị mô phỏng
Thiết bị mô phỏng được thiết kế dựa trên các thông số kỹ thuật của nhà máy nhiệt điện, bao gồm các mô hình lò hơi, tuabin, và máy phát. Các quá trình mô phỏng được thực hiện trong thời gian thực, giúp đánh giá hiệu quả của các giải pháp điều khiển.
4.2. Kết quả thử nghiệm
Kết quả thử nghiệm cho thấy sự ổn định và hiệu quả của hệ thống điều khiển khi được kiểm chứng trên thiết bị mô phỏng thời gian thực. Các chỉ tiêu như JN và Jf được sử dụng để đánh giá hiệu quả, cho thấy sự cải thiện đáng kể trong việc kiểm soát phụ tải.
