2023-07-17
技术分享｜新华科技智能控制技术之一：iFOC智能控制系统
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引言
随着国家“双碳”战略和 “智慧电厂”建设推进，火电机组如何降低供电煤耗、提升灵活调节能力和清洁高效水平，成为必答题。上海新华控制技术集团科技有限公司（以下简称新华科技）iFOC智能控制技术，正在大型火电机组中推广应用，助力其实现降本增效、节能减排和智慧升级。
为此，我们陆续推出技术分享系列，分篇介绍新华科技智能控制技术的技术创新点及其在火电机组上的创新应用。本篇首先概述iFOC智能控制系统的技术路线、架构平台和主要指标。
基于ICS（智能控制系统）架构自主研发的iFOC（Intelligent Feedback-based Optimized Control）智能控制系统，面向机组智慧运行需求，将传统PID控制与智能控制相结合，以“静态平衡、反馈修正、并行前馈、动态加速”为特色，通过统计学习、系统辨识获得智能化多模态对象模型，辅以模型在线修正技术、控制参数在线自动计算/赋值和对状态变量预估的自适应技术，近年来已持续应用在125MW-1000MW不同等级火电机组的智能协调、智能汽温、智能脱硝及深度调峰项目上，取得了优异的运行实效。
01
iFOC智能控制架构
在新华系列DCS系统应用时，只需增加1对冗余的高性能优化专用控制器，所有的优化计算均在专用的控制器中实现。
其特点是：告别“外挂”与“黑箱”，与DCS系统无缝连接，具有极高的可靠性、可维护性和开放性，且通信速率高，刷新周期与DCS系统相同。
02
iFOC智能控制软件包
iFOC智能控制软件包基于新华科技成熟易用的iCAN软件平台一体研发、无缝融合，采用所见即所得的图形化组态，对用户而言完全透明，易于组态、便于维护、强于分析。
62个iFOC专用优化控制模块，覆盖了火电机组智能协调、智能汽温、智能脱硝、智能吹灰和深度调峰等智能优化场景。
03
iFOC性能指标
在设备完好的情况下，40%～50%负荷范围内，iFOC智能控制系统可达到下表考核指标。
序号 | 参数 | 行业标准 | iFOC | |||
动态 | 稳态 | 动态 | 稳态 | |||
1 | 实际负荷变化速率%Pe/min(额定负荷) | ≥1.5 | ≥2.5 | ≥2.5 | ||
2 | 负荷响应纯迟延时间(s) | 30 | 60 | ≤30 | ||
3 | 负荷偏差%Pe (设定值与实际值的偏差) | ≤1% | ≤1% | ≤0.5% | ≤1.0% | ≤0.5% |
4 | 主蒸汽压力MPa(设定值与实际值的偏差) | ±0.4 | ±0.6 | ±0.15 | ±0.5 | ±0.15 |
5 | 主蒸汽温度℃(设定值与实际值的偏差) | -6~+4 | -8~+6 | ±3 | ±5 | ±2 |
6 | 末级再热器出口温度℃(设定值与实际值的偏差) | -9~+7 | -10~+8 | ±4 | ±6 | ±3 |
注：《DL/T 1492.2-2016 火力发电厂优化控制系统技术导则》的指标不包含磨组启停、吹灰的运行状态，iFOC指标包含了磨组启停、吹灰的运行状态。
新华科技智能控制技术专门为解决大型火电机组控制难题而研发；目前已无缝集成在新华iPlant智能发电平台中，与智能预警技术一起，作为ICS智能控制的应用双核，为打造“安全高效环保灵活”的智慧电厂提供强力技术支撑。未来，新华科技将继续发扬传统，开拓创新，坚持“自主化”产业报国，推动“智慧化”行业升级，为各行业用户持续贡献新的更大的力量。
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