مدل‌سازي غيرخطي درام - بويلر نيروگاه سيكل تركيبي كرمان و كنترل سطح درام به ويژه در شرايط تريپ

Nonlinear Modelling of Kerman Combined Cycle Power Plant Drum- Boiler and Drum Level control especially in trip conditions

روش‌هاي مختلفي براي توليد نيرو از جمله نيروگاه هاي سيكل تركيبي وجود دارد. در يك واحد بويلر نيروگاه‌، متغيرهاي زيادي وجود دارد اما فشار و به ويژه سطح درام از متغيرهاي بسيار مهم مي‌باشند و لازم است كه سيستم كنترل آن را در محدوده امن قرار دهد. هدف از اين مقاله، كاهش نوسان هاي سطح درام نيروگاه سيكل تركيبي كرمان و به طور خاص كنترل سطح درام در شرايط بحراني و تريپ مي باشد. در اين مقاله ابتدا درام فشار بالا نيروگاه سيكل تركيبي كرمان مدل سازي و تحليل دقيق مي شود. سپس منطق كنترلي سطح درام نيروگاه تحليل و اصلاحاتي جهت بهبود اين منطق انجام مي شود و نتايج به طور عملي با هم مقايسه مي شوند. در منطق جديد از يك حلقه كنترل داخلي (PI) براي خطاي حاصل از بخار خروجي و آب ورودي به درام و يك حلقه كنترل خارجي (PID) براي خطاي سطح استفاده شده و فشار نيز براي تخمين دقيق تر، محدود كردن آب ورودي به درام و شرايط حفاظتي، استفاده شده است. در واقع منطق جديد كنترل سري با اندازه گيري چهار المان براي تخمين آب ورودي به درام مي باشد. نتايج نشان مي دهد كه منطق جديد نوسان هاي سطح درام نيروگاه كرمان را كاهش مي دهد و هنگام تريپ واحد، سطح درام را به خوبي در محدوده امن نگه مي دارد.

There are various methods of power generation such as combined cycle power plants. There are many variables in a power plant boiler unit, but the most important variables are Pressure and specially drum level that control system should be put it in the safe range. The purpose of this article is, modifying the oscillatory behavior of the drum level of Kerman combined cycle power plant and especially control of drum level in trip conditions. At first in this article, high pressure drum boiler of Kerman combined cycle power plant is modeled and analyzed. Then drum level control logic of power plant is analyzed and modifications are being made to improve this logic and the results are compared in practice. In the new logic, a control loop (PI) is used for the error signal of the output steam and the input water to the drum and a control loop (PID) for the level error signal and for more accurate estimation, limiting the drum input water and protective conditions, drum pressure signal is used. In fact the new logic is cascade control by measuring four elements for estimating the input water to the drum. The results show that the new logic reduces the Kerman power plant drum boiler level oscillations and keeps the drum level in the safe range very well in trip conditions.