К задаче управления группой объектов на основе информационных технологий

Для участия тепловых электростанций (ТЭС) с поперечными связями в общем первичном регулировании частоты необходимо наличие работающего главного регулятора. Главный регулятор предназначен для поддержания давления пара в общем паропроводе ТЭС на заданном уровне, что является сложной задачей. На ТЭС с поперечными связями производимый котлами пар поступает в общий паропровод. Для поддержания давления в общем паропроводе необходимо комплексное управление тепловой нагрузкой работающих котлов. Традиционные решения построения главного регулятора не нашли применения, так как имеют ряд недостатков, не позволяющих эксплуатировать такую систему автоматического регулирования. Если рассматривать систему регулирования давления пара в общем паропроводе снизу вверх, можно на каждом уровне выявить недостатки, мешающие эффективной работе главного регулятора. На нижнем уровне главного регулятора расположены регуляторы тепловой нагрузки котлов, построенные по схеме задание – теплота. Регуляторы тепловой нагрузки предназначены для поддержания тепловыделения в топке котла на требуемом уровне. Сигнал по теплоте представляет собой сумму сигналов по расходу пара за котлом и скорости изменения давления пара в барабане котла. Такая структура не позволяет эффективно поддерживать инвариантность сигнала по теплоте при внешних возмущениях, таких как резкое изменение давления пара в общем паропроводе, что приводит к «ложной» работе регуляторов. На верхнем уровне расположен непосредственно сам главный регулятор, поддерживающий давление пара в общем паропроводе на заданном уровне и корректирующий задания регуляторам тепловой нагрузки котлов. Одновременное одинаковое воздействие на тепловую нагрузку котлов не может быть оптимальным с точки зрения критериев оценки качества регулирования, так как динамические свойства котлов, такие как коэффициент усиления, постоянная времени переходного процесса и транспортное запаздывание, индивидуальные для каждого котла.

Однако в 2006–2008 гг. была осуществлена попытка построения обновленного главного регулятора, учитывающего недостатки традиционной схемы. Основа структуры главного регулятора по-прежнему осталась параметрической, и в результате десятилетнего опыта эксплуатации были выявлены недочеты в работе обновленного главного регулятора. Недочеты в основном состоят в необходимости частой корректировки настроечных коэффициентов системы из-за изменения динамических свойств объекта в процессе эксплуатации. По сути, остались те же самые проблемы, связанные с параметрической структурой регулятора.

С появлением новейших информационных технологий появляется возможность внедрения адаптивных систем управления технологическими процессами, позволяющими обрабатывать расширенное количество поступающих в систему сигналов и формировать управляющие воздействия, основываясь как на текущих, так и на исторических данных технологического процесса. Использование новейших информационных технологий и современных аппаратных средств при управлении сложными многосвязными объектами, решающих не только задачи управления технологическими процессами, но и задачи повышения экономических и экологических показателей предприятий, должно стать новым витком в развитии систем автоматического управления.