[1]章军人,季德亨,赵永旭,等.基于自适应PID控制的凝泵深度变频节能控制策略研究[J].工业仪表与自动化装置,2026,(04):93-99.[doi:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2026.04.016]
　ZHANG Junren,JI Deheng,ZHAO Yongxu,et al.Research on deep variable frequency energy-saving control strategy for condensate pump based on adaptive PID control[J].Industrial Instrumentation & Automation,2026,(04):93-99.[doi:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2026.04.016]
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基于自适应PID控制的凝泵深度变频节能控制策略研究()

《工业仪表与自动化装置》[ISSN:1000-0682/CN:61-1121/TH]

卷:
期数:
2026年04期
页码:
93-99
栏目:
出版日期:
2026-08-10

文章信息/Info

Title:
Research on deep variable frequency energy-saving control strategy for condensate pump based on adaptive PID control
文章编号:
1000-0682(2026)04-0093-07
作者:
章军人1；季德亨2; 3；赵永旭3；王祺2；傅泓溥3；倪孔翊3
浙江浙能中煤舟山煤电有限责任公司, 浙江舟山 316100；国网浙江省电力有限公司电力科学研究院, 浙江杭州 310014；杭州意能电力技术有限公司, 浙江杭州 310014
Author(s):
ZHANG Junren; JI Deheng; ZHAO Yongxu; WANG Qi; FU Hongpu; NI Kongyi
Zhejiang Zheneng Zhongmei Zhoushan Coal Power Co., Ltd., Zhejiang Zhoushan 316100, China; State Grid Zhejiang Electric Power Research Institute Co., Ltd., Zhejiang Hangzhou 310014, China; Hangzhou E. Energy Technology Co., Ltd., Zhejiang Hangzhou 310014, China
关键词:
节能减排; 凝结水泵; 深度变频; 除氧器水位; 自适应PID控制; 粒子群优化
Keywords:
energy conservation and emission reduction;  condensate pump;  deep frequency conversion;  deaerator water level;  adaptive PID control;  particle swarm optimization (PSO)
分类号:
TP273
DOI:
10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2026.04.016
文献标志码:
A
摘要:
针对凝结水泵传统控制方式节流损失大、变负荷工况下除氧器水位控制品质不佳的问题，以某百万千瓦超超临界机组为对象，提出了一种深度融合运行经济性与控制适应性的凝结水泵优化控制策略。为进一步解决被控对象非线性、时变特性导致的固定参数PID控制效果受限的问题，提出一种基于粒子群优化(PSO)算法与多项式拟合的自适应PID参数整定方法；通过典型工况模型辨识、PSO离线参数寻优及全工况参数拟合，实现了控制器参数随负荷的自适应调整。应用结果表明，该策略在保证系统安全的前提下，显著降低了凝结水泵运行电耗，综合节电率达 40%，深度调峰段电流降幅超 70%；在15 MW/min的升负荷速率下，除氧器水位最大动态偏差仅为 51.77 mm，平均偏差为 2.15 mm。
Abstract:
To address the issues of significant throttling loss in traditional condensate pump control and poor deaerator water level control quality under variable loads, this paper proposes an optimized condensate pump control strategy that deeply integrates operational economy and control adaptability, using a 1000 MW ultra-supercritical unit as a case study. To further overcome the limitations of fixed-parameter PID control caused by the nonlinear and time-varying characteristics of the controlled object, an adaptive PID parameter tuning method based on Particle Swarm Optimization (PSO) and polynomial fitting is proposed. Through model identification under typical operating conditions, offline PSO parameter optimization, and full-range parameter fitting, the controller parameters are adaptively adjusted according to the unit load. Practical application results demonstrate that, while ensuring system safety, this strategy significantly reduces the operating power consumption of the condensate pump, achieving a comprehensive power-saving rate of 40% and a current reduction of over 70% during deep peak shaving. Under a load ramp rate of 15 MW/min , the maximum dynamic deviation of the deaerator water level is only 51.77 mm , with an average deviation of2.15 mm .

参考文献/References:


[1] 曹源平, 胡洋. 基于火电厂灵活性改造的经济性研究 [J]. 现代工业经济和信息化, 2023, 13 (12): 217 - 219 + 222.
[2] 梅海龙, 曾海波, 段旺权, 等. 1000 MW 超超临界机组冷端系统运行优化 [J]. 湖南电力, 2024, 44 (01): 140-144.
[3] 陈翠琴,田亮.深度调峰工况下锅炉汽包虚假水位分析[J].电力科学与工程,2019,35(05):48-53.
[4] 杨帆, 张洛凌, 李倩. 核电厂除氧器水位、压力控制系统调试[J]. 仪器仪表用户, 2017, 24(03): 71-76.
[5] 李洪辉.600 MW 机组凝泵变频控制策略优化[J].自动化应用,2020(04):41-43.
[6] 王东旭, 张军峰, 胡佳佳, 等. 300 MW 机组凝结水泵变频经济性方式运行研究与优化[J]. 现代工业经济和信息化，2023,13(08)：298-300.
[7] 许龙虎, 侯新建, 胡金伟, 等. 泰州电厂二期除氧器水位控制方案分析[J]. 电力勘测设计, 2019(02):25-28.
[8] 王宏纲, 王念龙, 花道君. 燃煤火电机组凝结水系统节能安全控制优化实施[J]. 仪器仪表用户, 2022, 29(07):88-91+77.
[9] 张硕. 330 MW 级火电机组凝结水泵的深度节能[J]. 电机技术, 2019(06): 23-27.
[10] 吴万功. 预整定自适应 PID 控制在 350 MW 超临界机组给水控制系统中的应用[D]. 北京: 华北电力大学, 2018.
[11] 韩栉, 王灵, 陈凯, 等. 基于IFRTAH的核电站稳压器水位优化控制[J]. 流体测量与控制, 2020, 1(01): 18-21+24.
[12] 陶静, 李来春, 关笑, 等. 基于改进单神经元的凝给水系统控制[J]. 热能动力工程, 2023, 38(02):41-47.
[13] 曾碧凡. 核电站蒸汽发生器水位鲁棒控制研究[D]. 广东: 华南理工大学, 2018.
[14] 吴恒运, 沈乾坤, 张维贤. 基于神经网络自适应PID控制算法的原水预处理系统[J]. 热力发电, 2018, 47(04):41-47.
[15] 陈红,嵇阳,唐立模,等.基于PID参数自整定的河工模型尾门控制[J].水利水运工程学报,2018(01):27-31.
[16] 卫龙飞, 陈伟威, 郭志鹏, 等. 660 MW 火电机组全工况下凝结水节流动态模型的研究[J]. 现代电子技术, 2026, 49(02):87-94.
[17] 张伟,张润雨.基于精英知识引导的多种群协作粒子群优化算法[J].河南理工大学学报（自然科学版）,2024,43(06):116-128.

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[1]常国祥,金 琴,宋红超,等.基于Matlab的三电平SVPWM逆变器的仿真实现[J].工业仪表与自动化装置,2015,(02):42.
　CHANG Guoxiang,JIN Qin,SONG Hongchao,et al.Simulation of three-level SVPWM inverter based on MATLAB[J].Industrial Instrumentation & Automation,2015,(04):42.
[2]常国祥,杨金龙,刘岫岭,等.两电平SVPWM新算法研究与实现[J].工业仪表与自动化装置,2015,(03):37.
　CHANG Guoxiang,YANG Jinlong,LIU Xiuling,et al.Reseach and implementation on new algorithm of two-level SVPWM[J].Industrial Instrumentation & Automation,2015,(04):37.
[3]李 闯,蔺奕存,李鹏竹,等.基于One-Class SVM的凝泵入口滤网堵塞预警模型开发与应用[J].工业仪表与自动化装置,2022,(05):97.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2022.05.018]
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2026-03-17
基金项目：国网浙江省电力有限公司科技项目(B311DS240011)
第一作者：章军人（1971—），男，浙江台州人，本科，工程师，研究方向为火电机组运行优化技术。
更新日期/Last Update: 1900-01-01