автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка иерархических агрегативных моделей и анализ путей улучшения динамических характеристик прямоточных парогенераторов как объектов управления

Список важнейших обозначений

ВВЕДЕНИЕ.

Состояние проблемы моделирования прямоточных парогенераторов 11 Цели и задачи диссертации . . . . . . . .14 Структура работы . . . . . . . . .17 Основные научные результаты, выносимые на защиту . . .19 Новизна научных результатов

1. ПРЯМОТОЧНЫЕ КОТЛЫ ЭНЕРГОБЛОКОВ КАК ОБЪЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ.

1.1. Конструкция прямоточных котлов BP

1.2. Динамические свойства парового котла как объекта управления

1.3. Системный анализ и иерархический подход к моделированию энергетических котлов

1.4. Формализация описания структуры модели парогенератора

1.5. Систематизация моделей и методов анализа динамики парогенераторов

Выводы по разд.

2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПОДСИСТЕМ ПАРОГЕНЕРАТОРА.

2.1. Основные физические процессы, происходящие в прямоточном парогенераторе

2.1.1. Режимы течения рабочей среды в экранных трубах парогенератора

2.1.2. Теплообмен в экранных трубах парогенератора

2.2. Нелинейные дифференциальные уравнения в частных производных, описывающие течение рабочего вещества

2.2.1. Уравнения баланса для однофазного потока

2.2.2. Уравнения баланса для многофазного потока

2.2.3. Уравнения баланса для пароводяной смеси

2.3. Дифференциальные уравнения описывающие процессы теплообмена

2.4. Математические модели экранных труб парогенератора с сосредоточенными параметрами

2.4.1. Модель экранных труб парогенератора с неподвижными секциями

2.4.2. Модель экранных труб парогенератора с подвижными секциями

2.5. Математическая модель сепаратора

2.5.1. Баланс тепловой энергии для оболочки сепаратора.

2.5.2. Модель сепаратора в пространстве состояний.

2.6. Математические модели остальных подсистем парогенератора

2.6.1. Смеситель и фильтр

2.6.2. Соединительные трубопроводы

2.6.3. Циркуляционный насос . . . . . 115 Выводы по разд.

3. СТАТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ПОДСИСТЕМ ПАРОГЕНЕРАТОРА

3.1. Равновесные состояния и статические характеристики подсистем парогенератора.

3.1.1. Модели с распределенными параметрами

3.1.2. Модели с сосредоточенными параметрами

3.2. Линеаризованные модели с распределенными параметрами 131 3.2.1. Линеаризованная модель зоны подогрева

3.2.2. Линеаризованная модель зоны испарения

3.3. Линеаризованные модели с сосредоточенными параметрами

3.3.1. Линеаризованная модель зоны подогрева

3.3.2. Линеаризованная модель зоны испарения

3.3.3. Линеаризованная модель сепаратора

3.3.4. Линеаризованная модель смесителя, фильтра и соединительных трубопроводов.

3.4. Частотные характеристики моделей с распределенными и сосредоточенными параметрами

3.4.1. Частотный анализ динамики зоны подогрева

3.4.2. Частотный анализ динамики нижнего участка зоны испарения с большой тепловой нагрузкой

3.4.3. Частотный анализ динамики верхнего участка экранных труб

3.4.4. Частотный анализ бинамики экранных труб . . 187 Выводы по разд.

4. ЧАСТОТНЫЙ АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

ПАРОГЕНЕРАТОРА.

4.1. Анализ иерархических систем как последовательная агрегация свойств подсистем

4.1.1. Процедура декомпозиции парогенератора

4.1.2. Агрегация как редукция линеаризованных моделей.

4.2. Комплекс алгоритмов и программ, обеспечивающих анализ иерархических агрегативных систем

4.3. Анализ взаимодействий подсистем первого уровня

4.3.1. Влияние контуров на устойчивость

4.3.2. Чувствительность динамических свойств к вариациям соединений подсистем

4.3.3. Редукция порядка моделей первого уровня

4.4. Анализ подсистем второго уровня

4.4.1. Редукция моделей экранных труб

4.4.2. Редукция модели системы циркуляции в парогенераторе

4.5. Анализ взяимодейсгвий подсистем парогенератора

4.5.1. „Внутренная" обратная связь

4.5.2. „Циркуляционная" обратная связь

4.5.3. Чувствительность динамических свойств парогенератора на вариации соединений подсистем

4.6. Редукция модели парогенератора BP

4.6.1. Редуцированная модель парогенератора

4.7. Процедура контроля достоверности результатов анализа (валидация)

4.8. Диапазоны адекватности моделей парогенератора . 287 Выводы по разд.

5. ИМИТАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ ПАРОГЕНЕРАТОРА

5.6. Цели, методы и средства компьютерной имитации

5.7. Библиотека модели подсистем нулевого уровня

5.2.8. Элементы определяющие свойства рабочего вещества

5.2.9. Элементы определяющие параметры потока рабочего вещества

5.2.3. Элементы определяющие условия теплопередачи

5.2.4. Применение искусственных нейронных сетей в реализации элементов нулевого уровня

5.3. Вивлиотека модели подсистем первого уровня . . 309 5.3.4. Имитационная модель неподвижной секции с однофазным потоком

5.3.2. Имитационная модель неподвижной секции с двухфазным потоком

5.3.3. Имитационная модель неподвижной промежуточной секции

5.3.4. Имитационная модель подвижной секции с однофазным потоком

5.3.5. Имитационная модель подвижной секции с двухфазным потоком . . . . . 319 5.4. Библиотека моделей подсистем второго уровня . . 321 5.4.5. Имитационная модель зоны подогрева с неподвижными секциями

5.4.2. Имитационная модель зоны испарения с неподвижными секциями

5.4.3. Имитационная модель экранных труб парогенератора с неподвижными секциями

5.4.4. Имитацоинная модель зоны подогрева с подвижными секциями

5.4.5. Имитационная модель зоны испарения с подвижными секциями

5.4.6. Имитационная модель экранных труб парогенераторя с подвижными секциями

5.4.7. Имитационная модель сепаратора.

5.4.8. Имитационная модель смесителя, фильтра и соединительных трубопроводов

5.4.9. Имитационная модель циркуляционного насоса . 331 5.10. Имитационная модель парогенератора котла BP-1150 . 331 Выводы по разд.

6. АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ПАРОГЕНЕРАТОРА КОТЛА ВР-1150 НА ОСНОВЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ИМИТАЦИИ

6.1. Анализ временных характеристик для зоны подогрева

6.2. Анализ временных характеристик для нижнего участка зоны испарения.

6.3. Анализ временных характеристик для экранных труб

6.4. Анализ временных характеристик для парогенератора котла BP

Выводы по разд.

7. ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ПАРОГЕНЕРАТОРА КОТЛА ВР-1150 ДЛЯ АНАЛИЗА ПУТЕЙ УЛУЧШЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ.

7.1. Требования UCPTE к регулированию частоты и мощности ПЭС.

7.2. Система регулирования давления пара в котле ВР

7.3. Анализ динамики системы регулирования давления котла

7.4. Возможные пути улучшения динамики системы регулирования давления в котле ВР

7.5. Анализ возможности изменения угла наклона пылевых горелок как дополнительного управляющего воздействия в системе регулирования давления

7.6. Анализ возможности изменения производительности циркуляционного насоса в системе регулирования давления

7.7. Анализ системы управления с компенсацией возмущения расходом пара

Выводы по разд.

Диссертационная работа посвящена решению ряда проблем, связанных с поиском путей улучшения динамических свойств парогенераторов энергетических блоков как объектов управления. Исследования проводятся на примере энергоблоков мощностью 360 МВт с прямоточными паровыми котлами типа BP-1150, ВВ-1150, которые изготавливаются на котельном заводе в г. Ратибож (Польша) по лицензии швейцарской фирмы Sulzer Brothers Ltd. и обеспечивают около 22% мощности Польской Энергетической Системы.

В 1995 г. Польская Энергетическая Система (ПЭС) была подключена к западно-европейским системам, объединенным в UCPTE (фр. Union pour la Coordination de la Production et du Transport de l'Electricite) [73, 74, 159]. Технические требования, которые ставит UCPTE перед ПЭС касаются: резерва мощности; первичного и вторичного регулирования частоты и мощности; регулирования напряжения; надежности и др [78]. В этой связи, а также с учетом вхождения польской энергетики в открытый рынок возросли требования к динамике действующих энергоблоков, более 90% которых - это блоки традиционных тепловых электростанций.

Парогенераторы играют существенную роль в формировании динамических свойств энергоблоков. Прогресс в области автоматизации теплоэнергетических установок, улучшение их экономических показателей в значительной степени зависят от получения достоверной информации о динамических свойствах парогенераторов, работающих в блоке с турбиной. Хотя современные технические средства позволяют решать многие задачи контроля и автоматизации управления по самым сложным алгоритмам, остается без исчерпывающего ответа вопрос о том, в какой степени новые информационные технологии способны улучшать динамические свойства прямоточных энергетических паровых котлов, а в каких случаях оправданы мероприятия технико-технологического и иного характера [1, 11, 37]. Становятся актуальными новые знания об этом классе объектов управления и регулирования, другими словами, необходимы новые, более детальные математические модели парогенераторов, имеющих расширенную область адекватности, т. е. близких к реальности для более широких диапазонов переменных и скоростей их изменения.

Состояние проблемы моделирования прямоточных парогенераторов

Проблема исследования динамики прямоточных парогенераторов как объектов управления и регулирования рассматривалась в большом числе научно-технических публикаций (см., например, Е. П. Серов, Б. П. Корольков [42], Н. С. Лелеев [26, 27], П. А. Петров [36], Г. И. Доверман [13], В. П. Думнов [14], Н. С. Мышкин [32], А. В. Кондрашин [22], а также J. Adams и др. [61], В. Arbenz [63], J. Cermak [76], P. Profos [116, 117], L. Varcop [151]). Исследованием динамики прямоточных парогенераторов занималось большое число научных коллективов организаций и вузов России (ЦКТИ, ОРГРЭС, ВТИ, ЦНИИКА, ВНИИАМ, Союзтехэнерго, ЗИО, МЭИ, ЛПИ, ИЭИ и др.). Исследованием динамики и автоматизацией управления парогенераторов типа BP-1150 за рубежом занимаются: фирма Sulzer Brothers Ltd. (Boiler Divizion, Control Analysis Section) в Винтертуре (Швейцария); Institut fur Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen Штутгардского университета в Германии; коллективы проектировщиков научно-производственного центра энергоавтоматики в Вроцлаве и фирмы Energopomiar в Гливице (Польша).

Одной из первых была работа М. Ledinegga [105], опубликованная в 1938 г. В ней раскрывалась сущность гидромеханической неустойчивости парогенератора, которая в силу большого практического значения стала предметом исследований многих авторов (П. А. Петров [36], В. Arbenz [63] и др.). К первым работам, посвященным динамике прямоточных котлов, следует отнести публикации P. Profosa [116, 117]. Модель P. Profosa была разработана при весьма сильных упрощениях; при таких же упрощениях L. Varcop [151], а после него - J. Cermak, V. Peterka [76] и др. представили модель парогенератора в форме передаточных функций. В большинстве исследований по динамике прямоточных парогенераторов принимается, что пароводяная смесь однородна, что может привести к существенным ошибкам моделирования. Более совершенные модели были предложены в работах Е. П. Серова, Б. П. Королькова [42], Н. J. Schittke [122, 123], а также в кандидатской г диссертации автора [129].

Общим для большинства известных моделей является то, что они недостаточно структурированы. Анализ по таким моделям носит характер констатации и не объясняет, почему система имеет те или иные свойства и что необходимо изменить для их улучшения.

Методы расчета динамики паротурбинного блока с применением ЭВМ развивались в целом ряде научных коллективов (например, ЦНИИКА и др.) и многими специалистами (А. С. Рубашкин [40], В. М. Рущинский [41], М. П. Симою [43], Н. С. Хорьков [56, 57] и др.). Методология исследований достаточно проста, что объясняется уровнем вычислительных и интерактивных возможностей доступных в то время ЭВМ второго и третьего поколений ("Минск-32", АСВТ-4030, ЕС-1030 и др.), а также состоянием методов вычислений и программного обеспечения.

Очевидно, что практически достижимая степень адекватности моделей объектов в значительной степени зависит и от состояния информационных технологий. В последнее десятилетие получили распространение мощные универсальные программные средства (MATLAB/Simulink фирмы The Math Works [108, 124], Inc., MATRIXx [111] фирмы Integrated Systems и др.), позволяющие проводить комплексный анализ динамических систем по весьма сложным как по структуре, так и по классу операторов и размерности математическим моделям. Системно организованные исследования, проводимые по новым моделям прямоточных парогенераторов с помощью современных программных средств и интерактивных возможностей компьютеров, по мнению автора, смогут помочь в поиске и научном обосновании рекомендаций по улучшению динамики энергоблоков.

Вместе с потенциальными возможностями средств вычислительной техники, позволяющими строить и использовать для исследований весьма сложные модели объектов управления, появляются и новые проблемы. Важнейшая из них - выбор методологии математического описания, анализа и компьютерной имитации сложных систем и ее развитие применительно к исследуемым техническим объектам. Другая проблема заключается в оценке адекватности моделей и проверке достоверности результатов их анализа. Кроме того, инструментальные средства широкого назначения требуется дополнять системой алгоритмов и программ, обеспечивающих расчеты в конкретной предметной области.

Методология системного анализа, технология системного моделирования, вопросы декомпозиции и агрегации при анализе и оптимизации систем иерархической структуры, организации исследования сложных объектов управления на базе агрегативного подхода развивались в трудах многих ученых (Н. П. Бусленко [2,3], А. А. Вавилов [6, 7, 17, 53, 152], В. В. Дружинин [12], С. В. Емельянов [54],

В. В. Калашников [18], Э. Квейд [20], Д. С. Конторов [12], М. Месарович [29], Б. Ф. Фомин [17] и др.). Вместе с тем, необходимо разработать конструктивные методы и процедуры использования этих результатов в конкретных прикладных областях, в частности, для анализа динамики прямоточных парогенераторов рассматриваемого типа.

Цели и задачи диссертации

Целью диссертационной работы является разработка иерархических агрегативных моделей прямоточных парогенераторов энергетических блоков как объектов управления и анализ путей улучшения их динамических свойств с применением современных средств компьютерной имитации и обработки информации.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие основные задачи.

1. На базе принципов системного подхода провести анализ прямоточных парогенераторов как объектов управления, а также воздействий среды и требований к функционированию парогенераторов. Выбрать и конкретизировать методологию математического описания, анализа и компьютерной имитации. Провести функционально-целевую декомпозицию объекта и построить иерархическую структуру модели, образованную причинно-следственным взаимодействием многомерных подсистем (динамических агрегатов).

2. Изучить физические процессы в прямоточных парогенераторах и построить соответствующие распределенные и сосредоточенные (конечномерные), нелинейные и линеаризованные математические модели подсистем. Систематизировать модели и методы анализа прямоточных парогенераторов.

3. Применительно к иерархическим агрегативным моделям парогенераторов разработать процедуры анализа динамических характеристик.

4. Обосновать выбор программных средств имитации и расчета динамических систем по иерархическим агрегативным моделям. Разработать систему необходимых дополнительных алгоритмов и программ расчета, обеспечивающих анализ.

5. Выявить влияние подсистем различных уровней и структуры их взаимосвязей (топологии) на устойчивость, оценить чувствительность динамических свойств парогенератора к вариациям связей между подсистемами различных уровней, установить управляемость и наблюдаемость парогенератора, оценить его свойства по каналам подавления возмущений и воспроизведения задающих воздействий.

6. Дать оценку области адекватности различных частных моделей парогенератора в зависимости от уровня иерархии. Количественно оценить влияние на динамические характеристики подсистем режима работы парогенератора, а также числа элементов при конечномерной аппроксимации распределенных моделей.

7. Разработать библиотеку имитационных моделей элементов и подсистем прямоточного парогенератора ВР-1150. Провести анализ поведения парогенератора во временной области при сменах режимов по нелинейным моделям и оценить область линейности характеристик.

8. Разработать процедуры проверки достоверности результатов анализа и компьютерной имитации.

9. Указать возможные пути улучшения динамики прямоточного парогенератора типа ВР-1150 энергоблока электростанции OPOLE S.A. и дать анализ их эффективности.

Решение поставленных задач требует системного подхода, привлечения достаточно сложного математического аппарата (теории дифференциальных уравнений, теории функций комплексного переменного, теории аппроксимации, теории матриц), методов теории управления, а также современных средств имитационного моделирования динамических систем и методов, алгоритмов и программ, обеспечивающих расчеты и анализ .

Основными принципами системного подхода, на которых базируются исследования, являются принцип неизбыточности и принцип рекуррентного объяснения (см., например, Б. С. Флейшман [55], А. А. Вавилов [6, 17, 53], В. JI. Морозов, Я. С. Дымарский [31]). Принцип рекуррентного объяснения применительно к перечисленным выше задачам означает, что свойства подсистем любого уровня должны выявляться по характеристикам подсистем непосредственно нижележащего уровня и структуре их взаимосвязей. Отсюда следует, что в основе моделирования и анализа таких сложных объектов управления, как прямоточные парогенераторы энергоблоков, лежат процедуры декомпозиции и агрегации. Принцип неизбыточности требует, чтобы на каждом этапе использовались частные модели, содержащие необходимую и достаточную для выявления конкретных свойств информацию о характеристиках подсистем. Следование этому принципу возможно при соответствующей организации множества моделей, при наличии удобных способов представления и кодирования моделей, развитых методов, алгоритмов и программ их редукции.

В диссертации принят комплексный подход к исследованию динамики парогенераторов. Наряду с имитационными исследованиями, позволяющими строить конкретные переходные процессы в нелинейных системах, широко применяются частотные методы расчета по линеаризованным моделям. Достоинство частотных методов заключается в общности суждений, выводимых с их помощью, т. е. в возможности получения выводов качественного характера — об устойчивости положений равновесия, инвариантности к возмущениям различного спектра, о чувствительности характеристик систем к вариациям элементов и связей и т. п. Частотная область дает наглядный способ систематизации моделей, оценки областей их адекватности, а также методы редукции при агрегации моделей иерархической структуры.

Наконец, детальные исследования таких сложных объектов управления в целях получения новых знаний об их статических и динамических свойствах связаны с обработкой огромных массивов информации, что возможно только при применении последних достижений вычислительной техники. В работе делается выбор в пользу универсальной среды научно-технических вычислений -программного комплекса MATLAB/Simulink фирмы The Math Work, Inc. с его инструментальными подсистемами. Стандартные возможности последних версий программы MA TLAB в работе дополняются оригинальными разработками автора, позволяющими решать частные задачи имитации и расчета иерархических агрегативных систем управления.

Структура работы

В первом разделе представлено энергетические прямоточные котлы ВР-1150 как объекты управления, а также определено среду работы котлов. Особенное внимание посвящено системному анализу и иерархической структуре модели парогенератора. Проведено декомпозицию модели парогенератора на отдельные подсистемы, на четырех уровнях иерархии. Модели подсистем отдельных уровней иерархической модели парогенератора представлены в виде блок-графов, описания операторов агрегатов, списка входных и выходных величин отдельных агрегатов, единочно-нулевых матриц соединений.

Второй раздел посвящен физическим явлениям происходящим в прямоточном парогенераторе, а также математическому описанию подсистем нулевого и первого уровня иерархической модели парогенератора, в виде уравнений баланса массы, энергии и количества движения. Применено дифференциальные уравнения (обыкновенные и в частных производных), а также интегральные уравнения в областях с подвижными береговыми оболочками. Получены зависимости являются основой при разработке моделей парогенератора с сосредоточенными и распределенными параметрами.

На основе полученных уравнений, в третьем разделе определено статические характеристики прямоточного парогенератора и распределения отдельных величин вдоль экранных труб. Для небольших изменений отдельных величин от значений в установившимся состоянии, определено линеаризованные модели подсистем первого и второго уровня иерархической модели парогенератора, в виде линеаризованных систем обыкновенных дифференциальных уравнений, а также дифференциальных уравнений в частных производных. На основе полученных систем уравнений, проведено частотный анализ динамических свойств подсистем первого и второго уровня иерархической модели парогенератора.

В четвертом разделе заключено агрегацию динамических свойств парогенератора на основе анализа воздействий подсистем на отдельных уровнях иерархической модели парогенератора. Особенное внимание посвящено анализу устойчивости и свойством контуров обратных связей, а также анализу чувствительности модели на вариации соединений подсистем. На отдельных уровнях иерархической модели парогенератора применено редукцию линеаризованных моделей, базируя на частотных методах. Кроме того, в четвертом разделе представлен комплекс алгоритмов и программ, обеспечивающих анализ иерархических агрегативных систем, а также представлена проблема валидации моделей парогенератора и достоверности полученных моделей.

Пятый раздел посвящен конструировании имитационных моделей прямоточного парогенератора. Разработано библиотеку имитационных моделей подсистем парогенератора, дающих возможность построения нелинейной иерархической модели парогенератора ВР-1150. Модели выполнены в программной среде MA TLAB/Simulink. Имитационные, нелинейные модели парогенератора, справедливы в широком диапазоне изменений отдельных величин и потому могут быть использованы напр. при анализе запуска и остановки котла.

На основе полученных имитационных моделей, в шестом разделе проведено анализу динамических свойств парогенератора на основе временных характеристик. Изображенные в разделе разгонные кривые, дают наглядный обзор динамических свойств парогенератора котла ВР-1150.

Седьмой раздел посвящен анализу требований UCPTE к регулированию частоты и мощности в ПЭС, а также анализу возможностей улучшения свойств системы управления котла ВР-1150 на основе разработанных моделей парогенератора.

Основные научные результаты, выносимые на защиту

Основными научными результатами диссертационной работы является следующие.

1. Агрегативные модели прямоточного парогенератора как объекта управления иерархической структуры.

2. Имитационные модели прямоточного парогенератора типа ВР-1150.

3. Процедура анализа динамических свойств иерархических систем как рекуррентная агрегация характеристик в частотной области.

4. Динамические и статические характеристики парогенератора и анализ их зависимости от свойств и структур взаимосвязей подсистем различных уровней.

5. Процедуры контроля достоверности результатов анализа нелинейных распределенных систем иерархической структуры и оценки области адекватности частных моделей.

6. Комплекс алгоритмов расчета статических и динамических характеристик иерархических агрегативных систем с распределенными параметрами.

7. Рекомендации по улучшению динамических характеристик парогенератора типа BP-1150.

Достоверность полученных результатов обеспечивается: строгим следованием принципам системного подхода к анализу сложных объектов управления; корректным применением физических законов, которым подчиняются процессы в прямоточных парогенераторах; применением хорошо апробированных на практике численных методов и алгоритмов обработки данных, тщательным выбором программных средств, а также разработкой специальной схемы перекрестных проверок результатов имитации и расчетов по нелинейным и линеаризованным, распределенным и сосредоточенным, динамическим и статическим моделям.

Основные выводы, полученные путем имитационных исследований моделей и расчетов близки к данным, полученным из опыта эксплуатации парогенераторов BP-1150 на электростанции OPOLE S.A. (Польша).

Новизна научных результатов

1. Агрегативные модели прямоточного парогенератора имеют четырехуровневую иерархическую структуру, позволяющую детально раскрыть причинно-следственные механизмы формирования динамических свойств. В отличие от традиционных моделей только подсистемы низшего (нулевого) уровня описываются системами дифференциальных уравнений, а информация о подсистемах высших уровней кодируется перечислением подмножеств подсистем непосредственно нижележащих уровней и отношениями связей между ними. Это создает предпосылки разработки способов кодирования моделей, методов, алгоритмов и программ анализа, инвариантных к уровню рассмотрения.

2. Имитационные модели подсистем высших уровней и парогенератора в целом формируются на специально разработанном базовом множестве библиотечных элементов и блоков. Это формализует и унифицирует процесс построения неизбыточных имитационных моделей, сводя его к выбору подсистем только непосредственно нижележащих уровней и ориентированных связей между ними, а также систематизирует процедуру и результаты исследования во временной области.

3. Процедура анализа по распределенным и сосредоточенным, динамическим и статическим моделям иерархической структуры представляет собой рекуррентную агрегацию характеристик подсистем. Основными инструментами агрегации являются разработанные в диссертации алгоритмы топологической и структурной редукции моделей - аппроксимации частотных характеристик, построения дифференциальных уравнений и передаточных функций меньших порядков при анализе свойств систем вышележащих уровней, нейросетевая аппроксимация статических и динамических характеристик нелинейных моделей.

4. Фундаментальные свойства парогенератора как объекта управления - устойчивость, управляемость и наблюдаемость - не только констатируются качественно и оцениваются количественно, но также объясняются особенностями характеристик подсистем и топологии их взаимосвязей, влиянием контуров, функциями чувствительности характеристик к вариациям связей. Это позволяет решать одну из основных задач моделирования и анализа парогенераторов - обнаружения подсистем, в наибольшей степени определяющих динамические свойства на выбранном диапазоне частот и выбора возможных направлений улучшения динамики парогенераторов.

5. Поскольку современные средства компьютерной имитации и анализа данных позволяют строить и исследовать модели, которые сами представляют системы, весьма сложные для вычислительных экспериментов, то принципиальное значение имеет дополнение процедур анализа специальными приемами, позволяющими проверять промежуточные результаты. Предлагаемые в диссертации процедуры независимых перекрестных проверок дают возможность формальной верификации моделей подсистем различных уровней и количественно оценивать области адекватности частных моделей в частотной области.

6. Множество алгоритмов и программ построения статических и динамических характеристик распределенных и сосредоточенных моделей в отличие от разрозненных алгоритмов, обеспечивающих расчеты по традиционным "одноуровневым" моделям, само образует некоторую систему обработки данных, что позволяет реализовать процедуры анализа парогенератора как агрегацию моделей подсистем, их редукции путем аппроксимации в частотной области для линейных моделей и обучения нейронных сетей для нелинейных моделей.

7. Разработанный в диссертации комплекс математических и имитационных моделей парогенератора типа BP-1150 в отличие от известных моделей учитывает ряд новых деталей процессов, что позволяет сформулировать рекомендации по улучшению динамики парогенераторов, а в дальнейшем - дает специалистам в этой области новые инструменты поиска направлений по модернизации технологии и систем управления.

Научное значение результатов диссертации определяется тем, что принятая в ней методология системного подхода к моделированию прямоточных парогенераторов энергетических блоков и процедуры анализа многоуровневых моделей развивают идеи системного анализа технических объектов управления в направлении их конструктивизации, а разработанные в диссертации методы и алгоритмы расчетов, совместно с использованием современных компьютерных технологий существенно дополняет методы анализа динамических свойств систем управления иерархической структуры.

Прикладная ценность диссертации определяется тем, что разработанные в ней модели и результаты анализа могут быть использованы для выработки рекомендаций по улучшению динамики парогенераторов типа BP-1150, входящих в состав энергетических блоков электростанции OPOLE S.A. (Польша). Методология, апробированная в задачах исследования парогенераторов, процедуры, алгоритмы и программное обеспечение носят достаточно универсальный характер и могут быть применен для исследования сложных систем в энергетике и других технических областях.

Апробация результатов работы. Научные исследования автора по динамике прямоточных парогенераторов начаты в 1978 г. Успешная защита кандидатской работы автора [129] состоялась в 1983 г в Техническом университете Силезии (г. Гливице, Польша). Основные результаты работы опубликованы в монографии автора [144], в международных [47, 135] и польских научно-технических журналах [127, 130, 131, 134, 142], докладывались на международных [16, 49, 50, 91, 132, 133, 137, 139, 141, 143] и отечественных конференциях [15, 48, 90,92, 128, 136, 138, 140, 145].

Выводы по разд. 7

1. Основная система управления давления в котле работает в очень тяжелых условиях ввиду: неустойчивости парогенератора и значительной постоянной времени и запаздывания системы приготовления топлива, а также сильных возмущений вызванных изменениями массового расхода пара вытекающего из сепаратора. Основная система регулирования давления не обеспечивает затухания возмущений в достаточной степени.

Рис. 7.28. Затухание возмущений ДКГр в системе регулирования давления с применением системы компенсации возмущения расходом пара вытекающего из сепаратора

2. Главные возмущения в системе регулирования давления вытекают прежде всего из действия первичного, вторичного и третичного регулирования мощности и частоты в энергетической системе. Во всех случаях, возмущения вытекают из изменений массового расхода пара вытекающего из сепаратора. Первичное регулирование вызывает возмущения в диапазоне частот со>0.1 рад/с, вторичное регулирование - Ш2>со >1(Т3, а третичное регулирование -6Х10Г\ В диапазоне частот воздействия первичного регулирования мощности и частоты не работает система регулирования давления, а используется только аккумуляционная возможность котла. Возмущения, вытекающие из действия третичного регулирования мощности и частоты вследствие их низких частот, являются компенсированными через основную систему регулирования давления. Зато возмущения вытекающие из действия вторичного регулирования мощности и частоты в диапазоне частот 1(Г2>со>10~3, являются недостаточно компенсированными через основную систему регулирования давления.

3. На основе разработанных моделей парогенератора предложены способы применения дополнительных воздействий на парогенератор, дающие возможность быстрого затухания возмущений: изменения угла наклона пылевых горелок в топочной камере котла и воздействие на производительность циркуляционного насоса. Изменения угла наклона пылевых горелок вводят добавочное возмущение для системы регулирования температуры первичного пара, а изменения производительности циркуляционного насоса вводят добавочное возмущение для системы регулирования уровня воды в сепараторе.

4. Существенное увеличение затухания возмущений расходом пара вытекающего из сепаратора в системе регулирования давления пара, можно получить с применением системы компенсации типа ПД.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Прямоточные энергетические парогенераторы являются важными техническими объектами, функционирование которых возможно только в составе соответствующим образом организованных систем управления. Исследование их динамики в целях поиска путей совершенствования систем управления представляет существенный интерес для интенсификации производства и повышения качества электроэнергии.

Одним из наиболее современных способов исследования динамических свойств сложных объектов являются математическое моделирование, компьютерный анализ и имитация. Разработки и исследования, проведенные в рамках диссертации на примере парогенератора котла ВР-1150 вносят существенный вклад в эту проблематику, имеющую важное научное и практическое значение.

1. Системный анализ прямоточного котла типа ВР-1150, входящего в состав энергетических блоков большого числа тепловых электростанций Республики Польша, позволил разработать методологию моделирования, компьютерного анализа и имитации, базирующуюся на принципах системного подхода, процедурах декомпозиции и агрегации, а также средствах обработки информации, предоставляемых современными компьютерными технологиями.

2. Предложенные модели парогенератора иерархической структуры рекурсивно описываются как множества многомерных подсистем (агрегатов) направленного действия и множества ориентированных связей между ними. Особенностью предлагаемых моделей является то, что модели первого и высших уровней описывают только топологию, а системы алгебраических и дифференциальных уравнений (обыкновенных и в частных производных гиперболического типа), отражающие физические явления массопереноса и теплообмена, описывают модели нулевого уровня. Унификация задания топологии подсистем первого и высших уровней является предпосылкой для создания методов и алгоритмов анализа, не зависящих от уровня рассмотрения.

3. Анализ многоуровневых моделей представляет собой последовательную агрегацию подсистем; это дает возможность не только констатации тех или иных свойств (устойчивости, инвариантности к возмущениям и чувствительности), но также объяснять, почему система рассматриваемого уровня имеет такие свойства, а также указать направления их коррекции. Показано, что анализ многоуровневых систем по линеаризованным моделям в частотной области позволяет получить ответы на многие вопросы, касающиеся зависимости свойств от структуры системы, а также области адекватности моделей различных уровней.

4. Основными инструментами агрегации моделей являются разработанные в диссертации алгоритмы топологической и структурной редукции - исключения ненаблюдаемых и неуправляемых частей, разделения быстрых и медленных движений, аппроксимации частотных характеристик, нейросетевая аппроксимация многомерных нелинейных статических зависимостей. Из процедур агрегации следует, что с повышением уровня подсистем, описывающие их математические модели упрощаются - если модели 0-го уровня описывается нелинейными дифференциальными уравнениями в частных производных, то модель парогенератора (уровень 3) описывается обыкновенными линейными дифференциальными уравнениями. С повышением уровня иерархии сужается диапазон частот, существенных для исследуемой подсистемы, т. е. основные составляющие протекающих в них процессов замедляются. Вследствие этого понижается общий порядок описывающих систему дифференциальных уравнений.

5. Имитационные модели подсистем и парогенератора в целом формируются на базовом множестве нелинейных сосредоточенных элементов нулевого уровня, а также на подмножествах блоков, имитирующих подсистемы различных уровней. Это формализует и унифицирует процесс построения неизбыточных имитационных моделей, сводя его к выбору подсистем только непосредственно нижележащих уровней и связей между ними, а также систематизирует процедуру и результаты исследований во временной области.

Модели просто реализуются на языках высокого уровня, а диаграммы в форме блок-графов весьма близки к графическим образам, принятым в широко распространенных программах имитации типа MATLAB/Simulink фирмы The MathWorks, Inc. Результаты многочисленных вычислительных экспериментов на нелинейных имитационных моделях легко поддаются интерпретации благодаря данным последовательного частотного анализа на различных уровнях.

6. Предложена схема верификации моделей. Сопоставление результатов имитации нелинейных моделей парогенератора при малых возмущениях с данными расчетов по линеаризованным моделям в частотной области, а также практическое совпадение установившихся режимов с соответствующими точками статических характеристик служат формальной верификацией моделей. Выводы согласуются с данными наблюдений за функционированием парогенераторов энергоблоков электростанции OPOLE S.A.

7. Предложены примеры использования разработанных моделей для решения практических задач по улучшению динамических характеристик парогенераторов ВР-1150 и систем управления ими. Дан анализ системы регулирования давления и указаны возможности коррекции ее динамики. Подробно исследовано влияние на динамику котла дополнительных управляющих воздействий в виде изменения угла отклонения пылевых горелок и производительности циркуляционного насоса.

Разработанные модели парогенератора удобны для целей исследований и проектирования систем управления, предварительной настройки регуляторов, дальнейшего анализа путей улучшения динамики, а также исследования процессов, вызванных резкими изменениями нагрузки и других возможностей. В дальнейшем имитационные модели могут быть использованы при создании моделей энергоблока в целом, для обучения персонала и т. д.

1. Ахмедов Д. Б., Митрюхин А. Г. Динамика паропроизводящих установок. Учеб. пособие. - Л.: Ленингр. гос. техн. ун-т, 1991.

2. Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1968.

3. Бусленко Н. П., Калашников В. В., Коваленко И. Н. Лекции по теории сложных систем. М.: Сов.радио, 1973.

4. Бутковский А. Г. Структурная теория распределенных систем. М.: Наука, 1977.

5. Бутковский А. Г. Методы управления системами с распределенными параметрами. М.: Наука, 1975.

6. Вавилов А. А. Структурный и параметрический синтез сложных систем. Л.: ЛЭТИ, 1979.

7. Вавилов А. А., Имаев Д. X. Машинные методы расчета систем управления. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981.

8. Григорьев В. А., Зорин В. М. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1989.

9. ГрундспенькисЯ. А. Процедура построения и анализа топологической модели сложной системы// Методы принятия решений в условиях неопределенности. Рига, 1980.

10. Денисов А. А., Колесников Д. Н. Теория больших систем управления. Л.: Энергоиздат, 1982.

11. Дронов В. Р. Автоматизированная настройка сложных систем регулирования теплоэнергетических объектов с применением косвенных критериев оптимальности// Автореферат дисс. к.т.н. М.: МЭИ, 2001.

12. Дружинин В. В., Конторов Д. С. Проблемы системологии (Проблемы теории сложных систем). М.: Сов. радио, 1976.

13. Доверман Г. И. Исследование динамики и построение технологических алгоритмов пуска прямоточных котлов мощных энергоблоков// Автореферат дисс. к. т. н. М.: ВТИ, 1975.

14. Думнов В. П. Динамика прямоточного контура при больших возмущающих воздействиях применительно к пусковым режимам прямоточных котлов/ Автореферат дисс. к. т. н. М.: ВТИ, 1984.

15. Имитационное моделирование производственных систем/ А. А. Вавилов, Д. X. Имаев, В. И. Плескунин, Б. Ф. Фомин и др. Под ред. А. А. Вавилова. М.: Машиностроение; Берлин: Veb Verlag Technik, 1983.

16. Калашников В. В. Организация исследования сложных систем на базе агрегативного подхода к моделированию// Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1982, № 2.

17. Кафаров В. В., Дорохов И. Н. Системный анализ процессов химической технологии. Топологический принцип формализации. -М.: Наука, 1979.

18. Квейд Э. Анализ сложных систем. М.: Сов.радио, 1969.

19. Коздоба JI. А. Решения нелинейных задач теплопроводности. М.: Наука; Киев: Наукова думка, 1976.

20. Кондрашин А. В. Аналитическое определение динамических характеристик теплоэнергетического оборудования. Учеб. пособие. -Иваново: ИЭИ, 1973.

21. Крон Г. Исследование сложных систем по частям (циакоптика). -М.: Наука, 1972.

22. Кутателадзе С. С., Стырикович М. А. Гидравлика газожидкостных систем. М.: Энергия, 1976.

23. Кутепов А. М, Стерман JI. С., Стюшин Н. Г. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании. М.: Высшая школа, 1977.

24. Лелеев Н. С. Неустановившееся движение теплоносителя в обогреваемых трубах мощных парогенераторов. М.: Энергия, 1978.

25. Лелеев Н. С., Озеров А. Н. Аналитическое исследование нестационарного течения теплоносителя в обогреваемой трубе при больших возмущениях теплоподводом// Известия вузов. Энергетика, №11, 1977.

26. Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1977.

27. Месарович М., Мако Д., Такахара Я. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973.

28. Миропольский 3. Л., Шнеерова Р. И., Карамышева А. И. Паросодержания при напорном движении пароводяной смеси с подводом тепла и в адиабатических условиях// Теплоэнергетика № 5,1971.

29. Морозов В. Л., Дымарский Я. С. Элементы теории управления ГАП. Л.: Машиностроение, 1984.

30. Мышкин Н. С. Анализ динамических характеристик прямоточных котлов и схем регулирования энергоблоков для различных программ управления мощностью с учетом режима работы энергосистемы// Автореферат дисс. к. т. н. Л.: ЛПИ, 1978.

31. Паршин А. А., Митор В. В., Безгрешнов А. Н. Тепловые схемы котлов. М.: Машиностроение, 1987.

32. Первозванский А. А., Гайцгори В. Г. Декомпозиция, агрегирование и приближенная оптимизация. М.: Наука, 1979.

33. Першин И.М. Частотный метод синтеза регуляторов для систем управления с распределенными параметрами// Дисс. на соискание уч. степени д. т. н. Ленинград: ЛЭТИ, 1991.

34. Петров П. А. Гидродинамика прямоточного котла. М.: Госэнергоиздат, 1960.

35. Плетнев Г. П. и др. Проектирование, монтаж и эксплуатация АСУ теплоэнергетическими процессами. Учебник для вузов./ Под ред. Г. П. Плетнева М.: Изд-во МЭИ, 1995.

36. Постников М. М. Устойчивые многочлены. М.: Наука, 1981.

37. Рубашкин А. С. Построение цифровых динамических моделей теплообменников на базе специализированного машинного языка. Теплоэнергетика № 6, 1971.

38. Рущинский В. М. и др. Цифровая модель котлоагрегата сверхкритических параметров. Теплоэнергетика № 6, 1970.

39. Серов Е. П., Корольков Б. П. Динамика парогенераторов. М.: Энергоиздат, 1981.

40. Симою М. П., Сизова Т. Б., Михнейкина Н. Д. Тепловой расчет парогенератора на ЭВМ. Теплоэнергетика

41. Смирнов В. И. Курс высшей математики. Том 4, часть 2. Уравнения в частных производных. М.: Физматгиз, 1951.

42. Смирнов О. К. Математическое моделирование переходных процессов в паровых котлах. Учеб. пособие М.: МЭИ, 1989.

43. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем. Учебник для вузов М.: Высшая школа, 2001.

44. Станиславски В. Моделирование энергетических парогенераторов как объектов управления// Автоматика и Вычислительная Техника. 1997, № 3. С. 68-73.

45. Станиславски В. Моделирование и имитация прямоточных парогенераторов/ Тр. Межреспубл. науч. конф. "Управление в социальных, экономических и технических системах". Книга Ш. Управление в технических системах. Киловодск, 2000. С.7-8.

46. Теория систем и методы системного анализа в управлении и связи / В.Н.Волкова, В.А.Волков, А.А.Денисов и др. М.: Радио и связь, 1983.

47. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник. / Под общ. ред. В. А. Григорьева, В. М. Зорина. Изд. 2-е, перераб. М.: Энергоатомиздат. 1989.

48. Технология системного моделирования/ Под ред. А. А. Вавилова. -Л.: ЛЭТИ, 1982.

49. Технология системного моделирования/ Под общ. ред. С. В. Емельянова и др. М.: Машиностроение; Берлин: Veb Verlag Technik, 1988.

50. Флейшман Б. С. Основы системологии. М.: Радио и связь, 1982.

51. Хорьков И. С., Штернфельд Е. А. Расчет переходных процессов в элементах парогенераторов по нелинейной математической модели// Известия АН СССР. Энергетика и Транспорт. № 2,1977.

52. Хорьков Н. С., Тюпина Т. Н. Расчеты динамических характеристик парогенераторов. М.: Машиностроение, 1979.

53. Цвиркун А. Д. Структура сложных систем. М.: Сов. радио, 1975.

54. Шашихин В. Н. Робастное управление энергосистемой в переходных режимах/Тр. Междунар. науч.-практич. конф. "Теоретические и практические проблемы развития электроэнергетики России" (27-28 июня 2002) СПб: СПбГТУ, 2002.

55. Шрейдер Ю. А., Шаров А. А. Системы и модели. М.: Радио и связь, 1982.

56. Adams J., Clark D.R., Louis J.R., Spanbauer J.P. Mathematical modeling of once-through boiler dynamics. ШЕЕ Transactions on Power Apparatus and Systems, February 1965.

57. Arbenz B. Druckverlust und DurchfluPstabilitat von Gegenstrom-Dampferzeugern// Diss. Nr 4145 ETH Zurich, 1968.

58. Aritomi M., Aoki S., Inoue A. Instabilities in parallel channel of forced convection boiling up-flow system. Mathematical model. Journal of Nuclear Science and Technology 14. January, 1977.

59. Astroem K. J., Elmqvist H., Mattsson S. E. Evolution of Continuous-Time Modeling and Simulation. 12th European Simulation Multiconference: Simulation Past, Present and Future. Manchester, 1998.

60. Bartczak J., Klos A. Wspofpraca systemow elektroenergetycznych. Przegl^d problematyki/ Кооперация энергетических систем. Обзор проблем. IX Mi^dzynarodowa Konferencja Naukowa: Aktualne Problemy w Elektroenergetyce. Gdansk-Jurata, 1999.

61. Bemas S. Systemy elektroenergetyczne/Энергетические системы. Warszawa: WNT, 1986.

62. Bieniek J., Folwarczny C. Charakterystyki energetyczne turbozespohi 360 MW w Elektrowni OPOLE/ Энергетические характеристики блока мощностью 360 MW электростанции OPOLE. Energetyka Nr 10,1994.

63. Borghetti A., Migliavacca G., Nucci C.A., Spelta S., Tarsia F. Simulation of the Load Following Capability of a Repowered Plant During the First Phase of the System Restoration. IFAC, 14th Triennial World Congress, Beijing, China, 1999.

64. Brimley W., Nocoll W. В., Strong A. B. Flow oscillations in fixed pressure drop flow boiling systems with random excitation. International Journal Heat and Mass Transfer. Vol.19, 1976.

65. Brodowicz K. Teoria wymiannikow ciepla i masy / Теория тепло- и массо-обменников. Warszawa: PWN, 1982.

66. Bujko J., Zielinski Z., Lipko K. Dostosowanie Krajowego Systemu Elektroenergetycznego do wspolpracy z systemem UCPTE / Приспособление Польской Энергетической Системы к кооперации с системой UCPTE. Energetyka Nr 3,1996.

67. Bujko J., Tabaka J., Rakowski J. Pol^czenie systemu CENTREL i UCPTE, ze szczegolnym uwzgl^dnieniem roli Krajowego Systemu Elektroenergetycznego / Соединение систем CENTREL i UCPTE, с особым учётом Польской Энергетической Системы. Energetyka Nr 3, 1996.

68. Butterworth D., Hewitt G. F. Two-Phase Flow and Heat Transfer. Oxford University Press, 1977.

69. Cermak J., Peterka V., Zavorka J. Dynamika regulovanych soustav v tepelne energetice a chemii. Praha, 1968.

70. Chorowski B. Metoda wyznaczania dynamicznych wlaSciwosci cieplnych blokow energetycznych / Метод определения динамических свойств энергоблоков. Wydawnictwo Politechniki Wroclawskiej. Monografie, 1983.

71. Demands on Operational Behaviour of Thermal Power Plants for Accomplishing a Reliable Power Supply. UCPTE document of 31 December, 1991.

72. Dokumentacja Techniczno-Ruchowa Kotla BP-1150 / Техническая документация парогенератора BP-1150. Raciborska Fabiyka Kotlow. RAFAKO.

73. Dokumentacja funkcjonalno-blokowa. Regulacjabl.l Elektrowni OPOLE 1988, wersja powykonawcza 1993 / Документация энергоблока №1 Электростанции OPOLE. Урпавление. Centrum Naukowo-Produkcyjne Automatyki Energetycznej.

74. Elmqvist H., Mattsson S.E., Otter M. Simulation Using Modelica. 12th European Simulation Multiconference: Simulation Past, Present and Future. Manchester, 1998.

75. Findeisen W. Struktury sterowania dla zlozonych systemow / Структуры управления для сложных систем. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1997.

76. Ginoux J. J. Two-Phase Flows and Heat Transfer with Application to Nuclear Design Problems. A von Karman Institute Book. Hemisphere publishing Corporation. Washington, London, 1978.

77. Gladys H., Matla R. Praca elektrowni w systemie elektroenergetycznym / Работа электростанции в энергетической системе. Warszawa: WNT, 1999.

78. G6recki H., Fuksa. S., Grabowski P., Koiytowski A. Analysis and Synthesis of Time Delay Systems. Chichester, New York: John Wiley&Sons, 1989.

79. Grosschmidt G., Vanaveski J. Causality of Mathematical Models of Technical Systems. 12th European Simulation Multiconference: Simulation -Past, Present and Future. Manchester, 1998.

80. Hellman W., Szczerba Z. Regulacja cz^stotliwoSci i napi?cia w sytemie elektroenergetycznym / Управление частотой и напряжением в энергетической системе. Warszawa: WNT, 1978.

81. Hetsroni G. Handbook of Multiphase Systems. Washington, New York, London: Hemisphere Publishing Corporation, 1982.

82. Idsinga W., Todreas N., Bowring R. An assessment of two-phase pressure drop correlations for steam water systems. Int. Journal Multiphase Flow 3, Nr 5,1977.

83. Janiczek R. Eksploatacja elektrowni parowych / Эксплуатация паровых электростанций. Warszawa: WNT, 1980.

84. Janiczek R. Rola Elektrowni OPOLE w krajowym Systemie Elektroenergetycznym / Роль Электростанции OPOLE в Польской Энергетической Системе. Konferencja Naukowo-Techniczna. Opole, 1995.

85. Janiszowski К. Podstawy wyznaczania opisu i sterowania obiektow dynamicznych / Основы определения описания и управления динамических объектов. Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, 1991.

86. Kakac S., Mayinger F. Two-Phase Flows and Heat Transfer. Proceedings of NATO Advanced Study Institute. August, Istanbul, 1976.

87. Kowalski Z., Imajew D., Arendt R., Poszechonow L. Cz^stotliwosciowe metody analizy i syntezy ukladow sterowania / Частотные методы анализа и синтеза систем управления. Wydawnictwo Politechniki Gdanskiej, Gdansk, 1996.

88. Kowalski Z. Badania symulacyjne podsystemow nap^dowych statkow. Zeszyty Naukowe Politechniki Gdanskiej'/ Имитационные исследования движущих посистем кораблей. Elektiyka XLIX. Gdansk, 1980.

89. Kozuchowski J. Sterowanie systemami elektroenergetycznymi / Управление энергетическими системами. Warszawa: WNT, 1994.

90. Kremens Z., Sobierajski M. Analiza systemow elektroenergetycznych / Анализ энергетических систем. Warszawa: WNT, 1996.

91. Kucuk В., Zobel R. N. Component-Oriented Continuous Time Simulation. 12th European Simulation Multiconference: Simulation Past, Present and Future. Manchester, UK, 1998.

92. Laubli F. Current Status of Boiler Dynamics. Sulzer Report Nr 1184,1973.

93. Laudyn D., Pawlik M., Strzelczyk F. Elektrownie / Электростанции. Warszawa: WNT, 1995.

94. LedineggM. Unstabilitat der Stromung bei naturlichen und Zwangumlauf. Warme 61,1938.

95. Majchrzak H. Elektrownia OPOLE w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym / Электростанция OPOLE в Польской Энергетической системе. ХШ Krajowa Konferencja Automatyki. Opole, 1999.

96. Marcinkowska H. Wst^p do teorii rownan rozniczkowych cz^stkowych / Введение в теорию дифференциальных уравнений в частных производных. Warszawa: PWN, 1972.

97. MATLAB User's Guide. The MathWorks Inc., Natick, MA, 1994.

98. Mazurkiewicz A. Kotly przeplywowe Rafako-Sulzer typu BP-1150 opalane w?glem kamiennym do blokow о mocy 360 MW / Прямоточные парогенераторы Rafako-Sulzer BP-1150, отапливаемые каменным углем мощностью 360 MW. Energetyka Nr 7/8,1976.

99. Martinelli R. C. Nelson D. B. Prediction of pressure drop during forced-circulation boiling water. Trans. ASME. Vol. 70, 1948.

100. MATRIXx User's Guide. Integrated System, Inc. Palo Alto, С A, 1984.

101. Orlowski P. Kotly parowe. Konstrukcja i obliczenia / Парогенераторы. Конструкция и расчеты. Waszawa: WNT, 1972.

102. Pappas G. J., LafFerrier G., Sastry S. Hierarchically Consistent Control Systems/ IEEE Trans, on AC-45, № 6, June 2000.

103. Pass W. Rozwoj struktur i funkcji podstawowych ukiadow regulacji blokow 360MW Elektrowni OPOLE / Развитие структур и функции основных систем управления энергоблоков 360MW Электростанции OPOLE. Х1П Krajowa Konferencja Automatyki. Opole, 1999.

104. Plackowska В. Separator kotfa przeplywowego jako obiekt regulacji poziomu wody w separatorze / Сепаратор прямоточного парогенератора как объект управления уровня воды. Energetyka Nr 6, 1993.

105. Profos P. Die Dynamik zwangdurchstrometer Verdampfersysteme. Regelungstechnik 10, 1962.

106. Profos P. Die Regelung von Dampfanlagen. Springer, Berlin, 1962.

107. Rakowski J. Automatyka cieplnych urz^dzen sifowni / Автоматика тепловых устройств электростанции. Warszawa: WNT, 1976.

108. Rojek R. Studium dynamiki sieci przeplywowych jako systemow о parametrach roziozonych / Исследование динамики проточных сетей как объектов с распределенными параметрами. Wyzsza Szkola Inzynierska w Opolu. Studia i monografie Z. 52. Opole, 1992.

109. Rutkowski J. Podstawy bilansowania masy, p?du, energii i entropii / Основы баланса массы, движения, энергии и энтропии. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, 1976.

110. Rzeczkowski E., Bulanda H., Piotrowski J. Przystosowanie ukladow regulacji blokow do pracy w ARCM / Адаптация систем управления энергоблоков к работе в системе автоматического регулирования мощности и частоты. Energetyka, 4/1989.

111. Schittke Н. J. Berucksichtigung von Druck und Zweiphasenlmpulsaustausch bei der Dynamik eines konvektiv beheizten Zwangdurchlaufdampferzeugern. Diss. Univ. Stuttgart, 1975.

112. Schittke H. J. Zum Problem der dynamischen Instabilitat bei Dampferzeugern kritische Literaturubersicht. VGB Kraftwerkstechnik 56, Heft 9. September, 1976.

113. SIMULINK, Dynamic System Simulation Software, User's Guide. The Math Works, Inc. Natick, MA, 1994.

114. Stanislawski W., Kiczma B. Model matematyczny przeplywowej wytwornicy рагу / Математическая модель прямоточного испарителя. Zeszyty Naukowe Wyzszej Szkofy Pedagogicznej w Opolu. Technika Nr 5, 1979. C.235-276.

115. Stanislawski W. Model matematyczny parownika przeplywowego dla celow automatycznego rozruchu kotla energetycznego / Математическая модель прямоточного парогенератора для цели автоматического разгона котла. Prace VIIIККА, Szczecin, 1980. С.523-527.

116. Stanislawski W. Z badan nad modelem matematycznym parownika przeplywowego /Иследования математических моделей прямоточных парогенераторов. Zeszyty Naukowe Wyzszej Szkoly Pedagogicznej w Opolu. Technika Nr 9,1984. C.94-103.

117. Stanislawski W. Modelling and Simulation of a Once-Through Steam Generator for Control Purposes Using Matlab-Simulink. The International Federation of Operational Research Societies Special Conference. Riga, Latvia, September, 1996. C.20-21.

118. Stanislawski W. Modelling and Simulation of a Once-Through Steam Generator of the ВР-1150 Boiler for Control Purposes using Matlab-Simulink. The 8th International Conference on Present-Day Problems of Power Engineering. Gdansk-Jurata, 1997. C.91-99.

119. Stanislawski W. Simulation of a power Engineering Steam Generator as an Object for Control. Automatic Control and Computer Science. Allerton Press, INC. New York, 1997, No 3. C.68-73.

120. Stanislawski W. A Non-linear Model of the Once-Through Steam Generator and its Measure Verification. The International Federation of Operational Research Societies Conference. Kaunas, Lithuania, Sept., 1998. C.l 15-119.

121. Stanislawski W., Imajew D. Hierarchical Approach to the Steam Boiler Modelling and Simulation. 12th European Simulation Multiconference. Simulation-Past, Present and Future. Manchester, 1998. C. 171-175.

122. Stanislawski W., Minkina W. Weryfikacja modelu matematycznego parownika kotla BP-1150, dla celow sterowania / Верификация математической модели парогенератора котла ВР-1150, для целей управления. Pomiary Automatyka Robotyka, 3/1999. С.7-10.

123. Stanislawski W. Modelling of Steam Boiler Evaporators, using Artificial Neural Networks. 13th European Simulation Multiconference. Modelling and Simulation: A Tool for the Next Millenium. Warsaw, 1999. C.273-277.

124. Stanislawski W. Modelowanie i symulacja komputerowa parownikow przeplywowych kotlow energetycznych / Моделирование и компьютерная имитация прямоточных парогенераторов энергетических котлов. Studia i monografie z.124. Opole, 2001. C.240.

125. Staniszewski В. Wymiana ciepla. Podstawy teoretyczne / Теплообмен. Теоретические основы. Warszawa: PWN, 1979.

126. Suzuki Y., Pak P. S., Suita Y. Simulation of a supercritical once through boiler. SCS Simulation Vol. 33, No 6,1979.

127. Szafran R. Procedury cyfrowe do obliczen pochodnych funkcji termodynamicznych wody w stanie wrzenia i nasycenia / Расчеты производных термодинамических функций в состоянии кипения и насыщения. Archiwum Energetyki, Nr 3-4, 1996.

128. Taborek J., Hewitt G. F., Afgan N. Heat Exchangers. Theory and Practice. Hemisphere Publishing Corporation, Washington, New York, London, 1983.

129. Thelen F. Stromungsstabilitat in Verdampfern von Zwangdurchlaufdampferzeugem. VGB Kraftwerkstechnik, № 5, May, 1981.

130. Varcop L. Die Dynamik Zwangsdnrchstromter Verdampfersysteme unter Berucksichtigung von Druckanderungen des Stromungsmediums. Regelungstechnik, № 9, 1967.

131. Vavilov A. A. i inni. Modellierung und Simulation von Produktions Prozessen. Berlin: VEB Verlag Technik, 1983.

132. Veziroglu T. N., Kakac S. Two-Phase Flow Instabilities and Effect of Inlet Subcooling. Clean Energy Research Institute, University of Miami. Final Report NSF Project ENG 75-16618, 1980.

133. Wisniewski S. Wymiana ciepta / Теплообмен. Warszawa: PWN, 1979.

134. Wisniewski Т., Bolek W. Symulacja i sterowanie blokiem energetycznym / Имитация и управление энергоблоком. Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej. Elektiyka, Z. 46. Opole, 1998.

135. Woroszyl S. Podstawowe metody rozwiazywania rownan cz^stkowych falowych / Основные методы решения волновых уравнений в частных производных. Warszawa: PWN, 1984.

136. Yin-Yun Hsu, Graham R. W. Transport Processes in Boiling and Two-Phase Systems. Hemisphere Publishing Corporation. Washington, London, 1976.

137. Zajczyk R. Sterowanie ргасз. elektroenergetycznego w^zla wytworczego w stanach nieustalonych / Управление работой электроэнергетического узла в неустановившихся состояниях. Zeszyty Naukowe Politechniki Gdanskiej LXXXI. Gdansk, 1996.