Luận án Nghiên cứu phương pháp chỉnh định hệ thống điều khiển quá trình nhiệt điện trong điều kiện phụ tải biến đổi

Cơ cấu nguồn năng lượng hiện tại của Việt Nam, riêng NMNĐ đốt than đã

chiếm khoảng 30% tổng công suất. Theo quy hoạch, đến 2030 thì NMNĐ sẽ chiếm

trên 50% tổng sản lượng điện [22]. Trên thế giới, NMNĐ đốt than hiện cũng chiếm

khoảng 40%, NMNĐ khí khoảng 20% tổng sản lượng.

Đặc trưng chung của các quá trình nhiệt trong NMNĐ là phi tuyến [13, 48, 72,

73, 76, 79]. Tính chất này cùng với đặc điểm tác động tương hỗ phức tạp của các

thông số dẫn đến đặc trưng phức tạp hơn của quá trình nhiệt trong NMNĐ là tính

bất định.

Với đặc thù công nghệ là hệ nhiều thông số vào/ra, phức tạp, tác động trực

tiếp, gián tiếp lẫn nhau, trải qua thời gian dài phát triển, hệ thống điều khiển quá

trình nhiệt trong NMNĐ được phân rã thành những hệ con một đầu vào, một đầu ra

SISO (Single input/Single output) sử dụng các bộ điều khiển PID (bao gồm cả P, PI,

PD) được nghiên cứu [36, 40, 41, 42, 69, 73, 76, 80, 82], kiểm nghiệm thực tế, thừa

nhận và sử dụng rộng rãi [30, 43, 44, 54, 62, 67, 68, 74, 84].

Các hệ SISO có thể là một vòng hoặc tầng hai vòng (cascade), trong đó hệ hai

vòng chiếm phần lớn và được sử dụng để điều khiển những thông số quan trọng

nhất của tổ máy. Hệ thống gồm nhiều mạch vòng điều chỉnh cho từng tham số quá

trình, đối với mỗi vòng điều chỉnh tín hiệu tác động trực tiếp sẽ là tín hiệu điều

khiển còn tín hiệu tác động khác sẽ được xác định là nhiễu.

Phương pháp chỉnh định bộ điều khiển PID phổ biến là dựa vào kinh nghiệm

chuyên gia [76]. Công việc được thực hiện tại một mức tải vận hành cụ thể nào đó

của NMNĐ và thường ở mức tải định mức. Các tham số bộ điều khiển được tính

toán và cài đặt cố định cho hệ thống. Khi tổ máy phải làm việc trong điều kiện phụ

tải biến đổi, đặc biệt trong dải rộng, tăng/giảm công suất lớn sẽ làm cho các tham số

quá trình tác động tương hỗ mạnh, tính chất phi tuyến của quá trình/đối tượng thể

hiện rõ, đặc tính của hệ thống khác xa so với điều kiện chỉnh định ban đầu thì tính

đáp ứng của hệ thống bị suy giảm rõ rệt, không vận hành tự động được, ảnh hưởng

rất nhiều đến khả năng vận hành ổn định và hiệu suất của nhà máy. Ngoài ra, tham

số bộ điều khiển thường không được cập nhật, chỉnh định lại trong vòng đời làm

việc của NMNĐ cũng ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng làm việc của hệ thống

khi mà đặc tính của quá trình/thiết bị nhiệt đã thay đổi rất khác theo thời gian so với

thời điểm chỉnh định lúc xây dựng nhà máy. Các NMNĐ ở Việt Nam là những ví

dụ rõ ràng cho các đặc điểm kể trên.

pdf 165 trang dienloan 5820
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu phương pháp chỉnh định hệ thống điều khiển quá trình nhiệt điện trong điều kiện phụ tải biến đổi", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu phương pháp chỉnh định hệ thống điều khiển quá trình nhiệt điện trong điều kiện phụ tải biến đổi

Luận án Nghiên cứu phương pháp chỉnh định hệ thống điều khiển quá trình nhiệt điện trong điều kiện phụ tải biến đổi
i 
MỤC LỤC 
MỤC LỤC ............................................................................................................... i 
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................. vi 
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... vii 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT...................................... viii 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ..................................................................................x 
1. Sự cần thiết của đề tài .......................................................................................1 
2. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu .....................................................2 
3. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................3 
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ...........................................................3 
5. Đóng góp mới của đề tài nghiên cứu .................................................................4 
6. Cấu trúc của luận án ..........................................................................................4 
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CHỈNH ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN QUÁ 
TRÌNH NHIỆT ĐIỆN ..............................................................................................5 
1.1. Tổng quan về công nghệ nhiệt điện ................................................................5 
1.1.1. Nguyên lý làm việc cơ bản của NMNĐ đốt than ......................................5 
1.1.2. Lò hơi NMNĐ theo thông số hơi chính....................................................7 
1.1.3. Công nghệ đốt than của lò hơi NMNĐ ....................................................7 
1.1.3.1. Công nghệ đốt than phun (Pulverized Coal - PC) ..............................7 
1.1.3.2. Công nghệ đốt tầng sôi tuần hoàn (CFB) ...........................................8 
1.2. Đặc trưng của quá trình nhiệt trong nhà máy nhiệt điện ............................... 10 
1.2.1. Tính phức tạp và tương hỗ của thông số quá trình.................................. 10 
1.2.2. Đặc trưng bất định và phi tuyến của đối tượng nhiệt trong NMNĐ ........ 11 
1.2.2.1. Phụ tải biến đổi do yêu cầu vận hành ............................................... 11 
1.2.2.2. Phụ tải biến đổi do sự cố ................................................................. 12 
1.3. Hệ thống điều khiển quá trình nhiệt NMNĐ ................................................. 13 
1.3.1. Các hệ thống điều khiển cơ bản ............................................................. 15 
1.3.1.1. Điều khiển phối hợp lò hơi-tuabin ................................................... 15 
1.3.1.2. Điều khiển công suất lò hơi ............................................................. 17 
1.3.1.3. Điều khiển cấp không khí cho buồng đốt ......................................... 17 
1.3.1.4. Điều khiển mức nước bao hơi .......................................................... 18 
1.3.1.5. Điều khiển nhiệt độ hơi quá nhiệt/tái nhiệt ...................................... 18 
ii 
1.3.2. Cấu hình đặc trưng hệ điều khiển quá trình nhiệt NMNĐ ...................... 20 
1.3.2.1. Cấu trúc tầng hai vòng ..................................................................... 20 
1.3.2.2. Bộ điều khiển PID ........................................................................... 21 
1.4. Chỉnh định hệ thống điều khiển trong NMNĐ .............................................. 21 
1.4.1. Cơ bản về chỉnh định hệ tầng................................................................. 21 
1.4.2. Phương pháp ứng dụng thực tế .............................................................. 22 
1.4.2.1. Chỉnh định theo phương pháp cơ bản .............................................. 22 
1.4.2.2. Chỉnh định thực tế ........................................................................... 24 
1.4.3. Hạn chế của phương pháp chỉnh định truyền thống................................ 25 
1.4.4. Chỉnh định và vận hành ở các NMNĐ Việt Nam ................................... 25 
1.4.4.1. Công tác chỉnh định và thử nghiệm ................................................. 25 
1.4.4.2. Thực tế vận hành ............................................................................. 26 
1.5. Các phương pháp chỉnh định nâng cao ......................................................... 27 
1.5.1. PID tự động điều chỉnh (Auto-tuning PID) ............................................ 28 
1.5.2. Gain-scheduling PID ............................................................................. 29 
1.6. Đánh giá tổng quan ...................................................................................... 30 
1.7. Đặc tính quá độ của quá trình nhiệt NMNĐ ................................................. 31 
1.7.1. Đặc tính quá độ của đối tượng ............................................................... 31 
1.7.2. Quá trình nhiệt có tự cân bằng ............................................................... 31 
1.7.2.1. Đặc tính động học đặc trưng ............................................................ 31 
1.7.2.2. Trường hợp đặc biệt ........................................................................ 33 
1.7.2.3. Đặc tính quá độ của van điều chỉnh ................................................. 34 
1.7.3. Quá trình nhiệt không có tự cân bằng .................................................... 35 
1.8. Nhận dạng đối tượng đang làm việc và mô hình bất định ............................. 37 
1.8.1. Yêu cầu nhận dạng đối tượng đang làm việc .......................................... 37 
1.8.2. Mô hình bất định tổng quát .................................................................... 38 
1.9. Lý thuyết bộ điều khiển bền vững và chỉ số dao động mềm ......................... 39 
1.9.1. Giới thiệu .............................................................................................. 39 
1.9.2. Khái niệm chỉ số dao động và bộ điều khiển bền vững [87, 88] ............. 39 
1.9.3. Chỉ số dao động mềm và hằng số quán tính của bộ điều khiển bền vững 
41 
1.9.3.1. Chỉ số dao động mềm ...................................................................... 41 
1.9.3.2. Đường biên mềm và đặc tính mềm [87, 88] ..................................... 41 
iii 
1.9.3.3. Đặc tính mềm và độ dự trữ ổn định của hệ thống ............................. 42 
1.9.3.4. Xác định hằng số quán tính của bộ điều khiển bền vững [20, 88]..... 42 
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ...................................................................................... 44 
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐIỆN ........ 45 
2.1. Giới thiệu ..................................................................................................... 45 
2.2. Mô hình hóa quá trình nhiệt NMNĐ vòng hở ............................................... 45 
2.2.1. Lựa chọn mô hình .................................................................................. 45 
2.2.1.1. Quá trình có tự cân bằng .................................................................. 46 
2.2.1.2. Quá trình không có tự cân bằng ....................................................... 47 
2.2.2. Xây dựng hàm mục tiêu ......................................................................... 48 
2.2.2.1. Đối tượng nhiệt có tự cân bằng ........................................................ 48 
2.2.2.2. Đối tượng nhiệt không có tự cân bằng ............................................. 50 
2.2.3. Lựa chọn mô hình cho quá trình có tự cân bằng ..................................... 50 
2.3. Nhận dạng đối tượng nhiệt NMNĐ trong vòng kín ...................................... 51 
2.3.1. Lựa chọn xung kích thích ...................................................................... 51 
2.3.1.1. Xung chữ nhật ................................................................................. 52 
2.3.1.2. Xung hàm mũ .................................................................................. 52 
2.3.1.3. Xung tam giác ................................................................................. 53 
2.3.2. Xác định đặc tính tần số của đối tượng .................................................. 53 
2.3.2.1. Công thức xác định ......................................................................... 53 
2.3.2.2. Xác định đặc tính tần số từ đặc tính thời gian .................................. 55 
2.3.3. Nhận dạng đối tượng vòng ngoài ........................................................... 57 
2.3.3.1. Xác định thành phần cơ sở .............................................................. 57 
2.3.3.2. Xác định thành phần bất định .......................................................... 59 
2.3.4. Nhận dạng đối tượng vòng trong ........................................................... 61 
2.3.5. Xác định dải tần số bản chất nhận dạng đối tượng ................................. 61 
2.4. Phương pháp giải bài toán tối ưu .................................................................. 63 
2.4.1 Giới thiệu ............................................................................................... 63 
2.4.2. Thuật toán tối ưu hóa vượt khe nhận dạng quá trình nhiệt NMNĐ ......... 63 
2.4.3. Xác định véctơ gradient của hàm không trơn ......................................... 66 
2.4.4. Xác định véc tơ xuất phát cho bài toán tối ưu ........................................ 66 
2.4.4.1. Bài toán nhận dạng đối tượng vòng hở ............................................ 66 
2.4.4.2. Bài toán nhận dạng vòng kín ........................................................... 68 
iv 
2.5. Ứng dụng phương pháp nhận dạng đối tượng ............................................... 71 
2.5.1. Nhận dạng đối tượng vòng hở................................................................ 71 
2.5.1.1. Đối tượng nhiệt có tự cân bằng ........................................................ 71 
2.5.1.2. Quá trình nhiệt có tính chất tích phân .............................................. 80 
2.5.2. Nhận dạng đối tượng trong vòng kín ..................................................... 83 
2.6. Kết quả và thảo luận .................................................................................... 90 
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ...................................................................................... 91 
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP CHỈNH ĐỊNH BỘ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH 
NHIỆT ĐIỆN ........................................................................................................ 93 
3.1. Giới thiệu ..................................................................................................... 93 
3.2. Chỉ số bền vững của hệ thống điều khiển ..................................................... 93 
3.3. Xác định chỉ số bền vững tối ưu theo kênh đặt ............................................. 95 
3.4. Chỉnh định bộ điều khiển trong chế độ khởi động [CT1, 2] .......................... 97 
3.4.1. Giới thiệu .............................................................................................. 97 
3.4.2. Nhận dạng đối tượng và tổng hợp bộ điều khiển vòng trong .................. 99 
3.4.3. Nhận dạng đối tượng và tổng hợp bộ điều khiển vòng ngoài.................. 99 
3.5. Phương pháp chỉnh định đối tượng nhiệt điện đang làm việc...................... 100 
3.5.1. Giới thiệu ............................................................................................ 100 
3.5.2. Đặc tính mềm của hệ tầng hai vòng ..................................................... 100 
3.5.2.1. Đặc tính mềm của hệ tương đương R1 ........................................... 100 
3.5.2.2. Đặc tính mềm của hệ tương đương R2 ........................................... 102 
3.5.3. Tính bất định của đặc tính mềm và độ bền vững của hệ thống ............. 103 
3.5.4. Phương pháp xác định đặc tính mềm “xấu nhất” .................................. 104 
3.5.5. Phương pháp chỉnh định theo đặc tính mềm xấu nhất [CT6] ................ 105 
3.5.5.1. Phương pháp đề xuất ..................................................................... 105 
3.5.5.2. Tổng hợp các bộ điều chỉnh cho thành phần cơ sở ......................... 106 
3.5.5.3. Chỉnh định bộ điều khiển theo đặc tính mềm xấu nhất ................... 111 
3.6. Minh họa phương pháp chỉnh định ............................................................. 113 
3.6.1. Tổng hợp các bộ điều khiển cho thành phần cơ sở ............................... 114 
3.6.2. Chỉnh định bộ điều khiển theo đặc tính mềm xấu nhất ......................... 115 
3.6.3. Chất lượng hệ thống điều khiển ........................................................... 117 
3.7. Kết quả và bàn luận.................................................................................... 118 
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .................................................................................... 119 
v 
CHƯƠNG 4. THÍ NGHIỆM KIỂM CHỨNG ...................................................... 120 
4.1. Giới thiệu ................................................................................................... 120 
4.2. Thực nghiệm từ số liệu thực nhà máy nhiệt điện ........................................ 120 
4.3. Thực nghiệm phương pháp trên mô hình thí nghiệm .................................. 123 
4.3.1. Mô hình thí nghiệm ............................................................................. 123 
4.3.2. Cấu trúc điều khiển .............................................................................. 125 
4.3.3. Các thiết bị trong hệ thống thí nghiệm ................................................. 126 
4.3.4. Bộ điều khiển PID số hệ điều khiển tầng ............................................. 127 
4.3.5. Phần mềm điều khiển hệ thống ............................................................ 128 
4.3.6. Thực nghiệm trên hệ thống .................................................................. 131 
4.3.6.1. Xây dựng đặc tính thiết bị ............................................................. 131 
4.3.6.2. Tổng hợp bộ điều khiển và kiểm tra hệ thống ................................ 133 
4.4. Kết quả và thảo luận .................................................................................. 141 
KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 .................................................................................... 142 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 143 
Các kết quả đạt được của luận án ...................................................................... 143 
Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo .................................................................. 143 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐàCÔNG BỐ ............................................. 151 
vi 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây  là công  trình nghiên cứu c ...  Ninh no.1&2, Quy trình vận hành lò hơi, tuabin. 
[10] Nhà máy nhiệt điện Uông Bí mở rộng no.1&2, Quy trình vận hành lò hơi, 
tuabin. 
[11] Nguyễn Công  Hân,  Nguyễn  Quốc  Trung,  Đỗ  Anh  Tuấn  (2002),  Nhà máy 
nhiệt điện. NXB Khoa học & Kỹ thuật. 
[12] Nguyễn Doãn Phước, Lý thuyết điều khiển nâng cao, NXB Khoa học và kỹ 
thuật – Hà Nội, 2009. 
[13] Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung, Lý thuyết điều 
khiển phi tuyến, NXB Khoa học và kỹ thuật – Hà Nội, 2006. 
[14] Nguyễn Doãn Phước, Lý thuyết điều khiển tuyến tính, NXB Khoa học và kỹ 
thuật – Hà Nội, 2007. 
[15] Nguyễn Mạnh Đức, Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển tốc độ tuabin nước 
loại nhỏ nhằm ổn định tần số của dòng điện đầu ra, Luận văn thạc sỹ, 2016. 
[16] Nguyễn Văn Mạnh, Nguyễn Mạnh Đức (2015), Một phương pháp mô hình 
hóa đối tượng điều khiển quá trình nhiệt bằng khâu quán tính bậc hai có 
trễ, Tạp chí năng lượng nhiệt, số 125, trang 15-19, 2015. 
145 
[17] Nguyễn Văn Mạnh, Lý thuyết điều chỉnh tự động quá trình nhiệt, ĐHBK, 
1993. 
[18] Nguyễn Văn Mạnh (2010), Nghiên cứu thiết kế chế tạo cơ cấu chấp hành 
van điều chỉnh không trục, Đề tài cấp Bộ, mã số B-2008-01-203. 
[19] Nguyễn Văn Mạnh (2002), Nghiên cứu xây dựng tổ hợp chương trình phần 
mềm MT thiết kế tối ưu các hệ thống điều khiển đối tượng bất định công 
nghiệp – (2001-2002), Đề tài cấp Bộ, mã số B-2001-28-34. 
[20] Nguyễn Văn Mạnh (2002), Tổng hợp bền vững hệ điều khiển đối tượng bất 
định, Thông báo Khoa học, Hội nghị toàn quốc lần thứ 5 về Tự động hoá, 
Hà nội-2002, Trang 155-161. 
[21] Tổng công ty lắp máy Việt Nam Lilama, Báo cáo tổng kết kinh nghiệm thực 
hiện dự án EPC NMNĐ Uông Bí mở rộng 1, 2010. 
[22] Trương  Duy  Nghĩa  (2017),  Đề án phát triển nhiệt điện than ở Việt Nam. 
Năng lượng nhiệt, số 2017/5, trang 7-13. 
[23] Vũ Thu  Diệp  (2016), Nghiên cứu phát triển lý thuyết hệ điều khiển nhiều 
tầng trong điều khiển quá trình nhiệt trên cơ sở chỉ số dao động mềm, Luận 
án tiến sỹ kỹ thuật nhiệt.   
Tiếng Anh 
[24] Astrom, K.J., Hagglund, T  (1995),   PID Controllers: Theory, Design and 
Tuning, 2nd edn. 1995, ISA—Instrument Society of America. 
[25] Cecil  L.  Smith,  Practical Process Control, Tuning and Troubleshooting, 
John Wiley & Sons, Inc, 2008. 
[26] C.L.  Liu,  J.Z  Liu,  Y.G.  Niu    and  W.Y.  Yao  (2002),  The application of 
genetic algorithm model identification, in 2002 Proc. of IEEE TENCON’02, 
pp. 1261–1264. 
[27] Crowe J., Johnson M.A., Grimble M.J. (2003) Closed loop identification of 
systems within cascade connected control strategies. European  Control 
Conference (ECC), pp. 399-404. 
[28] D.E. Rivera, M. Morari, and S. Skogestad (1986),  Internal Model Control. 
4. PID Controller Design,  Industrial  Engineering  and  Chemical  Process 
Design and Development, 25, p. 252-265. 
[29] Dimeo  R,  Lee  KY  (1995),  Boiler-turbine control system design using a 
genetic algorithm. IEEE Trans Energy Conver 1995, 10:752–759. 
[30] Doosan (2012), Control system. Mong Duong 1 thermal power plant project. 
146 
[31] Eklund,  K.,  &  Åström,  K.  J.  (1971),  A Simplified Nonlinear Model of a 
Drum Boiler-Turbine Unit.  (Report  TFRT;  Vol.  7012).  Department  of 
Automatic Control, Lund Institute of Technology (LTH). 
[32] Electricity of Vietnam (EVN) – Chengda Group, EPC contract of 300MW 
Uong Bi Extension no.2 thermal power plant project, 2006. 
[33] Electricity of Vietnam (EVN) – Huynhdai E&C, EPC contract of 1000MW 
Mong Duong no. 1 thermal power plant project, 2011. 
[34] Electricity of Vietnam (EVN) – Lilama, EPC contract of 300MW Uong Bi 
Extension no.1 thermal power plant project, 2002. 
[35] Eni Oko, Meihong Wang,  Jie Zhang (2015), Neural network approach for 
predicting drum pressure and level in coal-fired subcritical power plant, 
Fuel 151 (2015) 139–145. 
[36] Fei  W,  Li  Y,  Shen  J,  Xiang  X,  Optimization of superheated steam 
temperature control system using extremum seeking algorithm. J Southeast 
Univ 2010, 40:952–956. 
[37] FISHER  CONTROLS  INTERNATIONAL,  INC  (2001),  Control valve 
handbook, Third Edition. 
[38] F.J. Gutiérrez Ortiz (2011), Modeling of fire-tube boilers, Applied Thermal 
Engineering 31 (2011) 3463-3478. 
[39] FRANCIS  T.  THOMPSON  (1967),  A Dynamic Model of a Drum-Type 
Boiler System, IEEE TRANSACTIONS ON  POWER APPARATUS AND 
SYSTEMS VOL. PAS-86, NO. 5 MAY 1967. 
[40] Garduno-Ramirez  R,  Lee  KY.  Power plant fuzzy PID scheduling control 
over full operating space.  In: Proceedings of  the  International  Conference 
on  Intel-ligent  System  Application  to  Power  Systems  (ISAP  2003),  CD 
ISAP03-086.pdf, Lemnos, Greece, August 31–September 3, 2003. 
[41] Garduno-Ramirez R, Lee KY. Compensation of control-loop interaction for 
power plant wide-range operation. Control Eng Pract 2005, 13:1475–1487. 
[42] Gilman  GF  (2005),  Boiler control system engineering, ISA,  Research 
Triangle Park, USA. 
[43] HPE-NEPDI (2002). Basic design: instrument & control system. Cao Ngan 
thermal power plant project. 
[44] HEIBE (2006), Control system. Cam Pha thermal power plant project. 
[45] Huynhdai  E&C,  Commissioning procedure of Mong Duong no. 1 thermal 
power plant, 2014. 
147 
[46] IDC Technologies’ Tech Brief, Tuning of PID Controllers in both Open and 
Closed Loop Control Systems. 
[47] Jeng  J.C.,  Lee  M.W.  (2012)  Identification and Controller Tuning of 
Cascade Control Systems Based on Closed-Loop Step Responses. 8th IFAC 
Symposium on Advanced Control of Chemical Processes, pp. 414-419. 
[48] Jin  S.  Heo  and  Kwang  Y.  Lee  (2006) A Multi-Agent System-Based 
Intelligent Heuristic Optimal Control System for A Large-Scale Power 
Plant. IEEE  Congress  on  Evolutionary  Computation,  Vancouver,  BC, 
Canada, July 16-21, 2006. 
[49] Ji-Zhen Liu, Shu Yan, De-Liang Zeng, Yong Hu, You Lv (2015), A dynamic 
model used for controller design of a coal fired once-through boiler-turbine 
unit, Energy 93, 2069-2078. 
[50] Jian  Zhao  (1992),  Simulation of Boiler Drum Process Dynamics and 
Control, McGill  University Montréal, Canada. 
[51] J.R.  Rodriguez  Vasqueza,  R.RivasPerezb,  J.  Sotomayor  Morianoa,  J.R. 
Peran  Gonzalez  (2008),  System identification of steam pressure in a fire-
tube boiler, Computers and Chemical Engineering 32 (2008) 2839–2848. 
[52] Jyh-Cheng  Jeng,  Ming-Wei  Lee  “Identification  and  Controller  Tuning  of 
Cascade Control Systems Based on Closed-Loop Step Responses,” in 2012 
Proc. of the IFAC Symposium on Advanced Control of Chemical Processes, 
pp. 414-419. 
[53] K.J.  Astrom,  R.D.  Bell  (2000),  Drum-boiler dynamics,  Automatica  36 
(2000) 363-378. 
[54] Kaidi (2009), Control system. Mao Khe thermal power plant project. 
[55] Lemma  D.  Tufa,  M.  Ramasamy,  Sachin  C.  Patwardhan,  M.  Shuhaimi 
(2008),  Development of Second Order Plus Time Delay (SOPTD) Model 
from Orthonormal Basis Filter (OBF) Model, Proceedings of  the UKACC 
International Conference on Control, Sept. 2008. 
[56] Lee  KY,  Van  Sickel  JH,  Hoffman  JA,  Jung  W-H,  Kim  S-H,  Controller 
design for a large-scale ultra-supercritical once-through boiler power 
plant. IEEE Trans Energy Conver 2010, 25:1063–1070. 
[57] Lilama & Power Mechines, Commissioning procedure of Uong Bi extension 
no. 1 thermal power plant, 2006. 
[58] Lindsey D (2000), Power-Plant Control and Instrumentation, The Control of 
Boilers and HRSG Systems. Stevenage, UK: IEE Press. 
148 
[59] Li S, Liu H, Cai WJ, Soh YC, Xie LH (2005), A new coordinated control 
strategy for boiler-turbine system of coal-fired power plant.  IEEE  Trans. 
Contr. Syst. Technol. 2005, 13: 943–954. 
[60] Looij,  Johannes  Michael  Peter  van  der  (1988)  Dynamic modeling and 
control of coal fired fluidized bed boilers,  ISBN  90-370-0017-7,  Delft 
University of Technology. 
[61] Manh N.V.  Assessing the Stabiliy Margin of Linear Multivariable Control 
Systems in Accordance with a “Soft” Oscillation Index,  Thermal 
Enginering, 1997. Vol. 44. № 10. pp. 809-815. 
[62] Maurobeni (2002), Control system. Na Duong thermal power plant project. 
[63] Mayuresh V. Kothare, Bernard Mettler, Manfred Morari, Pascale Bendotti, 
Clément-Marc Falinower (2000), Level Control in the Steam Generator of a 
Nuclear Power Plant, IEEE TRANSACTIONS ON CONTROL SYSTEMS 
TECHNOLOGY, VOL. 8, NO. 1, JANUARY 2000. 
[64] Mehta U., Majhi S. (2011) On-line identification of cascade control systems 
based on half limit cycle data. ISA Trans., vol. 50, pp. 473–478. 
[65] Neng-Sheng Pai, Shih-Chi Chang, Chi-Tsung Huang (2010), Tuning PI/PID 
controllers for integrating processes with deadtime and inverse response by 
simple calculations, Journal of Process Control 20 (2010) 726–733. 
[66] Nguyen Van Manh, Bui Minh Tri (1990), Method of “Cleft-Over-Step” by 
Perpendicular direction for solving the unconstrained non-linear 
optimization problem, ACTA Mathem. Vietnam, 1990. No 2. P. 73-83. 
[67] OJSC “Power Machines” (2005), Power island automated regulation. Uong 
Bi extension no.1 thermal power plant project. 
[68] OJSC  “Power  Machines”  (2005),  Power plant operating manual, AC 
maintenance manual. Uong Bi extension no.1 thermal power plant project. 
[69] O-Shin  Kwon,  Won-Hee  Jung,  Hoon  Heo  (2013),  Steam temperature 
controller with LS-SVR based predictor and PID gain scheduler in thermal 
power plant, Journal of Mechanical Science and Technology, vol. 27, no. 2, 
pp. 557-565, Feb. 2013. 
[70] Q.B.  Jin,  Q.  Liu  (2014),  Analytical IMC-PID design in terms of 
performance/robustness tradeoff for integrating processes: From 2-Dof 
to 1-Dof, Journal of Process Control 24 (2014) 22–32. 
[71] Quang  Ninh  JSC.  –  Shanghai  Electric  Company  (SEC),  EPC contract of 
Quang Ninh 1200MW thermal power plant project, 2006. 
149 
[72] R.  D.  Bell,  K.  J.  Astrom,  Dynamic Models for Boiler-Turbine Alternator 
Units: Data Logs and Parameter Estimation for a 160 MW Unit,  Lund 
Institute of Technology, Sweden, Tech. Rep. TFRT-3192, 1987. 
[73] R.  Garduno-Ramirez,  K.  Y.  Lee  Fuzzy Gain-Scheduling PID+Decoupling 
Control for Power Plant Wide-Range Operation,  The  14th  International 
Conference  on  Intelligent  System  Applications  to  Power  Systems,  ISAP 
2007. 
[74] SEC (2007), Control system. Quang Ninh thermal power plant project. 
[75] Shanghai  Electric  Company  (SEC),  Commissioning procedure of Quang 
Ninh thermal power plant no.1&2, 2007&2012. 
[76] Shu Zhang, Cyrus W. Taft, Joseph Bentsman, Aaron Hussey, Bryan Petrus 
(2012)  Simultaneous gains tuning in boiler/turbine PID-based controller 
clusters sing iterative feedback tuning methodology. ISA  Transactions  51, 
pp. 609–621. 
[77] Sigurd  Skogestad,  Chriss  Grimholt.  The SIMC Method for Smooth PID 
Controller Tuning. Chapter 5 in: R. Vilanova, A. Visioli (eds.), PID Control 
in the Third Millennium, Advances in Industrial Control, DOI 10.1007/978-
1-4471-2425-2_5, © Springer-Verlag London Limited, 2012. 
[78] S.  Skogestad  (2003),  Simple analytic rules for model reduction and PID 
controller tuning, Journal of Process Control 13 (2003) 291–309. 
[79] Sun  L,  Li  D,  Lee  KY,  Xue  Y  (2016),  Control-oriented modeling and 
analysis of direct energy balance in coal-fired boiler-turbine unit. Control 
Engineering Practice, vol. 55, pp. 38–55. 
[80] Tim Leopold (2009), You can tune a boiler but you can’t tune a fish.  ISBN: 
1-4392-2947-3. 
[81] Utkal  Mehta,  Somanath  Majhi,  On-line identification of cascade control 
systems based on half limit cycle data,  ISA Trans. vol. 50, no. 3, pp. 473–
478, July 2011. 
[82] Xiao Wu, Jiong Shen, Yiguo Li, Kwang Y. Lee (2015), Steam power plant 
configuration, design, and control, WIREs  Energy  Environ  2015,  doi: 
10.1002/wene.161. 
[83] Yijian Liu, Xiongxiong He (2005), Modeling Identification of Power Plant 
Thermal Process Based on PSO Algorithm, American Control Conference 
June, 2005. 
[84] Yokogawa Australia Limitted, Tuning document, 2000. 
150 
[85] Zigler,  J.G.;  N.B.  Nichols  (1942),  Optimum settings for automatic 
controllers. Trans. Am. Soc. Mech. Eng. 64, 759-768. 
Tiếng Nga 
[86] Е.  П.  Серов,  Б.  П.  Kopoлькoв.  Динамика  паpoгенеpaтopoв.  – 
«ЭHEPГИЯ» • MOCKBA 1972. 
[87] Мань Н.В. Расчет робастных систем автоматического регулирования с 
помощью  расширенных  комплексных  частотных  характеристик 
//Теплоэнергетика, 1996. № 10. С. 69-75. 
Phiên bản tiếng Anh:  
N. V. Manh (1996),   Calculation of Robust Automatic Control Systems by 
Means    of  Expanded  Complex  Frequency-Response  Characteristics,  
Thermal Engineering, p. 863.  
[88] Нгуен Ван Мань, Поисковые методы оптимизации систем управления 
недетерминированными объектами,  Докт.  техн.  наук.  –  М.:  МЭИ, 
1999. 
 Tên tiếng Anh: 
 Nguyen Van Manh, Methods Optimization of Control System for Uncertaint 
Processes, Doct. tech. sciences. - Moscow: MEI, 1999. 
 Tên tiếng Việt: 
Nguyễn Văn Mạnh,  Phương pháp tối ưu hóa các hệ thống điều khiển đối 
tượng bất định, Luận án TSKH. Tr. Năng lượng Matxcơva, 1999. 
Website 
[89] https://automationforum.in/t/what-is-cascade-control-loop-advantages-of-
the-cascade-control-loop/2423 
[90] https://controlstation.com/cascade-control-cascade-control-configured/ 
[91] https://controlstation.com/pros-cons-cascade-control/ 
[92] https://en.wikiversity.org/wiki/Power_Generation/Steam_Power 
151 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 
CỦA LUẬN ÁN 
[CT1].    Đỗ  Cao  Trung,  Nguyễn  Văn  Mạnh  (2015),  Phương pháp chỉnh định hệ 
thống điều khiển quá trình nhiệt tích phân trội trong chế độ khởi động, Tạp 
chí Năng lượng nhiệt, số 125-9/2015, trang 38-42. 
[CT2].    Do  Cao  Trung  (2016),  A Method Tuning Control System of Thermal 
Process in Startup Period, The 4th International Conference on Intelligent 
and Automation Systems  (ICIAS 2016), MATEC Web of Conferences 54, 
04001 (4/2016). (ISI(CPCI-S)&Scopus). 
   //DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/20165404001 
[CT3].    Đỗ Cao Trung, Nguyễn Văn Mạnh (2017), Về mô hình đại diện của các đối 
tượng điều khiển quá trình nhiệt, Tạp chí Năng lượng nhiệt, số 135-5/2017, 
trang 14-18. 
[CT4].    Do  Cao  Trung  (2017),  A Method for Process Identification and Model 
Reduction to Design PID Controller for Thermal Power Plant, 11th Asian 
Control  Conference  (ASCC),  December  17-20,  2017,  pp.  2714-2719. 
(ISI(CPCI-S)&Scopus). 
   // 
[CT5].    Do Cao Trung, Nguyen Van Manh (2017), A Tuning Method for Uncertain 
Processes of Thermal Power Plant Based on the Worst Soft Characteristic, 
11th Asian Control Conference (ASCC), December 17-20, 2017, pp. 594-
599. (ISI(CPCI-S)&Scopus) 
   // 
[CT6].    Đỗ Cao Trung, Nguyễn Văn Mạnh (2018), Nhận dạng trực tuyến quá trình 
nhiệt điện hệ SISO cấu trúc tầng, Chuyên san Đo lường, Điều khiển và Tự 
động hóa, Quyển 21, số 1, tháng 04/2018. 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_phuong_phap_chinh_dinh_he_thong_dieu_khie.pdf
  • pdfThong tin tom tat ve ket luan moi tieng Anh.pdf
  • pdfThong tin tom tat ve ket luan moi tieng Viet.pdf
  • pdfTom tat luan an.pdf