一种适应新型绿色能源快速发展需要的工程最速控制器
(engineering fastest controller,EFC),是一种区别于 PID 控制的新型基础控制器(new foundation controller,NFC),适应了现有火电机组大幅提升深度调峰和快速调频服务能力的客观需要。
2019 年至今,该技术在广东火电机组已基本普及, 在短时间内实现节能减排的基础控制技术,提升了火电机组的深度调峰调频性能,加速了海上风电等清洁能源的并网进程,可以说,没有工程最速控制器的基础控制技术,就不会带来新能源大规模并网的可能性。如瓦特发明的飞锤调节器直接推动第一次工业革命一样,工程最速控制器将直接推动以新能源大规模接入的清洁能源革命。
目前已经开发出 2 种 EFC,一种是工程最速比例-积分控制器
(engineering fastest proportional- inte另一种是 EFPI 与工程最速比例-微分控制器(engineering fastest proportional-differential,EFPD)的串级结构。
2018 年,发明团队揭示了 PID 的一种本质缺陷,这就是常规积分
(conventional integrator,CI)作用存在跟踪常值扰动效率不高的本质缺陷。长期以来,人们主要研究方向的是控制结构的问题,如 IMC、Smith 预估控制器、SO-IFC、NHPC 等研究的是控制结构的问题,鲜有人提出研究控制机制的问题, 如 CI 作用效率不高的问题属于一种控制机制上的问题。
由此促进了EFC 的发明,显著提高了反馈控制性能,显著区别于现有的控制理论研究。在某种意义上,EFC 是瓦特原理的继续深入发展,代表了在工业过程控制领域暨离心调速器、PID 控制之后的第三代基础控制技术。具有工程易用性,没有复杂繁琐的数学解析过程,参数整定更加容易,能够更好地适应难控过程。
目前已经开发出 2 种 EFC,一种是工程最速比例-积分控制器(engineering
fastest proportional- integral,EFPI)与工程最速超前观测器(engineering fastest
成果团队由广东电网有限责任公司电力科学研究院和南方电网电力科技股份有限公司的工程师、技术专家、管理者等人员组成,涵盖计算机控制与通讯、热工控制系统、电力系统自动化、知识产权、成果转化等专业领域,总计不低
于 100 人。按照贡献大小划分为 4 类:成果创立者为李军和黄卫剑,核心贡献
者为朱亚清、潘凤萍、万文军,重要贡献者包括刘昌一、李锋、陈华忠、雷增强、郑少鹏、石上瑶、陈锦攀、李欣、李德波等,其他归为一般贡献者之列。
下面对成果创立者、核心贡献者等进行介绍:
评价单位:“科创中国”智能制造产业科技服务团 (中国自动化学会)
评价时间:2022-10-26
综合评价
该项成果完全属于原始创新,即从 0 到 1 的重大成果。项目投入时间短,
投入资金量小,但在产品化商业化方面已经成功在广东火电机组普及应用。
可以说,在短时期内,即未来 20-30 年,用该技术能达到最大化减碳的目
的,改变目前二氧化碳捕捉封存、电力系统优化改造、先进材料重大突破、抽
水蓄能扩建升级、氢能产业体系等都不能实现短时期的效果,或者根本无从改
变“有力无处使”之困境。
该成果产品化商业化的材料采购成本与生产成本均可控,技术含量极高,
所以与同类产品相比竞争优势完全胜出
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