发电过程往往具有复杂的系统结构,其能量转换涉及众多环节,在运行过程中体现多种工作模态。如传统化石能源发电过程中的燃烧设备、热机,新能源发电过程中的机电设备、反应装置等,这些装置设备在全工况运行过程中的运行模式及与其它设备的关联关系会发生变化,给过程控制回路的控制品质及系统整体运行性能带来较大影响。为此,本文提出一种基于组件的多模态建模与时序分析方法,尝试为复杂发电过程多模态切换的分析与优化问题提供系统性、规范性的研究方案。本论文的研究内容体现在以下三个方面:(1)在深入分析发电过程多模态特征的基础上,提出一种基于组件的多模态建模与时序分析方法,主要包括:基于组件的模态感知模型、模态切换策略和模态切换时序分析等三部分。该方法可为研究复杂发电过程多模态切换的分析与优化问题提供系统性、规范性的解决方案。基于组件的模态感知模型可以清晰地展现出复杂发电过程不同模态下各个组件的交互关系;基于组件时序分析方法可以从时间统计的角度准确地分析模态切换的各项性能。(2)为验证基于组件的多模态建模与时序分析方法的可行性和有效性,本文在一台1.5MW变桨距风力发电机组的标准模型上进行了仿真算例分析。首先建立了基于组件的变桨距风力发电系统模态感知模型,并对风力发电系统各个模态切换过程进行时序分析,然后对优化潜力最大的发电模态→制动模态切换过程进行优化,采用模糊自整定多模态PID控制系统,实现系统在全工况运行过程中综合控制性能的提升。(3)为进一步论证基于组件的多模态建模与时序分析方法在工业实践中的可行性,本文在一台330MW循环流化床机组仿真机上,针对其风烟系统进行了试验验证。建立基于组件的风烟系统模态感知模型,完成对机组风烟系统在点火准备→点火完成→开始投煤模态切换过程的时序分析;并通过OPC协议,在LabVIEW平台上实现风烟系统时序分析程序对模态切换过渡过程的自动分析。