基于協調控制品質的火電機組智能滑壓曲線設計方法技術

本發明專利技術公開了一種基于協調控制品質的火力發電機組機爐智能滑壓曲線設計方法。由于協調控制系統的耦合性，常規滑壓曲線設計和控制方法很難做到快速準確的動態跟隨，AGC運行的品質并不理想。本發明專利技術的特征在于：首先，根據火電機組的協調控制要求，設計出理想的智能滑壓曲線形狀；其次，根據理想的智能滑壓曲線形狀，對其進行分段設計，分為基準段、起始補償段和終止補償段，每段都加入智能判斷規則，進行變參數調節，使其在整個負荷變動過程中始終能夠動態調節，保證火電機組的協調控制品質。本發明專利技術保證了機組節能運行；保證了機組協調控制品質；閉環控制回路的波動幅度大為減少，加強了機組的穩定性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及火力發電機組的控制領域，具體地說是一種基于協調控制品質的火力發電機組機爐智能滑壓曲線設計方法。
技術介紹
滑壓曲線為機組節能運行而設計，當前大型火電機組大多需要滑壓且深度調峰運行，既需要節能運行又需要保證機組的協調控制品質，由于協調控制系統的耦合性，常規滑壓曲線設計和控制方法很難做到快速準確的動態跟隨，AGC運行的品質并不理想；同時，在加快負荷響應時會使主汽壓力劇烈波動，過調或欠調現象頻繁，從而影響了協調控制系統的穩定運行。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種基于協調控制品質的火力發電機組智能滑壓曲線設計方法，以解決協調控制系統耦合性問題，既保證節能運行又提高機組的協調控制品質。為此，本專利技術采用如下的技術方案，其特征在于，首先，根據火電機組的協調控制要求，設計出理想的智能滑壓曲線形狀；其次，根據理想的智能滑壓曲線形狀，對其進行分段設計，分為基準段、起始補償段和終止補償段，每段都加入智能判斷規則，進行變參數調節，使其在整個負荷變動過程中始終能夠動態調節，保證火電機組的協調控制品質。本專利技術使閉環控制回路的波動幅度大為減少，加強了機組的穩定性。上述的火電機組智能滑壓曲線設計方法，所述理想的智能滑壓曲線形狀通過下述步驟得到由實際負荷指令按照負荷與壓力的一維折線函數經過速率限制和一階慣性環節形成滑壓曲線基本形狀，為一條帶慣性的弧線；按照協調控制品質要求和機組的特性，在滑壓曲線基本形狀的基礎上通過滑壓曲線生成系統設計出理想的智能滑壓曲線形狀。所述的滑壓曲線生成系統按照機組模型特性設計，所述的機組模型如下 ~ANl\Gll _T; G21 G22_ &B_ ，在上式中，Zl p表示壓力變化量，Zl Ar表示負荷變化量，」A表示煤量變化量，Zl #表示調門變化量，GlI表示調門對負荷的特性函數,G12表示煤量對負荷的特性函數,G21表示調門對壓力的特性函數，G22表示煤量對壓力的特性函數。所述的智能判斷規則如下在設定壓力減實際壓力得到的壓力偏差大于正閾值的條件下，當壓力設定的微分大于正閾值時，減緩速率、加強慣性、變負荷起始時起始補償段補償，當壓力設定的微分小于正閾值且大于負閾值時，變負荷起始時起始補償段補償，當壓力設定的微分小于負閾值時，正常速率、正常慣性、各段補償信號歸零；在壓力偏差小于正閾值且大于負閾值的條件下，正常速率、正常慣性、各段補償信號歸零；在壓力偏差小于負閾值的條件下，當壓力設定的微分大于正閾值時，正常速率、正常慣性、各段補償信號歸零，當壓力設定的微分小于正閾值且大于負閾值時，變負荷終止時終止補償段補償，當壓力設定的微分小于負閾值時，減緩速率、加強慣性、變負荷起始時起始補償段補償。智能判斷規則在保證了壓力控制品質的同時實現了負荷的高品質控制。本專利技術具有以下有益效果保證了機組節能運行；保證了機組協調控制品質；閉環控制回路的波動幅度大為減少，加強了機組的穩定性。附圖說明圖1為本專利技術形成滑壓曲線基本形狀的原理圖。圖2為本專利技術滑壓曲線基本形狀圖。圖3為本專利技術智能滑壓曲線生成系統的原理圖。圖4為本專利技術理想的智能滑壓曲線形狀圖。圖5為本專利技術智能滑壓曲線的分段圖(圖中，A表示起始補償段，B表示基準段，C表示終止補償段)。圖6為本專利技術智能滑壓曲線的設計原理圖。圖7為智能滑壓曲線時，某廠百萬火電機組負荷、壓力響應圖(通過實際應用；圖中，A表示降負荷負荷控制曲線，B表示降負荷壓力控制曲線，C表示升負荷負荷控制曲線，D表示升負荷壓力控制曲線)。圖8為常規滑壓曲線時，某廠百萬火電機組負荷、壓力響應圖(通過實際應用；圖中，A表示降負荷負荷控制曲線，B表示降負荷壓力控制曲線，C表示升負荷負荷控制曲線，D表示升負荷壓力控制曲線)。具體實施例方式下面結合說明書附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步說明。一、智能滑壓曲線的形狀 滑壓曲線基本形狀的生成原理如圖1所示，它是由實際負荷指令通過一維折線函數轉換為壓力指令，再通過速率限制和一階慣性環節而形成的滑壓曲線基本形狀，如圖2所示，常規控制邏輯中使用此曲線作為壓力設定值指令。在熱工自動規程中，協調控制的指標是要求負荷動態偏差控制在最大負荷的3%以內，壓力動態偏差控制在±0. 5MPa以內。但是在動態變負荷過程中，由于實際壓力的惰性，按照滑壓曲線基本形狀控制，很難得到理想的控制品質，受到壓力偏差的限制，負荷控制品質也很難令人滿意。為提高協調的控制品質同時又保證機組節能運行，需要設計智能滑壓曲線來滿足要求。按照機組模型特性來設計的滑壓曲線生成系統，在滑壓曲線基本形狀的基礎上通過滑壓曲線生成系統可以實現理想的智能滑壓曲線形狀。對非線性模型進行簡化及線性化處理，可以得到單元機組協調控制系統的近似動態模型(簡稱機組模型)權利要求1.，其特征在于，首先，根據火電機組的協調控制要求，設計出理想的智能滑壓曲線形狀；其次，根據理想的智能滑壓曲線形狀，對其進行分段設計，分為基準段、起始補償段和終止補償段，每段都加入智能判斷規則， 進行變參數調節，使其在整個負荷變動過程中始終能夠動態調節，保證火電機組的協調控制品質。2.根據權利要求1所述的火電機組智能滑壓曲線設計方法，其特征在于，所述理想的智能滑壓曲線形狀通過下述步驟得到由實際負荷指令按照負荷與壓力的一維折線函數經過速率限制和一階慣性環節形成滑壓曲線基本形狀，為一條帶慣性的弧線；按照協調控制品質要求和機組的特性，在滑壓曲線基本形狀的基礎上通過滑壓曲線生成系統設計出理想的智能滑壓曲線形狀。3.根據權利要求2所述的火電機組智能滑壓曲線設計方法，其特征在于，滑壓曲線生成系統按照機組模型特性設計，所述的機組模型如下4.根據權利要求1所述的火電機組智能滑壓曲線設計方法，其特征在于，所述的智能判斷規則如下在設定壓力減實際壓力得到的壓力偏差大于正閾值的條件下，當壓力設定的微分大于正閾值時，減緩速率、加強慣性、變負荷起始時起始補償段補償，當壓力設定的微分小于正閾值且大于負閾值時，變負荷起始時起始補償段補償，當壓力設定的微分小于負閾值時，正常速率、正常慣性、各段補償信號歸零；在壓力偏差小于正閾值且大于負閾值的條件下，正常速率、正常慣性、各段補償信號歸零；在壓力偏差小于負閾值的條件下，當壓力設定的微分大于正閾值時，正常速率、正常慣性、各段補償信號歸零，當壓力設定的微分小于正閾值且大于負閾值時，變負荷終止時終止補償段補償，當壓力設定的微分小于負閾值時，減緩速率、加強慣性、變負荷起始時起始補償段補償。全文摘要本專利技術公開了一種基于協調控制品質的火力發電機組機爐智能滑壓曲線設計方法。由于協調控制系統的耦合性，常規滑壓曲線設計和控制方法很難做到快速準確的動態跟隨，AGC運行的品質并不理想。本專利技術的特征在于首先，根據火電機組的協調控制要求，設計出理想的智能滑壓曲線形狀；其次，根據理想的智能滑壓曲線形狀，對其進行分段設計，分為基準段、起始補償段和終止補償段，每段都加入智能判斷規則，進行變參數調節，使其在整個負荷變動過程中始終能夠動態調節，保證火電機組的協調控制品質。本專利技術保證了機組節能運行；保證了機組協調控制品質；閉環控制回路的波動幅度大為減少，加強了機組的穩定性。文檔編號G05B13/00GK102998972SQ本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于協調控制品質的火電機組智能滑壓曲線設計方法，其特征在于，首先，根據火電機組的協調控制要求，設計出理想的智能滑壓曲線形狀；其次，根據理想的智能滑壓曲線形狀，對其進行分段設計，分為基準段、起始補償段和終止補償段，每段都加入智能判斷規則，進行變參數調節，使其在整個負荷變動過程中始終能夠動態調節，保證火電機組的協調控制品質。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李泉，丁俊宏，尹峰，
申請(專利權)人：浙江省電力公司電力科學研究院，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：