[發明專利]一種燃料熱值實時自適應校正的火電機組協調控制方法

有效

• 申請號: 201611039434.8
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106773669B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 王東風;李玲;李丹華
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 徐瑞豐;董金國

本發明公開了一種燃料熱值實時自適應校正的火電機組協調控制方法，其包括如下步驟：步驟1.在線遞推估計當前運行條件下的燃料熱值系數k；步驟2.在基本穩定的機組運行工況下，整定協調控制系統的燃燒率控制器的參數以獲得滿意的調節效果；步驟3.將所述步驟2中整定的協調控制系統滿意運行工況下的燃料熱值系數記為k₀；步驟4.計算經過燃料熱值校正后的總燃料量B₀；步驟5.將校正后的總燃料量B₀代替總燃料量測量值B用于協調控制系統的燃料量調節。本發明的有益效果是能夠實現燃料熱值的在線快速自適應校正，及時修正電站鍋爐?汽輪機協調系統的燃燒率控制指令，提高鍋爐?汽輪機協調系統對燃料熱值變化的魯棒性和穩定性。

技術領域

本發明涉及一種燃料熱值實時自適應校正的火電機組協調控制方法，屬于火力發電機組自動控制技術領域。

背景技術

電站鍋爐-汽輪機協調控制系統的任務是通過鍋爐側的燃料率指令u_B和汽機側的汽機調門開度指令u_T的聯合調節，以及時響應中調負荷指令N₀要求的機組出力N，同時維持機組主蒸汽壓力P在允許的設定值P₀范圍，二者的協調配合是提高發電機組的經濟效益、保證機組安全運行的不可缺少的環節，這需要機組具備性能優良的自動控制系統予以保證。

然而由于我國火電燃煤機組的燃料來源十分不穩定，導致協調控制系統的調節品質受燃料來源的影響很大，受影響的核心因素則是燃料熱值的變化。為此一些適應燃料熱值變化的方案陸續被提出。但總體來說，主要有兩種方式：(I)運行人員基于相關技術人員的離線化驗燃料熱值，手動輸入后進行熱值校正，這種方法的明顯缺點是由于離線化驗的時間長，校正過程滯后而影響校正效果；(II)通過判定機組處于穩態工況，采用穩態數據計算校正系數，這種方法的明顯缺點是動態過程中的燃料熱值變化無法得到及時的校正。

由上述分析可見，已有的燃料熱值校正方法仍存在一定的局限性或缺陷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種準確度高，并且可以在機組運行的動態過程中在線快速自適應更新的燃料熱值實時自適應校正的火電機組協調控制方法。本發明的技術方案如下：

一種燃料熱值實時自適應校正的火電機組協調控制方法，其采用如下步驟：

步驟1.在線遞推估計當前運行條件下的燃料熱值系數k；

步驟2.在基本穩定的機組運行工況下，整定協調控制系統的燃燒率控制器的參數以獲得滿意的調節效果；

步驟3.將所述步驟2中整定的協調控制系統滿意運行工況下的燃料熱值系數記為k₀；

步驟4.計算經過燃料熱值校正后的總燃料量B₀；

步驟5.將校正后的總燃料量B₀代替總燃料量測量值B用于協調控制系統的燃料量調節。

進一步的，所述步驟1中的燃料熱值系數k的在線遞推估計的方法具體是采用在線遞推最小二乘法，如下：

根據燃燒率u_B(t)和汽機調門開度u_T(t)對機組負荷N(t)的機理分析，在任意時刻t和任意負荷的局部工況點，將機組負荷N(t)的特性采用如下的受控自回歸滑動平均CARMA模型描述：

其中：t表示當前采樣控制時刻；

n是模型階次，取值整數范圍n＝4～8；

ΔN(t)、Δu_B(t)、Δu_T(t)分別表示機組負荷N(t)、燃燒率u_B(t)、汽機調門開度u_T(t)信號在t時刻的增量，即變化量；