[發明專利]一種單元機組協調控制系統鍋爐主控指令控制方法及系統

有效

• 申請號: 201810124513.1
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108279572B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 朱亞清;萬文軍;歐陽春明;黃衛劍;潘鳳萍;葉嘉俊
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發明提供的一種單元機組協調控制系統鍋爐主控指令控制方法，包括：獲取各個設定值；根據獲取到的數據分別計算獲得鍋爐主控指令的積分運算分量、比例運算分量、微分運算分量、鍋爐能量偏差需求前饋運算分量和負荷指令的動、靜態前饋運算分量；生成鍋爐主控指令控制鍋爐側的系統。本發明根據主蒸汽壓力、主蒸汽設定值、機組負荷設定值、主蒸汽溫度、主蒸汽溫度設定值來獲得機組協調控制系統的鍋爐主控指令，由鍋爐主控指令控制鍋爐側的燃料量和送風量等系統。由主蒸汽壓力偏差預處理、積分運算和比例微分運算的偏差輸入預處理和鍋爐能量偏差需求計算等部分組成。實施本發明，能夠顯著提高CCS系統的穩定性能和調節品質。

技術領域

本發明涉及火力發電機組的控制技術領域，尤其涉及一種單元機組協調控制系統鍋爐主控指令控制方法及系統。

背景技術

單元機組協調控制系統(CCS)作為鍋爐—汽輪機系統的控制中樞，已經成為現代電站自動化系統中最為核心的組成單元。但CCS系統是一個復雜的多變量控制系統，內部存在嚴重的關聯性，機爐控制回路間的耦合特性使得系統較難取得良好的控制品質。

常規CCS系統主要是通過鍋爐側調節主蒸汽壓力，鍋爐是一個相對慢速的響應過程，熱慣性較大，而汽輪機則是一個相對快速的響應過程，熱慣性較鍋爐小得多。當鍋爐側發生一個微小的擾動時，會打破鍋爐—汽輪機之間的能量平衡，汽輪機功率調節系統能夠迅速調整調門開度以消除機組負荷偏差，但鍋爐的慢速響應和大慣性特性無法與汽輪機功率調節系統相適應，造成主蒸汽壓力、主蒸汽溫度等主要機組運行參數周期性波動，鍋爐給煤率和汽輪機調門也跟隨著周期性地波動，CCS系統需要很長的時間才能使機組恢復到穩定狀態，不利于機組的經濟運行。

因此，鍋爐主控回路的設計對CCS系統起到至關重要的作用，一般采用PID控制器和機組負荷指令動、靜態前饋的控制方式，PID控制器輸出加上前饋組成鍋爐主控回路，這種存在參數整定困難，適應機組不同工況能力差，尤其是煤質大幅度變化時，常常引起主蒸汽壓力偏差大，或引起參數周期性波動的問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種單元機組協調控制系統鍋爐主控指令控制方法及系統，該方法根據主蒸汽壓力、主蒸汽設定值、機組負荷設定值、主蒸汽溫度、主蒸汽溫度設定值來獲得機組協調控制系統的鍋爐主控指令，由鍋爐主控指令控制鍋爐側的燃料量和送風量等系統。由主蒸汽壓力偏差預處理、積分運算和比例微分運算的偏差輸入預處理和鍋爐能量偏差需求計算等部分組成。實施本發明，能夠顯著提高CCS系統的穩定性能和調節品質。

本發明提供的一種單元機組協調控制系統鍋爐主控指令控制方法，包括：

獲取主蒸汽壓力、主蒸汽設定值、機組負荷設定值、主蒸汽溫度和主蒸汽溫度設定值；

根據獲取到的數據分別計算獲得鍋爐主控指令的積分運算分量、鍋爐主控指令的比例運算分量、鍋爐主控指令的微分運算分量、鍋爐主控指令的鍋爐能量偏差需求前饋運算分量和鍋爐主控指令的負荷指令的動、靜態前饋運算分量；

生成鍋爐主控指令并根據鍋爐主控指令控制鍋爐側的系統。

優選地，所述生成鍋爐主控指令具體為：

根據第一公式計算獲得鍋爐主控指令；

所述第一公式為：

BD＝OUT_i+OUT_kp+OUT_d+KMWE_pd+ULD_pd；

其中，BD為鍋爐主控指令；OUT_i為鍋爐主控指令的積分運算分量；OUT_kp為鍋爐主控指令的比例運算分量；OUT_d為鍋爐主控指令的微分運算分量；KMWE_pd為鍋爐主控指令的鍋爐能量偏差需求前饋運算分量；ULD_pd為鍋爐主控指令的負荷指令的動、靜態前饋運算分量。