[發明專利]自適應AGC工況的火電機組變負荷動態前饋控制方法

在審

• 申請號: 201810134495.5
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN110134003A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 沈建峰;姚峻;歸一數;祝建飛
• 申請（專利權）人: 上海明華電力技術工程有限公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

本發明涉及一種自適應AGC工況的火電機組變負荷動態前饋控制方法，該方法在機組協調控制系統中保留原有的鍋爐主控PID及靜態前饋，通過增加PID動態前饋的智能修正環節，在機組變負荷工況下能夠根據AGC指令每一波的變負荷幅度實時對PID動態前饋進行修正。與現有技術相比，本發明具有整體提升燃煤機組在AGC全工況下的協調控制品質等優點。

技術領域

本發明涉及火力發電機組的自動控制領域，尤其是涉及一種自適應AGC工況的火電機組變負荷動態前饋控制方法。

背景技術

隨著電網容量的不斷擴大，電網對供電質量的要求也越來越高，要求火電機組具有較強的調峰能力和較快的響應速度，能滿足電網AGC調節性能指標的要求。而火電機組中鍋爐和汽機的動態對象特性差異較大，為克服鍋爐固有的大慣性及大延遲特性、加快機組響應電網負荷的能力，機組協調控制系統中普遍加入了鍋爐主控變負荷動態前饋環節，在機組有變負荷需求時，通過鍋爐主控超調一定的燃料量及給水量，以提高機組的負荷適應能力，并盡可能保持主要參數的穩定。

現有的協調控制策略中鍋爐主控通常采用PID控制器，其前饋環節包括負荷指令的靜態前饋，以及負荷指令微分前饋、壓力偏差微分前饋或壓力偏差所對應的函數等組成的動態前饋，通過負荷指令微分加強機組對負荷響應的快速性，并通過后續的汽壓變化趨勢修正動態前饋，緩解機組動態過程中參數波動的加劇。現有的動態前饋未能結合外部的AGC指令變化情況及時修正超調幅度，在機組變負荷過程中燃料量一步到位的精準性不夠。

跟隨電網調度模式的差異，現有的AGC指令表現為既存在規律性強、少量而大幅變化的部分,即調峰模式；也存在隨機性強、頻繁而小幅變化的部分，即準穩態模式。由于AGC指令無法預測，機組無法判斷當前工況處于準穩態模式或調峰模式，通過現有的變負荷動態前饋環節觸發的超調量基本固定，更多的依賴后續動態參數的變化如主汽壓力波動等修正超調量。由此造成現有控制策略中普通存在的問題，即動態前饋作用若加強以側重于調峰模式時，則在機組AGC指令小幅度變化工況下表現出燃料量過調，機組參數波動大，調節回穩時間長；前饋作用若弱化以側重于準穩態模式時，則無法適應機組大幅度快速變負荷的需求。現有的動態前饋控制功能在應對全工況下AGC指令變化時，體現出其固有的缺陷。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種自適應AGC工況的火電機組變負荷動態前饋控制方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種自適應AGC工況的火電機組變負荷動態前饋控制方法，該方法在機組協調控制系統中保留原有的鍋爐主控PID及靜態前饋，通過增加PID動態前饋的智能修正環節，在機組變負荷工況下能夠根據AGC指令每一波的變負荷幅度實時對PID動態前饋進行修正。

優選地，所述的修正過程根據變負荷幅度對動態前饋進行差異化處理，做到準穩態模式小超調、調峰模式大超調。

優選地，所述的AGC指令每一波的變負荷幅度具體獲得如下：

當AGC指令變化時，受變負荷速率環節的限制作用，可獲取負荷指令經過變負荷速率環節前后差值，該差值作為機組在當前時刻單波變負荷幅度；

AGC指令保持不變時，記憶當前幅值；AGC指令變化監測單元實時監測指令變化情況，指令在下一波變化時重新計算并更新幅值。

優選地，根據機組加減負荷信號，增加單向變負荷時幅值選大的處理環節，用于避免單向連續變負荷過程中變負荷幅度的頻繁波動，并起到單向連續變負荷增強動態前饋的作用。

優選地，所述的變負荷幅度與修正系數的函數F(x)，經過不同幅度差異化處理后，對動態前饋進行修正。