[發明專利]一種提高燃煤發電機組協調控制系統調節品質的動態前饋控制方法

有效

• 申請號: 201910045145.6
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109884889B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 張方;黃道火;蔚偉;姬安;龔坤;余錫銘;楊錦林
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

1.一種提高燃煤發電機組協調控制系統調節品質的動態前饋控制方法，其特征在于：包括增負荷動態前饋生成回路、減負荷動態前饋生成回路、速率修正回路、增減負荷修正回路、壓力偏差修正回路；

S1.減負荷動態前饋生成回路：根據機組負荷指令及負荷改變量的大小，生成初始的減負荷動態前饋量（F01），其中負荷指令與目標值接近時，減負荷動態前饋量快速恢復至“0”；

S2.增負荷動態前饋生成回路：根據機組負荷指令及負荷改變量的大小，生成初始的增負荷動態前饋量（F02），其中負荷指令與目標值接近時，增負荷動態前饋量快速恢復至“0”；

S3.速率修正回路：根據機組速率設定值形成速率修正值（F03）；

S4.增減負荷修正回路：根據機組負荷指令、機組增減狀態的不同，生成增減負荷修正值（F04）；

S5.壓力偏差修正回路：根據機組壓力偏差、機組增減狀態的不同，生成壓力偏差修正值（F05）；

S6.最終負荷動態前饋量（FF）=（減負荷動態前饋量（F01）+增負荷動態前饋量（F02））×速率修正值（F03）×增減負荷修正值（F04）×壓力偏差修正值（F05）；

減負荷動態前饋生成回路：

微分作用模塊（101）的輸入值為機組負荷指令，輸出至乘法模塊（102）；

乘法模塊（102）的輸入值為微分作用模塊（101）的輸出值及微分作用系數，輸出至判斷模塊（104）和選擇模塊（103）；

減法模塊（108）的正端輸入值為機組負荷目標值，負端輸入值為機組負荷指令，輸出至判斷模塊（109）；

判斷模塊（109）的輸入值1為減法模塊（108）的輸出值，輸入值2為常數“-2”，當輸入值1大于輸入值2時，輸出為“True”，否則為“False”；輸出至選擇模塊（103）；

判斷模塊（104）的輸入值1為乘法模塊（102）的輸出值，輸入值2為-3~-8的常數，當輸入值1小于輸入值2時，輸出為“True”，否則為“False”；輸出至選擇模塊（105）；

選擇模塊（105）的控制信號為判斷模塊（104）的輸出值，輸入值1為1~3的常數，輸入值2為0.1~0.5的常數，當控制信號為“1”時，輸出輸入值1，否則輸出輸入值2；輸出至乘法模塊（106）和速率限制模塊（110）；

乘法模塊（106）的輸入值為常數“-1”及選擇模塊（105）的輸出值，輸出至速率限制模塊（110）；

選擇模塊（103）的控制信號為判斷模塊（109）的輸出值，輸入值1為“0”的常數，輸入值2為乘法模塊（102）的輸出值，當控制信號為“1”時，輸出輸入值1，否則輸出輸入值2；輸出至限幅模塊（107）；

限幅模塊（107）的輸入值為選擇模塊（103）的輸出值，輸入值經上、下限幅，幅值范圍在-15~0之間，輸出至速率限制模塊（110）；

速率限制模塊（110）的減速率輸入值為乘法模塊（106）的輸出值，增速率輸入值為選擇模塊（105）的輸出值，變量輸入值為限幅模塊（107）的輸出值，變量經增、減速率限制后，輸出至加法塊（001），生成減負荷動態前饋（F01）；

增負荷動態前饋生成回路：

微分作用模塊（201）的輸入值為機組負荷指令，輸出至乘法模塊（202）；

乘法模塊（202）的輸入值為微分作用模塊（201）的輸出值及微分作用系數，輸出至判斷模塊（204）和選擇模塊（203）；

減法模塊（208）的正端輸入值為機組負荷目標值，負端輸入值為機組負荷指令，輸出至判斷模塊（209）；

判斷模塊（209）的輸入值1為減法模塊（208）的輸出值，輸入值2為常數“2”，當輸入值1大于輸入值2時，輸出為“True”，否則為“False”；輸出至選擇模塊（203）；

判斷模塊（204）的輸入值1為乘法模塊（202）的輸出值，輸入值2為3~8的常數，當輸入值1小于輸入值2時，輸出為“True”，否則為“False”；輸出至選擇模塊（205）；

選擇模塊（205）的控制信號為判斷模塊（204）的輸出值，輸入值1為1~3的常數，輸入值2為0.1~0.5的常數，當控制信號為“1”時，輸出輸入值1，否則輸出輸入值2；輸出至乘法模塊（206）和速率限制模塊（210）；

乘法模塊（206）的輸入值為常數“-1”及選擇模塊（205）的輸出值，輸出至速率限制模塊（210）；

選擇模塊（203）的控制信號為判斷模塊（209）的輸出值，輸入值1為“0”的常數，輸入值2為乘法模塊（202）的輸出值，當控制信號為“1”時，輸出輸入值1，否則輸出輸入值2；輸出至限幅模塊（207）；

限幅模塊（207）的輸入值為選擇模塊（203）的輸出值，輸入值經上、下限幅，幅值范圍在0~15之間，輸出至速率限制模塊（210）；

速率限制模塊（210）的減速率輸入值為乘法模塊（206）的輸出值，增速率輸入值為選擇模塊（205）的輸出值，變量輸入值為限幅模塊（207）的輸出值，變量經增、減速率限制后，輸出至加法塊（001），生成增負荷動態前饋（F02）；

速率修正回路：

函數模塊輸入值為機組速率設定值，輸入值經函數模塊（301）轉換后，生成速率修正值（F03），修正值范圍在0.8~1.2之間，輸出至乘法模塊（003）；

增減負荷修正回路：

R/S觸發器模塊（401）輸入端S的值為增負荷，輸入端R的值為減負荷，輸出至選擇模塊（404）；

函數模塊（402）的輸入值為負荷指令，經函數轉換后，生成減負荷修正值，修正值范圍在0.6~1.2之間，輸出至選擇模塊（404）；

函數模塊（403）的輸入值為負荷指令，經函數轉換后，生成增負荷修正值，修正值范圍在0.6~1.2之間，輸出至選擇模塊（404）；

選擇模塊（404）的控制信號輸入值為R/S觸發器模塊（401）的輸出值，輸入值1為函數模塊（403）的輸出值，輸入值2為函數模塊（402）的輸出值，當控制信號為“1”時，輸出輸入值1，否則輸出輸入值2，輸出值為增減負荷修正值（F04），輸出至乘法模塊（004）；

壓力偏差修正回路：

R/S觸發器模塊（501）輸入端S的值為增負荷，輸入端R的值為減負荷，輸出至選擇模塊（504）；

函數模塊（502）的輸入值為壓力偏差，經函數轉換后，生成減負荷壓力偏差修正值，修正值范圍在0.5~1.5之間，輸出至選擇模塊（504）；

函數模塊（503）的輸入值為壓力偏差，經函數轉換后，生成增負荷壓力偏差修正值，修正值范圍在0.5~1.5之間，輸出至選擇模塊（504）；

選擇模塊（504）的控制信號輸入值為R/S觸發器模塊（501）的輸出值，輸入值1為函數模塊（503）的輸出值，輸入值2為函數模塊（502）的輸出值，當控制信號為“1”時，輸出輸入值1，否則輸出輸入值2，輸出值為壓力偏差正值（F05），輸出至乘法模塊（005）；

常規控制回路：

加法模塊（001）的輸入值1為速率限制模塊（110）的輸出值（F01），輸入值2為速率限制模塊（210）的輸出值（F02），輸入值1與輸入值2相加，輸出至選擇模塊（002）；

選擇模塊（002）的控制信號輸入值為協調控制，輸入值1為加法塊（001）的輸出值，輸入值2為常數0，當控制信號為“1”時，輸出輸入值1，否則輸出輸入值2，輸出至乘法模塊（003）；

乘法模塊（003）的輸入值1為函數模塊（301）的輸出值（F03），輸入值2為選擇模塊（002）的輸出值，輸入值1與輸入值2相乘，輸出至乘法模塊（004）；

乘法模塊（004）的輸入值1為選擇模塊（404）的輸出值（F04），輸入值2為乘法模塊（003）的輸出值，輸入值1與輸入值2相乘，輸出至乘法模塊（005）；

乘法模塊（005）的輸入值1為選擇模塊（504）的輸出值（F05），輸入值2為乘法模塊（004）的輸出值，輸入值1與輸入值2相乘，輸出至慣性延遲模塊（006）；

慣性延遲模塊（006）的輸入值為乘法模塊（005）的輸出值，經5s慣性延遲后，生成最終的負荷動態前饋量（FF）。