[發明專利]一種汽輪機組多步序閥控方式流量特性精細化整定方法

有效

• 申請號: 202010932224.1
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112145241B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 萬忠海;陳文;蔡文;晏濤;王小波;吳楊輝
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: F01D17/00
• 分類號: F01D17/00;F01D17/10
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種汽輪機組多步序閥控方式流量特性精細化整定方法，通過改進調門流量特性非線性特征信息測試方法，借助單元機組調門自動控制功能，獲取調門預啟閥和空行程區域的完備信息；遵循既定閥序數值映射原則，完成多步序閥控方式汽輪機組流量特性和重疊度的規范化整定；開展規范化整定重疊度配汽函數的現場驗證試驗；基于試驗得出的精細化重疊度配汽基準曲線和進汽流量局部偏差超標信息，無需核算調門重疊區域的實際流量，直接得出多步序閥控方式的精細化整定重疊度配汽函數。本發明實現進汽流量控制偏差≤0.3%～0.5%，進一步提升了汽輪機組進汽流量調節精度，有助于消弭流量特性輕微失常引發機組功率振蕩并支持多步序閥控方式汽輪機組閥點滑壓經濟運行。

技術領域

本發明涉及一種汽輪機組多步序閥控方式流量特性精細化整定方法，屬汽輪機組運行技術領域。

背景技術

現代汽輪機組已廣泛采用DEH(Digital Electro-Hydraulic Control System)數字電液控制系統實施閥門管理。日常調峰運行中，多步序閥控方式對提高機組運行經濟性和靈活性意義重大，是汽輪機組的優選閥門管理方式。常見的多步序閥控方式有噴嘴配汽機組的順序閥方式（例如對于配置4個進汽調門的噴嘴配汽機組，通常采用“CV1/2→CV3→CV4”三步序閥控方式）和過載補汽節流配汽機組的兩步序閥控方式（即“主調門–補汽閥”）。

汽輪機組流量特性是指當汽輪機組變負荷定參數運行時，其在既定配汽結構和閥序方式下實際流量與調門閥位之間的數值對應關系。汽輪機組調門流量特性線性化是開展調速系統建模、挖掘閥點滑壓紅利、提升機網協調性能及主參數尋優等工作的基礎和保障。配汽函數能否正確反映調門的非線性特征決定了汽輪機進汽流量控制和功率調節的精度。在部分機組中，配汽函數是一組以“總閥位指令/流量指令”為X值，以“調門閥位指令”為Y值的“X-Y”折線函數。

汽輪機組的實際流量特性與參照標定線不一致（即非線性）或“實際流量”和“總閥位指令/流量指令（在不同的控制系統中，總閥位指令/流量指令含義相同，名稱不同；下文簡稱流量指令）”二者不一致，稱為流量特性失常。進汽流量控制偏差在數值上等于“實際流量”和“流量指令”二者的差值。DEH配汽函數不符合汽輪機組實際流量特性是流量特性失常的根本原因。

遵循既定閥序數值映射的配汽原則，開展汽輪機組調門流量特性和重疊度規范化整定是提升進汽流量調節精度，解決汽輪機組流量特性失常的有效手段。但運行中發現即便經過調門流量特性和重疊度規范化整定，部分流量指令區域下依然存在由于調門流量特性的輕微失常（進汽流量控制偏差0.5～5%）而引發機組功率的幅寬MW級的低頻振蕩現象，尤其是在調門重疊度區域，使得多步序閥控方式機組難以投入閥點滑壓經濟運行。為進一步提升汽輪機組進汽流量的調節精度，確保進汽流量控制偏差≤0.3%～0.5%，消弭流量特性輕微失常引發機組功率振蕩并支持多步序閥控方式汽輪機組閥點滑壓經濟運行，有必要在上述汽輪機組調門流量特性和重疊度規范化整定的基礎上，對配汽函數進行進一步的精細化整定。

發明內容

本發明的目的是，為進一步提升汽輪機組進汽流量的調節精度，控制偏差≤0.3%，提出一種汽輪機組多步序閥控方式流量特性精細化整定方法。

無疑，解決流量特性輕微失常隱患（即確保進汽流量控制偏差≤0.3%～0.5%）對汽輪機組配汽函數的整定質量提出更高的技術指標要求。本質上，配汽函數組態是數值映射汽輪機流量特性的具體實現手段或途徑。在既定配汽結構和既定閥序下，汽輪機配汽端變工況過程中各參數之間能夠相互映射是各種結構類型汽輪機組流量特性整定及配汽計算的理論基礎，也是判斷配汽計算合理與否的唯一標準。為實現多步序閥控方式汽輪機組調門流量特性和重疊度的精細化化整定，核心仍是嚴格遵循既定閥序數值映射的配汽原則，而基礎在于獲取調門預啟閥和空行程區域的具代表性的完備信息；同時，關鍵在于巧妙地回避重疊區域各調門流量特性相互耦合所帶來的系統誤差。具體分析如下：