[發明專利]一種基于多數據判斷的0號高加優化控制系統

有效

• 申請號: 202110001782.0
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112833453B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 王強;康志勇;張軍科;張軍輝;任慶昌;程強;邢九州
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司華中電力試驗研究院;大唐鞏義發電有限責任公司
• 主分類號: F01D17/10
• 分類號: F01D17/10;F24D19/10
• 代理公司: 鄭州中鼎萬策專利代理事務所(普通合伙) 41179
• 代理人: 林新園

1.一種基于多數據判斷的0號高加優化控制系統，其特征在于，其包括4個控制級，分別為暖管控制級、環保控制級、經濟控制級和一次調頻控制級，通過4個控制級實現在機組啟動及并網后0號高加全程自動投運，并根據0抽壓力、0抽溫度、0號高加出口溫度、0抽管道上下壁溫、0號高加進汽壓力、機組負荷和一次調頻轉差信號這些熱控測量值，實現0號高加的暖管控制、環保控制、經濟控制和一次調頻控制優化，達到0號高加的最優經濟性能；

其中：

暖管控制級：在0號高加投運前，通過控制0抽管道主調門的開度，緩慢升高0抽管道上下壁溫，以0抽管道上下壁溫小于3℃/min作為暖管的控制速度，當0號高加進汽溫度接近0抽溫度時，暖管結束，優化了0號高壓加熱器暖管控制模式；

環保控制級：在機組并網前，投入0號高加，通過0號高加的投運，提高機組的給水溫度，從而提高省煤器出口煙溫，提高SCR入口煙溫，滿足SCR的運行條件，擴展了脫硝系統投運的負荷范圍，極大提升機組環保水平；

經濟控制級：根據機組負荷和0號高加的出口溫度，按最優0號高加運行曲線，設置最優運行0號高加控制壓力，最大的提高機組的經濟性能；

一次調頻控制級：通過0號高加的主汽門的開度變化，瞬時改變0抽蒸汽壓力，增強機組的負荷響應能力，提高機組一次調頻能力；

所述暖管控制級的具體控制方法為：

在0號高加投運前，通過控制0抽管道旁路暖管系統的調門開度，緩慢升高0抽管道上下壁溫，以0抽管道上下壁溫小于3℃/min作為暖管的控制速度；

若0抽管道上下壁溫當前值與0抽管道上下壁溫前1min值的差小于3℃，則暖管旁路調門開度增加1％；

若0抽管道上下壁溫當前值與0抽管道上下壁溫前1min值的差大于3℃，則暖管旁路調門開度減少1％；

當0抽管道上下壁溫值大于200℃，旁路暖管結束，暖管旁路調門指令自動置為25％；

緩慢開啟0號高加進汽主調門，以0抽管道上下壁溫小于3℃/min作為暖管的控制速度；

若0抽管道上下壁溫當前值與0抽管道上下壁溫前1min值的差小于3℃，則0號高加進汽主調門開度增加1％；

若0抽管道上下壁溫當前值與0抽管道上下壁溫前1min值的差大于3℃，則0號高加進汽主調門開度減少1％；

當0抽管道上下壁溫值與0號高加進汽溫度值偏差在±20℃時，即可認定0號高加管道上下壁溫與進汽溫度接近，主路暖管結束，暖管模式自動切除；

所述經濟控制級中按最優0號高加運行曲線，設置最優運行0號高加控制壓力具體為：機組一次調頻不動作時，機組0號高加按0號高加進汽壓力最優控制曲線所對應的擬合曲線公式控制0號高加主調門閥位，擬合曲線公式為：

f(p)＝-0.00000003×w³+0.00003068×w²-0.00271022×w+5.09695863

其中：330MW≤w≤520MW；

p為0號高加進氣壓力；w為機組負荷；

所述一次調頻控制級的具體控制方法為：

機組一次調頻小擾動情況下，先通過改變0號高加的主調門的開度，瞬時改變0抽蒸汽流量，增強機組的負荷響應能力，若0號高加的變動滿足不了一次調頻的要求，則通過機組流量總指令的變化，彌補0號高加一次調頻能力不足的問題，具體為：

通過0號高加主調門開度與轉差的關系曲線，擬合得到520MW、430MW、360MW和330MW的0號高加主調門開度與轉差的函數，通過擬合曲線函數和插值法，可得出50％～80％THA工況下轉差對應0號高加調門開度函數關系：

k₁＝-0.0170×r_c⁵+0.2296×r_c⁴-1.3849×r_c³+3.6856×r_c²-10.0132×r_c+70.7628

k₂＝-0.2136×r_c⁵+3.5354×r_c⁴-23.1467×r_c³+74.2216×r_c²-121.5501×r_c+144.6477

k₃＝0.0576×r_c⁵-1.1286×r_c⁴+8.0592×r_c³-26.6014×r_c²+34.2508×r_c+55.0269

式中：k₁-520MW工況0號高加主調門開度，％；

k₂-430MW工況0號高加主調門開度，％；

k₃-360MW工況0號高加主調門開度，％；

r_c-汽輪機的負向轉差，r/min；

r_c≤4.8；

當機組負荷430MW＜w≤520MW時，0號高加調門開度函數關系為：

k＝k₁+(w-430)/2×(k₁-k₂)

當機組負荷360MW＜w≤430MW時，0號高加調門開度函數關系為：

k＝k₂+(w-360)/2×(k₂-k₃)

當機組負荷330MW≤w≤360MW時，0號高加調門開度函數關系為：

k＝k₃

當機組負荷在330～520MW工況下，一次調頻小擾動時，0號高加主調門可根據上面函數關系，直接由轉差限號對應求出0號高加主調門對應的閥位指令，從而降低一次調頻響應滯后時間，調頻負荷滿足小擾動要求。