[發明專利]亞臨界火電機組協調控制系統參數尋優方法在審

申請號：	202110769209.4	申請日：	2021-07-07
公開（公告）號：	CN113641153A	公開（公告）日：	2021-11-12
發明（設計）人：	楊大錨;李會軍;李海浩;梁永吉;魏博遠;劉申;馬占鋒;劉磊;周家材;洪澎;呂世文;李國福	申請（專利權）人：	華能銅川照金煤電有限公司
主分類號：	G05B19/418	分類號：	G05B19/418
代理公司：	西安文盛專利代理有限公司 61100	代理人：	佘文英
地址：	727100***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	臨界火電機組協調控制系統參數方法
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【說明書】：

本發明公開了一種亞臨界火電機組協調控制系統參數尋優方法。該方法針對深調下600MW亞臨界火電機組的協調控制系統，首先通過特征軌跡法確定控制器的形式及部分必要參數，來保證控制系統的穩定性，同時結合逐步降步長的天牛須搜索算法尋優得到最佳控制器參數，優化控制系統性能。該方法一定程度上克服了機組大慣性、非線性和時變性給控制帶來的影響，能有效保證600MW亞臨界火電機組在快速大范圍變負荷時的控制效果，滿足電網“兩個細則”相關性能要求。

技術領域

本發明涉及一種基于啟發式算法和特征軌跡設計的600MW亞臨界火電機組協調控制系統參數尋優方法，屬于熱能動力工程和自動控制領域。

背景技術

亞臨界單元機組協調控制系統(CCS)通過將汽機和鍋爐這一對快慢特性差異大的對象看作一個整體進行控制，以完成如下任務：(1)負荷指令不變時，能夠消除擾動引起的主汽壓力波動及負荷偏差；(2)負荷指令改變時，對外能夠保證功率響應及時，對內能夠控制主汽壓力偏差在允許范圍內，以平衡壓力和功率之間的矛盾，從而維持機組安全穩定的運行。

協調控制系統對于火電機組安全、經濟運行的重要性不言而喻。當前，出于消納清潔能源及緩解電網負荷年峰谷差、晝夜峰谷差問題的目的，需要挖掘不同容量火電機組深度調峰的潛力，以提高火電機組運行靈活性，其中就包括了部分600MW亞臨界火電機組。這對亞臨界火電機組協調控制系統提出了更高要求。

機組在大范圍升降負荷過程中，協調被控對象動態特性發生明顯變化，原控制器參數不再適配，導致協調控制系統性能退化，過/再熱汽溫度、主汽壓力和NOx濃度等關鍵參數波動大，影響機組安全、經濟運行，導致機組受電網“兩個細則”考核較多，嚴重制約了機組的調峰能力。

發明內容

本發明的目的是提供一種亞臨界火電機組協調控制系統參數尋優方法，用來解決上述背景中提及的問題。

簡化后的亞臨界單元機組協調系統結構示意圖如圖1所示。圖中u_B、u_t分別指代鍋爐燃燒率指令、汽機調門指令；P_t、N_E分別指代主汽壓力(機側壓力)、實發功率。該亞臨界單元機組協調系統被控對象可被視為2×2多變量對象，其輸入輸出關系可用下式描述：

式中G_PB(s)、G_NB(s)分別為以u_B為輸入，P_t、N_E為輸出的傳遞函數模型(u_t保持不變)；G_PT(s)、G_NT(s)分別為以u_t為輸入，P_t、N_E為輸出的傳遞函數模型(u_B保持不變)。G(s)為對象的傳遞函數模型矩陣。由模型形式可知，主汽壓力調節回路和功率調節回路之間具有較強的耦合關系。