[發明專利]燃氣輪機可調靜子葉片角度控制方法、系統、設備和介質

有效

• 申請號: 202210260923.5
• 申請日: 2022-03-16
• 公開（公告）號: CN114592973B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 王子楠;田震;劉智睿
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F02C9/20
• 分類號: F02C9/20;F04D29/46;F04D29/56;F04D27/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

本發明提供了一種燃氣輪機可調靜子葉片的角度控制方法、系統、設備和介質。所述方法包括：獲取燃氣輪機參數每個燃氣輪機參數的測量可靠值，參數包括燃氣輪機轉速、壓氣機入口溫度和作動筒位置；根據燃氣輪機轉速和壓氣機入口溫度的測量可靠值，得到經過修正的燃氣輪機轉速；利用經過修正的燃氣輪機轉速以及第一預設規則得到角度需求值；利用可調靜子葉片的角度需求值以及第二預設規則得到作動筒位置需求值；利用作動筒位置需求值與作動筒位置的測量可靠值之間的偏差，調節向作動筒提供的液壓油，使作動筒到達需求位置以調節可調靜子葉片的角度；利用作動筒位置測量可靠值以及第三預設規則得到角度間接測量值，用于判斷角度控制的準確性。

技術領域

本發明涉及燃氣輪機可調靜子葉片角度控制方法、系統、設備和介質。

背景技術

燃氣輪機作為工業皇冠上的明珠，被廣泛應用于我國航空動力、燃氣發電和管路壓縮等諸多工業場景，因為深入工業生產的關鍵環節，所以其安全穩定運行極為重要。而燃機技術我國還沒有完全掌握，熱端部件制造、DLN燃燒和自動控制系統等核心技術仍被國外公司壟斷。燃氣輪機可調靜子葉片(Variable Stator Vane，VSV)控制就是針對壓氣機穩定運行的控制方法，實現的主要目的是在各種轉速和入口溫度范圍內保證壓氣機無故障運行。壓氣機從周圍大氣吸入空氣，并進行壓縮，向壓氣機后的燃燒室提供有一定壓力、溫度的空氣，VSV由壓氣機進口第一級動葉前的可調整角度的靜葉及其后的若干級靜子葉片組成，可以在機組起動及停機的過程中防止機組喘振，保護壓氣機的運行安全。通過對可調靜子葉片偏轉角度的控制，可以有效改善燃氣輪機循環總效率。

但現有燃氣輪機壓氣機可調靜子葉片的角度控制過程中，存在壓氣機工況點與VSV角度不匹配的問題，VSV控制的穩定性、快速性和準確性無法保證等問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

現有燃氣輪機壓氣機可調靜子葉片的角度控制過程中，存在壓氣機工況點與VSV角度不匹配的問題，VSV控制的穩定性、快速性和準確性無法保證等問題。

(二)技術方案

本發明一方面提供了燃氣輪機可調靜子葉片的角度控制方法，所述控制方法包括：通過N組傳感器獲取燃氣輪機參數，根據預設的多傳感器監測值優選邏輯得到每個所述燃氣輪機參數的測量可靠值，所述燃氣輪機參數包括燃氣輪機轉速、壓氣機入口溫度和作動筒位置測量值，N≥1；根據所述燃氣輪機轉速和所述壓氣機入口溫度的測量可靠值，得到經過修正的燃氣輪機轉速；利用所述經過修正的燃氣輪機轉速以及第一預設規則得到可調靜子葉片的角度需求值；利用所述可調靜子葉片的角度需求值以及第二預設規則得到驅動可調靜子葉片的作動筒位置需求值；利用所述的作動筒位置需求值與作動筒位置的測量可靠值之間的偏差，得到控制液壓泵的伺服閥的驅動電流輸入值，以使所述伺服閥根據電流輸入值控制液壓泵開度，向作動筒提供液壓油，使作動筒到達需求位置從而帶動可調靜子葉片動作，對所述可調靜子葉片的角度進行控制；利用所述的作動筒位置測量可靠值以及第三預設規則得到當前可調靜子葉片角度間接測量值，用于判斷對可調靜子葉片角度控制的準確性。

可選地，所述N組傳感器為2組傳感器，所述燃氣輪機參數的可靠值為下列數值中的一個：第一傳感器測量值、第二傳感器測量值、第一傳感器測量值和第二傳感器測量值的平均值、第一傳感器測量值和第二傳感器測量值中的最大值、第一傳感器測量值和第二傳感器測量值中的最小值和預設默認值。

可選地，所述經過修正的燃氣輪機轉速通過下式得到：修正的燃氣輪機轉速＝燃氣輪機轉速/壓氣機入口溫度的平方根修正值。

可選地，所述第一預設規則為轉速與可調靜子葉片的角度需求值插值表。

可選地，所述第二預設規則為經過修正的可調靜子葉片的角度需求值與驅動可調靜子葉片的作動筒位置需求值插值表。