CN102176176B - 滑压运行机组agc方式下寻优控制方法 - Google Patents

滑压运行机组agc方式下寻优控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种滑压运行机组AGC方式下寻优控制方法。它方法简单，可有效减少震荡发生，提供机组运行经济性等优点的滑压运行机组AGC方式下寻优控制方法。它的步骤为：1）负荷设定后，对负荷设定进行滤；2）根据节流和循环效率的最佳效率点设置理想滑压曲线；3）利用PID的纯积分模块实现滑压设定的自动寻优；4）在压力设定速率限制后增加高低限模块，以防止压力设定值超出机组安全运行所允许的范围；5）AGC未投入时，负荷设定由运行人员手动设定，负荷不会产生小幅震荡，相应的压力设定也不会产生小幅震荡，逻辑中将压力设定切至运算旁路。

Description

滑压运行机组AGC方式下寻优控制方法
技术领域
本发明涉及一种滑压运行机组AGC方式下寻优控制方法。
背景技术
滑压的基本依据在于两方面的因素: 在低负荷工况下, 一是需通过高调门节流来限制进入汽轮机的蒸汽流量, 产生节流损失, 增大煤耗; 二是降低主蒸汽压力可减小高调门节流程度, 但主蒸汽压力降低造成循环效率降低。根据朗肯循环特性, 主蒸汽参数高的循环效率高, 反之则低。因此, 汽轮机发展的方向为提高主蒸汽参数, 也就产生了亚临界、超临界、超超临界机组。而在滑压运行方式下, 要降低主蒸汽参数, 必然要牺牲循环效率。因此, 两种因素共同作用下, 必有一最佳效率点, 最佳效率点组成的与主蒸汽压力相关的曲线就是汽轮机组的滑压运行曲线，我们称之为理想滑压曲线。
目前，滑压运行的机组在投入AGC时，存在以下几方面的问题：
首先，滑压控制是机组经济性的重要保证，对于滑压曲线的设计，汽机侧从经济性考虑所得到的曲线往往与锅炉厂提供的曲线相矛盾，直接反映在AGC的调节品质上，以某670MW超临界机组为例，机组负荷在430-530MW之间时，主汽压力的变化达到1MPa/20MW，也就是说在机组投入AGC时，压力设定在3分钟就要变化1MPa，对于锅炉侧来说，要满足这么快的压力变化需求和蓄热量变化的需求是不可能的，势必影响机组的AGC投入。在目前的调度策略形势下，AGC不能连续稳定的投入势必影响到机组的电量，也就是影响到机组的经济性。也就是说，超临界机组的滑压曲线的设置实际是经济性与经济性之间的矛盾。
其次，滑压运行的机组在AGC指令单向大幅度动作时，可以满足机组的经济性，但在AGC指令小幅震荡时，机组的经济性明显受到影响。这是因为在AGC指令小幅震荡时，滑压运行的机组其压力设定值在滑压段也会随之而出现小幅震荡，为满足AGC的要求，现在的机组在协调控制回路中一般都设有压力和负荷设定值的微分环节来提高对AGC的响应速率，大量微分环节的存在势必导致投入AGC的机组在AGC指令和压力设定值小幅震荡时，机组煤量一直在震荡，风、水、汽温等系统也会随之震荡。煤量震荡势必增加机组的煤耗，影响机组的经济性。另外，超临界机组压力变化时，机组蓄热的变化非常明显，这将会影响到分离器出口温度的稳定，并进而影响到机组压力的稳定，从而对机组 AGC调节品质产生很大的影响。
最后，滑压运行的机组在AGC指令小幅震荡时，滑压所产生的经济性不能弥补煤量震荡所增加的煤耗，另外，由于锅炉侧所存在的滞后性，不能保证机组压力与压力设定值的完全一致。
发明内容
本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种方法简单，可有效减少震荡发生，提高机组运行经济性等优点的滑压运行机组AGC方式下寻优控制方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种滑压运行机组AGC方式下寻优控制方法，它的步骤为：
1）根据需要进行负荷设定后，对负荷设定进行滤波，以减小负荷设定值在传递过程中所产生的毛刺，并对AGC指令随电网周波产生的小幅波动起到抑制作用；
2）根据节流和循环效率的最佳效率点设置理想滑压曲线；
3）利用PID的纯积分模块进行滑压设定的自动寻优，即让PID运算输出后的压力设定值不断向理想滑压曲线逼近：将理想滑压曲线的输出作为PID的设定值,将PID的输出作为PID的控制变量；加入滑压设定值的速率限制，以满足AGC负荷变化速率的要求，并对压力设定进行平滑处理，以免的压力设定值微分环节造成波动；增加滑压设定PID运算旁路，由切换模块实现；当理想滑压设定和PID运算后的压力设定偏差的绝对值大于定值时，启动运算旁路；
当理想滑压设定和PID运算后的压力设定偏差的绝对值小于定值时，关闭运算旁路，压力设定由PID运算给出；
4）在压力设定速率限制后增加高低限模块，以防止压力设定值超出机组安全运行所允许的范围；
5）AGC未投入时，负荷设定由运行人员手动设定，负荷不会产生小幅震荡，相应的压力设定也不会产生小幅震荡，逻辑中将压力设定切至运算旁路。
所述步骤1）中，采用超前滞后leadlag模块进行滤波。
本发明的有益效果是：本发明采用改变压力设定值的方法来减少AGC指令小幅震荡时，煤量的大幅震荡，同时可以保证AGC单向大幅增减负荷时，压力设定值响应的快速性。通过PID控制的纯积分功能，体现的是一种对于压力设定值的自动寻优功能。该方案既可以保证压力设定的平滑，同时设计压力逼近回路，可以保证压力设定值不断向最佳压力定值靠拢，提高机组的经济性指标。
目前国内300MW及以上机组从机组本身的经济性出发，普遍采用滑压运行方式，滑压运行方式对机组的AGC性能产生不利的影响。本专利的实施，可以解决滑压运行机组投入AGC方式时的控制难题，既保证机组的经济性，又满足电网对于机组AGC的要求。
附图说明
图1为本发明的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
1、负荷设定后，利用超前滞后（leadlag）模块对负荷设定进行滤波，以减小负荷设定值在传递过程中所产生的毛刺，并对AGC指令随电网周波产生的小幅波动起到一定的抑制作用；
2、根据节流和循环效率的最佳效率点设置理想滑压曲线；  
3、利用PID的纯积分模块实现滑压设定的自动寻优，使得PID运算输出后的压力设定值不断向理想滑压曲线逼近；
4、将理想滑压曲线的输出作为PID的设定值,将PID的输出作为PID的控制变量；
5、加入滑压设定值的速率限制，满足AGC负荷变化速率的要求，并可对压力设定进行平滑处理，以免对压力设定值微分环节造成太大的波动；
6、增加滑压设定PID运算的运算旁路功能，它由图1中的“切换”模块实现，当理想滑压设定和PID运算后的压力设定偏差（DEV）的绝对值（ABS）大于定值时，启动运算旁路；运算旁路的作用是当AGC大幅变负荷时，实现压力设定对理想滑压曲线的快速跟踪，当偏差(DEV)的绝对值(ABS)大于定值时(定值视机组实际定),压力设定值的运算不经过PID环节；
7、当理想滑压设定和PID运算后的压力设定偏差（DEV）的绝对值（ABS）小于定值时，关闭旁路功能，压力设定由PID运算给出；
8、在压力设定速率限制后增加高低限模块，以防止压力设定值超出机组安全运行所允许的范围；
9、AGC未投入时，负荷设定由运行人员手动设定，负荷不会产生小幅震荡，相应的压力设定也不会产生小幅震荡，逻辑中将压力设定切至旁路功能。

Claims (1)

1.一种滑压运行机组AGC方式下寻优控制方法，其特征是，它的步骤为：
1)负荷设定后，采用超前滞后leadlag模块进行滤波，以减小负荷设定值在传递过程中所产生的毛刺，并对AGC指令随电网周波产生的小幅波动起到抑制作用；
2)根据节流和循环效率的最佳效率点设置理想滑压曲线；
3)利用PID的纯积分模块实现滑压设定的自动寻优，使得PID运算输出后的压力设定值不断向理想滑压曲线逼近：将理想滑压曲线的输出作为PID的设定值，将PID的输出作为PID的控制变量；加入滑压设定值的速率限制，满足AGC负荷变化速率的要求，并可对压力设定进行平滑处理，以免对协调控制回路中的压力设定值微分环节造成太大的波动；增加滑压设定PID运算旁路，由切换模块实现，当理想滑压设定和PID运算后的压力设定偏差的绝对值大于定值时，启动运算旁路；
当理想滑压设定和PID运算后的压力设定偏差的绝对值小于定值时，关闭运算旁路，压力设定由PID运算给出；
4)在压力设定速率限制后增加高低限模块，以防止压力设定值超出机组安全运行所允许的范围；
5)AGC未投入时，负荷设定由运行人员手动设定，负荷不会产生小幅震荡，相应的压力设定也不会产生小幅震荡，逻辑中将压力设定切至运算旁路。
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