CN103452605A - 基于dcs系统的背压保护控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于DCS系统的背压保护控制方法，包括：获取300MW高背压机组系统的当前运行功率和当前背压值，并根据基于背压保护裕度的模糊控制公式计算获得系统当前电功率；根据所述当前电功率，将调整功率指令通过DCS系统发送给300MW高背压机组系统调整当前电功率。本发明通过当前运行功率和当前背压值获得系统当前电功率，并通过DCS系统进行相应的调整，确保了300MW高背压机组在高背压运行状态下的安全、经济运行。

Description

基于DCS系统的背压保护控制方法

技术领域

本发明涉及一种基于DCS系统的背压保护控制方法，属于电机供热设备技术领域。

背景技术

现有的300MW高背压机组系统的背压调整与机组排汽量直接相关，但排汽量无法直接测量，需依据主蒸汽量和供热抽汽量之间的排汽量关系调整电功率或抽汽量。但是现有技术无法对主蒸汽量和供热抽汽量之间的排汽量关系难以精确计算，从而导致300MW高背压机组系统的背压调整效果较差，导致存在一定的安全事故隐患。

发明内容

本发明为解决现有的300MW高背压机组系统的背压调整效果较差的问题，进而提供了一种基于DCS系统的背压保护控制方法。为此，本发明提供了如下的技术方案：

一种基于DCS系统的背压保护控制方法，包括：

获取300MW高背压机组系统的当前运行功率和当前背压值，并根据基于背压保护裕度的模糊控制公式计算获得系统当前电功率；

根据所述当前电功率，将调整功率指令通过DCS系统发送给300MW高背压机组系统调整当前电功率。

本发明提供的基于DCS系统的背压保护控制方法，通过当前运行功率和当前背压值获得系统当前电功率，并通过DCS系统进行相应的调整，确保了300MW高背压机组在高背压运行状态下的安全、经济运行。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式提供的背压保护裕度定义示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的具体实施方式提供了一种基于DCS系统的背压保护控制方法，包括：

获取300MW高背压机组系统的当前运行功率和当前背压值，并根据基于背压保护裕度的模糊控制公式计算获得系统当前电功率；

根据所述当前电功率，将调整功率指令通过DCS系统发送给300MW高背压机组系统调整当前电功率。

本具体实施方式基于的DCS(Distributed Control Systems，分布式控制系统)是由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路，同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统。DCS采用微处理机分别控制各个回路，而用中小型工业控制计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制。各回路之间和上下级之间通过高速数据通道交换信息。分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。分布式控制系统是在计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统的基础上发展起来的，是生产过程的一种比较完善的控制与管理系统。在分布式控制系统中，按地区把微处理机安装在测量装置与控制执行机构附近，将控制功能尽可能分散，管理功能相对集中。这种分散化的控制方式能改善控制的可靠性，不会由于计算机的故障而使整个系统失去控制。当管理级发生故障时，过程控制级（控制回路）仍具有独立控制能力，个别控制回路发生故障时也不致影响全局。与计算机多级控制系统相比，分布式控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理和成本更低。

具体的，本具体实施方式定义背压保护裕度为：如图1所示，机组运行负荷下所对应的背压保护曲线中报警线上的报警背压与机组运行背压的差值，用公式表示如下：

R_S＝P_A-P_B

其中R_S为背压保护裕度，P_A和P_B分别为背压保护曲线中报警线上的报警背压与机组运行背压。

当背压保护裕度小于-5KPa的时候，需要汽轮机调节系统给出调节负荷的指令使机组运行到安全区域，而或加或减负荷也是一个有待确定的变量。本具体实施方式采用模糊控制方法确定是加还是减负荷，其控制规则如下：

1.对于背压保护裕度大于等于零时，机组处于安全区或者临界安全区，此时机组按照负荷控制指令正常运行，不需进行背压保护控制。

2.对于背压保护裕度小于零时，机组需要优先考虑背压保护控制，需要进行如下调节：

a.根据经验先给机组减小负荷的信号：

当背压保护裕度随时间的变化率大于0

时，说明背压保护裕度随时间的变化速率为正，即机组运行正逐渐接近安全区域，此时应该持续给机组减小负荷的信号。

当背压保护裕度随时间的变化率小于0时，说明背压保护裕度随时间变化越来越远离安全区，此时将减负荷的信号改成增负荷的信号。

b.当背压保护裕度大于等于零时，说明机组已经处于安全区或者临界安全区，此时机组按照负荷控制指令正常运行，不需进行背压保护控制。

据此设置模糊规则为：

给定机组减负荷信号：

$\frac{\mathrm{dN}}{\mathrm{dt}}=\left\{\begin{array}{c}<0(\frac{d{R}_s}{\mathrm{dt}}\&GreaterEqual;0)\\ >0(\frac{d{R}_s}{\mathrm{dt}}<0)\end{array}\right.\mathrm{\&Lambda;\&Lambda;\&Lambda;}(R_s<0\mathrm{KPa})$

式中，N表示负荷，t为时间，

表示加减负荷的斜率，R_s表示背压保护裕度。

当背压超过42KPa时立即调节抽汽阀以改变排汽量，实现背压保护控制。从仿真结果可以看出，当背压超限时，排汽量就开始下降，开始了对背压的调节，调节速度非常快。

当背压超过42KPa时保持抽汽量不变，立即调节主汽阀以改变排汽量，实现背压保护控制。从仿真结果可以看出，当背压超限时，主汽阀动作，但是由于整个调节过程中的惯性比较大，相对与控制抽汽量的方法该方法调节速度较慢。

采用本具体实施方式提供的技术方案，通过当前运行功率和当前背压值获得系统当前电功率，并通过DCS系统进行相应的调整，确保了300MW高背压机组在高背压运行状态下的安全、经济运行。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种基于DCS系统的背压保护控制方法，其特征在于，包括：

获取300MW高背压机组系统的当前运行功率和当前背压值，并根据基于背压保护裕度的模糊控制公式计算获得系统当前电功率；

根据所述当前电功率，将调整功率指令通过DCS系统发送给300MW高背压机组系统调整当前电功率。

2.根据权利要求1所述的DCS系统背压保护控制方法，其特征在于，基于背压保护裕度的模糊控制公式为

$\frac{\mathrm{dN}}{\mathrm{dt}}=\left\{\begin{array}{c}<0(\frac{d{R}_s}{\mathrm{dt}}\&GreaterEqual;0)\\ >0(\frac{d{R}_s}{\mathrm{dt}}<0)\end{array}\right.\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;(R_s<0\mathrm{KPa})$

其中，R_s表示背压保护裕度，N表示负荷，t表示时间，

表示加减负荷的斜率。

3.根据权利要求1所述的基于DCS系统的背压保护控制方法，其特征在于，所述背压保护裕度为机组运行负荷下对应的背压保护曲线中报警线上的报警背压与机组运行背压的差值。