CN103557511B - 一种电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法 - Google Patents
一种电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103557511B CN103557511B CN201310576564.5A CN201310576564A CN103557511B CN 103557511 B CN103557511 B CN 103557511B CN 201310576564 A CN201310576564 A CN 201310576564A CN 103557511 B CN103557511 B CN 103557511B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- operating point
- steam temperature
- main steam
- typical operating
- load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法,其包括如下步骤:步骤一、划分电站锅炉运行的典型工况点;步骤二、测试典型工况点处的主蒸汽温度数学模型;步骤三、计算典型工况点处的PID可调参数的最优值;步骤四、在分散控制系统DCS中利用分段线性函数模块进行控制逻辑组态;步骤五、在分散控制系统DCS中实现主蒸汽温度在任意工况点的近似最优控制;本发明的有益效果是解决了火电机组主蒸汽温度系统在机组运行的全负荷范围内保证内、外回路PID可调参数的最优值的自动调度问题,大幅度地提高主蒸汽温度的调节品质,减少机组在负荷大幅度变化情况下易出现的超温现象。
Description
技术领域
本发明涉及电站锅炉主蒸汽温度控制方法,尤其是涉及一种电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法,适用于燃煤发电机组,属于自动控制技术领域。
背景技术
大型电站锅炉主蒸汽温度控制是提高经济效益、保证机组安全运行的不可缺少的环节。对锅炉主蒸汽温度的控制要求是十分严格的,汽温过高或者过低,以及大幅度的波动都将影响锅炉、汽轮机的安全和经济性。因此维持锅炉主蒸汽温度的稳定运行是非常必要的。过热器一般由若干级组成,各级管子常使用不同的材料,分别对应一定的最高允许温度。因此为保证金属安全,还应当对各级受热面出口的汽温加以限制,此外,还应防止局部管子的超温爆漏和汽轮机汽缸两侧的受热不均。蒸汽温度过高,若超过了设备部件(如过热器管、蒸汽管道、汽轮机喷嘴、叶片等)的允许工作温度,将使钢材加速蠕变,降低使用寿命。严重的超温甚至会使管子过热而爆破。蒸汽温度过低,将会降低热力设备经济性,增加发电煤耗。汽温过低,还会使汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加,对叶片的侵蚀作用加剧,严重时将会发生水冲击,威胁汽轮机的安全。而且汽温突升突降还会使锅炉各受热面焊口及连接部分产生较大的热应力,造成胀差增加。严重时甚至可能发生叶轮与隔板间的动静摩擦,汽轮机剧烈振动等。
主蒸汽温度一般可看做多容分布参数受控对象,对该对象的控制比较困难。其原因主要有:(1)、锅炉燃烧工况不稳定,烟气侧扰动频繁且扰动量较大,影响主蒸汽温度变化较快;(2)、由于工艺特性决定了各级过热器管道较长,造成主汽温对其调节手段,即喷水减温器的减温水量变化的反应较慢,表现出明显的滞后特性;(3)外部扰动(如主蒸汽流量波动、主蒸汽压力波动等)变化频繁且扰动量较大,致使主汽温经常波动;(4)内部扰动(如主给水流量波动、给水压力波动等引起的减温水流量波动),使得喷水量发生变化,造成主汽温在外扰较小时仍经常偏离设定值;(5)主汽温系统对于机组负荷的变化具有明显的时变特性。热工对象的动态特性与运行工况密切相关,机组的对象特性随着机组负荷变化发生明显变化,特别是对于调峰机组现象更为严重。对于主汽温对象来讲,其动态特性受运行工况参数(主蒸汽流量、主蒸汽压力以及主蒸汽温度)变化影响,导致模型参数发生明显变化。由于机组负荷变化影响供煤量,从而直接影响过热器吸热,同时汽机侧负荷变化也会引起蒸汽流量变化,因此负荷变化会引起蒸汽流量扰动、过热器吸热量扰动以及过热器入口汽温扰动。通常当负荷增加时,会导致系统特性函数的滞后和惯性时间常数以及静态增益都呈现明显减小的趋势,总的汽温则随负荷升高而增加。
常规的主蒸汽温度控制方案大致包含两种控制策略及其组合:一种是前馈控制,另一种是串级反馈控制。设计前馈控制和反馈控制相结合的复合控制系统,是克服干扰、提高控制品质的有效方法。前馈控制是一种非常有效的手段,其特点是针对确定性扰动,系统控制器根据扰动的大小和变化情况对被控制对象施加相反的控制作用,补偿扰动的影响,从而能够在扰动对被控对象的影响体现出来之前就将其抵消。但是前馈控制得以应用的一个重要前提是扰动可以测量,目前对于汽温控制来讲,锅炉燃烧扰动无法测量,蒸汽流量的测量误差也比较大,因此很难设计精确的前馈控制对其加以抵消。同时,前馈控制不能改变系统的闭环特性,当负荷变化导致被控对象变化时,系统的闭环稳定性只能靠反馈控制回路内的控制器的相应改变来适应。常规反馈控制方法是基于PID的控制器,通过理论计算或专家经验调试得到合适的PID控制器参数,使其与被控对象的参数相匹配,从而得到一个稳定的且控制性能良好的闭环控制系统。从工程上来讲,PID控制器参数的物理意义清楚并且容易在线调整,因此得到了广泛的应用。但是串级PID控制器的参数都是在锅炉处于特定负荷下整定得到的一组特定值,对于被控系统参数(增益、滞后时间和惯性时间)随机组运行工况(发电功率、主蒸汽压力)明显变化的主蒸汽温度对象来讲,当负荷工况在大范围内变化时,按照固定负荷设计的PID参数很难取得满意的控制效果。因此需要一种新的电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法,能够在机组负荷大范围变化的情况下,保证机组处于安全稳定的高性能运行状态。
经现有学术及技术文献的检索,未发现专门针对主蒸汽温度全程控制问题的研究。而对于主蒸汽温度控制问题的研究,多集中在将各种先进控制算法应用于某个或某几个独立典型工况点的控制尝试和仿真对比上。对于系统特性随机组运行工况明显变化的主蒸汽温度对象,现有方法的实用价值不高,控制效果越来越不能满足高度自动化时代的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为提供一种准确度高、反应快速,简便易行的基于传统串级控制方案的电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法,避免具有大迟延、大惯性和时变特性的主蒸汽温度对象随着机组负荷变化而导致主蒸汽温度控制性能不佳甚至不稳定的问题,以提高锅炉主蒸汽温度的控制品质。
本发明的技术方案如下:
本发明的步骤如下:
步骤一、划分电站锅炉运行的典型工况点:
依据机组的最大负荷设计容量及主要运行负荷区间划分出N个典型工况点,每个典型工况点代表一个负荷值;N的取值不小于2,当N=2时所述2个典型工况点分别为锅炉最低稳燃负荷工况点X1,额定最大负荷工况点XN;当N>2时所述N个典型工况点分别为锅炉最低稳燃负荷工况点X1,额定最大负荷工况点XN以及上述两个工况点之间划分出的(N-2)个典型工况点;
步骤二、测试典型工况点处的主蒸汽温度数学模型:
通过对机组进行主动负荷升降或等待负荷调峰运行,利用扰动试验测试典型工况点处的系统特性模型如(1)~(2);
惰性区N个典型工况点的一阶惯性加纯迟延传递函数模型:
(n=1,2,…,N) (1)
导前区N个典型工况点的一阶惯性等效传递函数模型:
(n=1,2,…,N) (2)
其中,N表示典型工况点的个数,与步骤一中的典型工况点相对应;
s是拉普拉斯算子;
y 1(s)、y 2(s)、u(s)分别是主蒸汽温度信号、导前汽温信号、控制信号的拉普拉斯变换;
G 1(s)、G 2(s)分别是外回路的一阶加纯迟延传递函数和主蒸汽温度对象内回路的一阶惯性等效传递传递函数;
、分别是第n个典型工况点处一阶惯性加纯迟延传递函数模型和一阶惯性等效传递函数模型的稳态增益;
、分别是第n个典型工况点处一阶惯性加纯迟延传递函数模型和一阶惯性等效传递函数模型的时间常数;
是第n个典型工况点处一阶惯性加纯迟延传递函数模型的纯迟延时间;
步骤三、计算典型工况点处的PID可调参数的最优值:
主蒸汽温度控制系统采用通用的串级控制方案,外回路采用比例+积分+微分(PID:)控制,内回路采用比例+积分(PI:)控制;对每个典型工况点都有一组可调参数与之对应,每组可调参数的个数都是5个,它们分别是外回路的PID可调参数:比例系数、积分系数和微分系数,以及内回路的PID可调参数:比例系数和积分系数;
每个典型工况点对应的5个PID可调参数的最优值,分别采用式(3)~(7)计算得到;
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
其中,T f1、T f2分别是外回路和内回路的可调滤波器时间常数;
N表示典型工况点的个数,与步骤一中的典型工况点相对应;
步骤四、在分散控制系统DCS中利用分段线性函数模块进行控制逻辑组态:
根据上述的N个典型工况点得到的N组PID可调参数的最优值,通过分散控制系统DCS中通用的分段线性函数模块进行控制逻辑组态;对应上述5个PID可调参数,即外回路的PID可调参数:比例系数、积分系数和微分系数,以及内回路的PID可调参数:比例系数和积分系数,共需要5个分段线性函数模块进行控制逻辑组态;
步骤五、在分散控制系统DCS中实现主蒸汽温度在任意工况点的近似最优控制:
对于每个分段线性函数模块,都将实时测量的机组负荷信号X作为该模块的输入,该模块的输出是PID可调参数。当机组负荷信号X等于步骤一中划分的典型工况点处的负荷值时,每个分段线性函数模块即将步骤三中计算的对应典型工况点的PID可调参数的最优值输出;
由于分段线性函数模块自身的线性插值功能,便建立了最优PID可调参数与机组负荷X之间的函数关系,当机组工作于任意非典型工况点时,分散控制系统DCS中的分段线性函数模块则自动完成线性插值功能,自动输出适合此工作点的PID参数值。
所述步骤一中,当N>2时,锅炉最低稳燃负荷工况点X1和额定最大负荷工况点XN之间的(N-2)个典型工况点根据负荷大小等间隔划分。
为了进一步提高电站锅炉主蒸汽温度全程控制的效果,作为优选的技术方案,对PID可调参数的最优值与机组负荷之间对应函数关系进行优化,即在步骤五后增加如下操作:
当机组工作于任意非典型工况点时,此时分散控制系统DCS中的分段线性函数模块通过自动插值输出的PID可调参数使主蒸汽温度与设定值之间的最大偏差超过5℃,说明此工作点下通过自动插值输出的PID可调参数与当前PID可调参数的最优值之间有差距,则需要技术人员对当前工况点继续进行主动负荷升降或等待负荷调峰运行,利用扰动试验测试当前工况点处的系统特性模型,按照步骤二的方法继续获得该工况点如式(1)所示的惰性区的一阶加纯迟延等效传递函数模型以及如式(2)所示的导前区的一阶惯性等效传递函数模型;然后重新依据步骤三的计算方法得到对应于此工况点的PID可调参数的最优值,并将此工况点作为新加的典型工况点,重新对步骤四的分段线性函数模块进行控制逻辑组态,完成PID可调参数的最优值与机组负荷之间对应函数关系的优化更新。
所述外回路和内回路的可调滤波器时间常数T f1、T f2的取值满足T f1=(0.3~0.7),T f2=(0.3~0.7)。
获取所述N个典型工况点下如式(1)和(2)所示的主蒸汽温度串级控制系统的传递函数模型及其相应的PID控制参数时,要使机组处于稳定运行状态,即单元机组处于协调控制的系统工作方式,需满足:
第一、机组实际测量的负荷与负荷指令(即设定值)之间的偏差小于最大允许值,取2%~4% Norm(Norm:机组额定负荷);
第二、实际测量的主蒸汽压力与主蒸汽压力设定值之间的偏差小于最大允许偏差,取0.3~0.6MPa,且机组稳定持续时间达到要求的持续时间,取20~40分钟。
本发明的有益效果:
(1)解决了火电机组主蒸汽温度系统在机组运行的全负荷范围内保证内、外回路PID可调参数的最优值的自动调度问题,大幅度地提高主蒸汽温度的调节品质,减少机组在负荷大幅度变化情况下易出现的超温现象;
(2)根据机组主蒸汽温度对象的动态特性(负荷扰动时被控对象的稳态增益、,时间常数、,纯迟延时间)随着负荷变化呈现单调的变化趋势这一特点,通过对机组进行主动负荷升降或等待负荷调峰运行进行特性测试获取主蒸汽温度对象的系统特性模型,并计算得到典型工况点下能使主蒸汽温度控制系统安全稳定运行的内、外回路PID可调参数的最优值;通过组态实现内、外回路的PID可调参数的最优值也随着负荷的变化呈现单调的变化趋势,进而建立内、外回路PID可调参数的最优值与机组负荷之间的对应关系,弥补了传统单一参数串级汽温控制方案的不足;
(3)通过采用分散控制系统中的分段线性函数模块,将机组负荷信号作为该模块的输入,进而能够得到任意负荷下内、外回路的近似PID可调参数的最优值,增加了主蒸汽温度控制系统的响应速度和控制性能;
(4)本发明在传统的主蒸汽温度串级控制方法的基础上,增加了能够适应于机组负荷大范围变化的控制器参数的自动调度方法,利用了分段线性函数模块;运用的技术手段是模型工程测试,以及对相应模型进行控制器参数的最优计算。
附图说明
图1是主蒸汽温度控制系统原理图。
图中及文中符号说明:y r为主蒸汽温度设定值,y 1为主蒸汽温度测量值,y 2为导前汽温测量值,u为控制信号,K p1为外回路比例系数,K i1为外回路积分系数,K d1为外回路微分系数,K p2为内回路比例系数,K i2为内回路积分系数,X为当前机组的负荷值,F(x)为分段线性函数模块,PID为外回路控制器,PI为内回路控制器。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步详细的说明。
实施例1:
具体步骤如下:
步骤一、划分电站锅炉运行的典型工况点:
依据机组的最大负荷设计容量及主要运行负荷区间划分出4个典型工况点,所述4个典型工况点分别为锅炉最低稳燃负荷工况点X1=40%Norm(Norm:机组额定负荷,如600MW机组则Norm=600),额定最大负荷工况点X4=100%Norm以及上述两个工况点之间等间隔划分出的2个典型工况点X2=60%Norm以及X3=80%Norm;
步骤二、测试典型工况点处的主蒸汽温度数学模型:
通过对机组进行主动负荷升降或等待负荷调峰运行,利用扰动试验测试典型工况点处的系统特性模型如(1)~(2);
惰性区N个典型工况点的一阶惯性加纯迟延传递函数模型:
(n=1,2,…,N) (1)
导前区N个典型工况点的一阶惯性等效传递函数模型:
(n=1,2,…,N) (2)
其中,N表示典型工况点的个数,与步骤一中的典型工况点相对应;
s是拉普拉斯算子;
y 1(s)、y 2(s)、u(s)分别是主蒸汽温度信号、导前汽温信号、控制信号的拉普拉斯变换;
G 1(s)、G 2(s)分别是外回路的一阶加纯迟延传递函数和主蒸汽温度对象内回路的一阶惯性等效传递传递函数;
、分别是第n个典型工况点处一阶惯性加纯迟延传递函数模型和一阶惯性等效传递函数模型的稳态增益;
、分别是第n个典型工况点处一阶惯性加纯迟延传递函数模型和一阶惯性等效传递函数模型的时间常数;
是第n个典型工况点处一阶惯性加纯迟延传递函数模型的纯迟延时间;
步骤三、计算典型工况点处的PID可调参数的最优值:
主蒸汽温度控制系统采用通用的串级控制方案,外回路采用比例+积分+微分(PID:)控制,内回路采用比例+积分(PI:)控制;对每个典型工况点都有一组可调参数与之对应,每组可调参数的个数都是5个,它们分别是外回路的PID可调参数:比例系数、积分系数和微分系数,以及内回路的PID可调参数:比例系数和积分系数;
每个典型工况点对应的5个PID可调参数的最优值,分别采用式(3)~(7)计算得到;
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
其中,T f1、T f2分别是外回路和内回路的可调滤波器时间常数,其取值满足T f1=0.45,T f2=0.55;
步骤四、在分散控制系统DCS中利用分段线性函数模块进行控制逻辑组态:
根据上述的4个典型工况点得到的4组PID可调参数的最优值,通过分散控制系统DCS中通用的分段线性函数模块进行控制逻辑组态;对应上述5个PID可调参数,即外回路的PID可调参数:比例系数、积分系数和微分系数,以及内回路的PID可调参数:比例系数和积分系数,共需要5个分段线性函数模块进行控制逻辑组态;
步骤五、在分散控制系统DCS中实现主蒸汽温度在任意工况点的近似最优控制:
对于每个分段线性函数模块,都将实时测量的机组负荷信号X作为该模块的输入,该模块的输出是PID可调参数。当机组负荷信号X等于步骤一中划分的典型工况点处的负荷值时,,每个分段线性函数模块即将步骤三中计算的每个典型工况点的PID可调参数的最优值输出;
由于分段线性函数模块自身的线性插值功能,便建立了最优PID可调参数与机组负荷X之间的函数关系,当机组工作于任意非典型工况点时,分散控制系统DCS中的分段线性函数模块则自动完成线性插值功能,自动输出适合此工作点的PID参数;
为了进一步提高本发明的应用效果,作为优选的技术方案,还可以在上述步骤五后增加步骤六,步骤六如下:
步骤六、对PID可调参数的最优值与机组负荷之间对应函数关系进行优化:
当机组工作于任意非典型工况点时,此时分散控制系统DCS中的分段线性函数模块通过自动插值输出的PID可调参数使主蒸汽温度与设定值之间的最大偏差超过5℃,说明此工作点下通过自动插值输出的PID可调参数与当前PID可调参数的最优值之间有差距,则需要技术人员对当前工况点继续进行主动负荷升降或等待负荷调峰运行,利用扰动试验测试当前工况点处的系统特性模型,按照步骤二的方法继续获得该工况点如式(1)所示的惰性区的一阶加纯迟延等效传递函数模型以及如式(2)所示的导前区的一阶惯性等效传递函数模型;然后重新依据步骤三的计算方法得到对应于此工况点的PID可调参数的最优值,并将此工况点作为新加的典型工况点,重新对步骤四的分段线性函数模块进行控制逻辑组态,完成PID可调参数的最优值与机组负荷之间对应函数关系的优化更新。
获取所述4个典型工况点下如式(1)和(2)所示的主蒸汽温度串级控制系统的传递函数模型及其相应的PID控制参数时,要使机组处于稳定运行状态,即单元机组处于协调控制的系统工作方式,需满足:
第一、机组实际测量的负荷与负荷指令(即设定值)之间的偏差小于最大允许值,取2%~4% Norm;
第二、实际测量的主蒸汽压力与主蒸汽压力设定值之间的偏差小于最大允许偏差,取0.3~0.6MPa,且机组稳定持续时间达到要求的持续时间,取20~40分钟。
实施例2:
除依据机组的最大负荷设计容量及主要运行负荷区间划分出6个典型工况点X1=40%Norm、X2=52%Norm、X3=64%Norm、X4=76%Norm、X5=88%Norm、X6=100%Norm,以及外回路和内回路的可调滤波器时间常数的取值分别为T f1=0.4,T f2=0.5之外,其余步骤与实施例1相同。
上述详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明的等效实施或变更,比如:具体实施时PID控制器的可调参数采用比例带、积分时间和微分时间,而不是采用比例系数、积分系数和微分系数,此时只需要运用公式“比例带=1/比例系数,积分时间=比例系数/积分系数,微分时间=微分系数/比例系数”即可,均应包含于本案的专利保护范围中。
Claims (5)
1.一种电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法,其特征在于步骤如下:
步骤一、划分电站锅炉运行的典型工况点:
依据机组的最大负荷设计容量及主要运行负荷区间划分出N个典型工况点,每个典型工况点代表一个负荷值;N的取值不小于2,当N=2时所述2个典型工况点分别为锅炉最低稳燃负荷工况点X1,额定最大负荷工况点XN;当N>2时所述N个典型工况点分别为锅炉最低稳燃负荷工况点X1,额定最大负荷工况点XN以及上述两个工况点之间划分出的(N-2)个典型工况点;
步骤二、测试典型工况点处的主蒸汽温度数学模型:
通过对机组进行主动负荷升降或等待负荷调峰运行,利用扰动试验测试典型工况点处的系统特性模型如(1)~(2);
惰性区N个典型工况点的一阶惯性加纯迟延传递函数模型:
(n=1,2,…,N) (1)
导前区N个典型工况点的一阶惯性等效传递函数模型:
(n=1,2,…,N) (2)
其中,N表示典型工况点的个数,与步骤一中的典型工况点相对应;
s是拉普拉斯算子;
y 1(s)、y 2(s)、u(s)分别是主蒸汽温度信号、导前汽温信号、控制信号的拉普拉斯变换;
G 1(s)、G 2(s)分别是外回路的一阶加纯迟延传递函数和主蒸汽温度对象内回路的一阶惯性等效传递函数;
、分别是第n个典型工况点处一阶惯性加纯迟延传递函数模型和一阶惯性等效传递函数模型的稳态增益;
、分别是第n个典型工况点处一阶惯性加纯迟延传递函数模型和一阶惯性等效传递函数模型的时间常数;
是第n个典型工况点处一阶惯性加纯迟延传递函数模型的纯迟延时间;
步骤三、计算典型工况点处的PID可调参数的最优值:
主蒸汽温度控制系统采用通用的串级控制方案,外回路采用比例+积分+微分(PID:)控制,内回路采用比例+积分(PI:)控制;对每个典型工况点都有一组可调参数与之对应,每组可调参数的个数都是5个,它们分别是外回路的PID可调参数:比例系数、积分系数和微分系数,以及内回路的PID可调参数:比例系数和积分系数;
每个典型工况点对应的5个PID可调参数的最优值,分别采用式(3)~(7)计算得到;
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
其中,T f1、T f2分别是外回路和内回路的可调滤波器时间常数;
N表示典型工况点的个数,与步骤一中的典型工况点相对应;
步骤四、在分散控制系统DCS中利用分段线性函数模块进行控制逻辑组态:
根据上述的N个典型工况点得到的N组PID可调参数的最优值,通过分散控制系统DCS中通用的分段线性函数模块进行控制逻辑组态;对应上述5个PID可调参数,即外回路的PID可调参数:比例系数、积分系数和微分系数,以及内回路的PID可调参数:比例系数和积分系数,共需要5个分段线性函数模块进行控制逻辑组态;
步骤五、在分散控制系统DCS中实现主蒸汽温度在任意工况点的近似最优控制:
对于每个分段线性函数模块,都将实时测量的机组负荷信号X作为该模块的输入,该模块的输出是PID可调参数;
当机组负荷信号X等于步骤一中划分的典型工况点处的负荷值时,每个分段线性函数模块即将步骤三中计算的对应典型工况点的PID可调参数的最优值输出;
由于分段线性函数模块自身的线性插值功能,便建立了最优PID可调参数与机组负荷X之间的函数关系,当机组工作于任意非典型工况点时,分散控制系统DCS中的分段线性函数模块则自动完成线性插值功能,自动输出适合此工作点的PID参数值。
2.根据权利要求1所述的电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法,其特征在于:所述步骤一中,当N>2时,锅炉最低稳燃负荷工况点X1和额定最大负荷工况点XN之间的(N-2)个典型工况点根据负荷大小等间隔划分。
3.根据权利要求2所述的电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法,其特征在于:为了进一步提高电站锅炉主蒸汽温度全程控制的效果,对PID可调参数的最优值与机组负荷之间对应函数关系进行优化,即在步骤五后增加如下操作:
当机组工作于任意非典型工况点时,此时分散控制系统DCS中的分段线性函数模块通过自动插值输出的PID可调参数使主蒸汽温度与设定值之间的最大偏差超过5℃,说明此工作点下通过自动插值输出的PID可调参数与当前PID可调参数的最优值之间有差距,则需要技术人员对当前工况点继续进行主动负荷升降或等待负荷调峰运行,利用扰动试验测试当前工况点处的系统特性模型,按照步骤二的方法继续获得该工况点如式(1)所示的惰性区的一阶加纯迟延等效传递函数模型以及如式(2)所示的导前区的一阶惯性等效传递函数模型;然后重新依据步骤三的计算方法得到对应于此工况点的PID可调参数的最优值,并将此工况点作为新加的典型工况点,重新对步骤四的分段线性函数模块进行控制逻辑组态,完成PID可调参数的最优值与机组负荷之间对应函数关系的优化更新。
4.根据权利要求1或2或3所述的电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法,其特征在于:所述外回路和内回路的可调滤波器时间常数T f1、T f2的取值满足T f1=(0.3~0.7),T f2=(0.3~0.7)。
5.根据权利要求4所述的电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法,其特征在于:获取所述N个典型工况点下如式(1)和(2)所示的主蒸汽温度串级控制系统的传递函数模型及其相应的PID控制参数时,要使机组处于稳定运行状态,即单元机组处于协调控制的系统工作方式,需满足:
第一、机组实际测量的负荷与负荷指令(即设定值)之间的偏差小于最大允许值,取2%~4% Norm(Norm:机组额定负荷);
第二、实际测量的主蒸汽压力与主蒸汽压力设定值之间的偏差小于最大允许偏差,取0.3~0.6MPa,且机组稳定持续时间达到要求的持续时间,取20~40分钟。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310576564.5A CN103557511B (zh) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | 一种电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310576564.5A CN103557511B (zh) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | 一种电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103557511A CN103557511A (zh) | 2014-02-05 |
CN103557511B true CN103557511B (zh) | 2015-02-25 |
Family
ID=50011829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310576564.5A Expired - Fee Related CN103557511B (zh) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | 一种电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103557511B (zh) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104748097B (zh) * | 2015-04-10 | 2016-08-17 | 贵州电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种提高超临界直流锅炉主汽温度的方法 |
CN105204330B (zh) * | 2015-07-10 | 2018-01-09 | 国电科学技术研究院 | 一种在火电厂汽温系统中牛顿力学控制器的设计方法 |
CN105114141B (zh) * | 2015-09-18 | 2017-01-04 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 单元机组协调控制方法和系统 |
CN105318312B (zh) * | 2015-11-26 | 2017-09-26 | 广东省粤电集团有限公司 | 一种电站锅炉蒸汽温度的全工况多步超前预测控制方法 |
CN106016229B (zh) * | 2016-05-23 | 2018-08-07 | 神华集团有限责任公司 | 超临界循环流化床锅炉机组的主汽温控制方法和装置 |
CN106249589B (zh) * | 2016-08-02 | 2019-06-04 | 华电电力科学研究院 | 火电单元机组的负荷动态前馈方法 |
CN108958025A (zh) * | 2017-05-17 | 2018-12-07 | 北京源深节能技术有限责任公司 | 过热汽温自动模型增益的辨识方法及系统 |
CN109555568B (zh) * | 2017-09-27 | 2021-08-20 | 鞍钢股份有限公司 | 基于退火算法的饱和蒸汽发电机智能疏水方法 |
CN107831664A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-03-23 | 浙江大学 | 一种基于自适应控制网格的间歇反应器最优控制系统 |
CN107942661B (zh) * | 2017-11-13 | 2020-02-28 | 浙江大学 | 一种基于自适应优化控制节点的月球探测器软着陆最优控制系统 |
CN107765554B (zh) * | 2017-11-13 | 2020-03-03 | 浙江大学 | 一种基于自适应控制节点的月球探测器软着陆最优控制系统 |
CN107844056A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-03-27 | 浙江大学 | 一种基于自适应优化控制网格的活塞流管式反应器最优控制系统 |
CN107656439B (zh) * | 2017-11-13 | 2020-03-03 | 浙江大学 | 一种基于自适应控制网格的月球探测器软着陆最优控制系统 |
CN107703759B (zh) * | 2017-11-13 | 2020-05-08 | 浙江大学 | 一种基于自适应优化控制网格的月球探测器软着陆最优控制系统 |
CN107807528A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-03-16 | 浙江大学 | 一种基于自适应优化控制节点的活塞流管式反应器最优控制系统 |
CN107831663A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-03-23 | 浙江大学 | 一种基于自适应优化控制节点的间歇反应器最优控制系统 |
CN108303888B (zh) * | 2018-02-07 | 2020-11-03 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电站锅炉主蒸汽温度减温喷水控制方法及系统 |
CN109737378A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-05-10 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院 | 变负荷工况下超临界直流炉给水修正量的全程控制方法 |
CN110824905B (zh) * | 2019-09-20 | 2023-10-31 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 一种发电机组非正常解列工况孤网运行方法 |
CN111359523B (zh) * | 2020-02-17 | 2024-01-26 | 上海华理自动化系统工程有限公司 | 一种油品调合的先进控制系统 |
CN112160802B (zh) * | 2020-09-24 | 2023-01-03 | 华北电力大学(保定) | 低压缸零出力运行方式下旁路进汽调阀的控制方法 |
CN112172918B (zh) * | 2020-09-29 | 2022-04-01 | 北京航天发射技术研究所 | 一种多轴电液转向系统双闭环控制系统和方法 |
CN114384797B (zh) * | 2022-01-05 | 2024-03-22 | 内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司 | 一种火电厂蒸汽温度控制方法 |
CN114562713B (zh) * | 2022-01-17 | 2024-04-09 | 中冶华天南京工程技术有限公司 | 发电锅炉主蒸汽温度控制方法及系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07310902A (ja) * | 1994-05-17 | 1995-11-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 貫流ボイラの蒸気温度制御方法 |
CN102080819A (zh) * | 2009-11-30 | 2011-06-01 | 浙江省电力试验研究院 | 基于模型动态解耦的火电机组机炉协调控制方法 |
CN202132926U (zh) * | 2011-04-29 | 2012-02-01 | 山西省电力公司电力科学研究院 | 一种大型锅炉主蒸汽温度的控制系统 |
CN103225799A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-07-31 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种火电厂主蒸汽温度控制方法 |
-
2013
- 2013-11-18 CN CN201310576564.5A patent/CN103557511B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07310902A (ja) * | 1994-05-17 | 1995-11-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 貫流ボイラの蒸気温度制御方法 |
CN102080819A (zh) * | 2009-11-30 | 2011-06-01 | 浙江省电力试验研究院 | 基于模型动态解耦的火电机组机炉协调控制方法 |
CN202132926U (zh) * | 2011-04-29 | 2012-02-01 | 山西省电力公司电力科学研究院 | 一种大型锅炉主蒸汽温度的控制系统 |
CN103225799A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-07-31 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种火电厂主蒸汽温度控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103557511A (zh) | 2014-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103557511B (zh) | 一种电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法 | |
CN102654751B (zh) | 基于非线性控制和模糊控制的协调控制方法 | |
CN105700494B (zh) | 基于模型的组合循环发电厂负载控制 | |
CN102374518B (zh) | 使用动态矩阵控制的蒸汽温度控制 | |
CN107420874B (zh) | 一种超超临界火力发电机组协调控制系统 | |
US7668623B2 (en) | Steam temperature control using integrated function block | |
WO2019165839A1 (zh) | 一种锅炉过热蒸汽的温度控制方法、装置和系统 | |
CN105180139A (zh) | 锅炉主蒸汽温度控制系统以及方法 | |
CN105135409B (zh) | 基于一次调频动作幅值的超临界机组锅炉主控控制方法 | |
CN107664300B (zh) | 多目标蒸汽温度控制 | |
CA2868093C (en) | Steam temperature control using model-based temperature balancing | |
CN105299612A (zh) | 基于多模型切换的主蒸汽温度控制方法及控制系统 | |
CN110879620B (zh) | 一种核电站立式蒸汽发生器液位控制方法以及系统 | |
CN109737378A (zh) | 变负荷工况下超临界直流炉给水修正量的全程控制方法 | |
CN104864385B (zh) | 一种计算超临界机组给水流量指令的方法和装置 | |
CN105202571A (zh) | 一种火力发电机组主汽压力优化控制方法 | |
CN103955193A (zh) | 直接能量平衡策略前馈控制方法 | |
CN113464920B (zh) | 一种母管蒸汽压力协调控制方法及系统 | |
US10012114B2 (en) | Method and device for controlling a temperature of steam for a steam power plant | |
KR102107853B1 (ko) | 주증기온도제어장치 및 주증기온도제어방법 | |
CN113515040A (zh) | 火力发电单元机组自适应煤种变化的协调控制系统及方法 | |
Zhu et al. | Internal model control using LMS filter and its application to superheated steam temperature of power plant | |
CN111472852B (zh) | 一种发电机组基于中间点焓值调频逻辑优化方法 | |
KR100204120B1 (ko) | 비선형 프로세스모델링에 의한 증기온도기 및 이를 이용한 발전설비 증기온도 제어방법 | |
CN115898576A (zh) | 热电厂供热系统的控制方法、装置、设备及存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150225 Termination date: 20191118 |