CN105781646A - 燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法及系统，其中，该方法包括：在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率；在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；在定压控制过程中，实时将主蒸汽压力调整为最小压力设定值；当汽机发电机已并网且DEH压力控制模式已投入时，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。

Description

燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法及系统

技术领域

本发明涉及燃气蒸汽联合循环机组技术领域，特别涉及一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法及系统。

背景技术

汽轮机旁路系统在改善燃气蒸汽联合循环机组启动性能、减少汽轮机热应力、提高燃气蒸汽联合循环机组负荷适应性及燃气蒸汽联合循环机组保护方面有着重要作用。燃气蒸汽联合循环机组启动时汽轮机旁路系统开始介入，有效减少烟气旁路装置动作，加速汽水循环和缩短暖炉暖机时间，实现主汽压全程自动控制；当燃机低负荷运行时，汽轮机旁路系统实现停汽机不停余热锅炉；当汽轮机甩负荷等突发事件发生时，包括燃气蒸汽联合循环机组启、停时，汽轮机旁路系统进行泄压保护，防止向空排汽阀动作，减少噪音污染。

燃气蒸汽联合循环机组由于启动准备时间短、启停快速等特点肩负着电网调峰的重任。随着电厂热工自动化水平的提高，APS(自动启停控制系统)使燃气蒸汽联合循环机组的启停变得更加高效便捷，大大降低了运行人员的操作强度，而汽轮机全自动旁路控制系统是实现APS的重要保障。

目前，现有的旁路压力全程自动控制系统主要包括5方面的内容：最小阀位控制、最小压力控制、压力斜坡控制、定压控制以及后备压力控制，旁路压力全程自动控制系统是为了保证燃气蒸汽联合循环机组快速启停和减少运行人员劳动强度而设计的，但目前控制方案中上述最小阀位控制、最小压力控制、压力斜坡控制、定压控制以及后备压力控制5个控制方式中的最小阀位、压力斜坡、后备压力切换等参数，都需要人为手动给定，且不能随燃气蒸汽联合循环机组实际工况变化而自动调节，适应性差，降低了旁路压力全程自动控制系统的性能，并非真正的全程自动控制系统。

发明内容

本发明实施例提供了一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法，以解决现有技术中旁路压力全程自动控制系统不能随燃气蒸汽联合循环机组实际工况变化而自动调节、适应性差的技术问题。该方法包括：在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，其中，所述主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率均符合燃气蒸汽联合循环机组当前的运行情况且符合金属热应力变化要求；在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；在定压控制过程中，实时将主蒸汽压力调整为最小压力设定值；当汽机发电机已并网且汽轮机数字电液控制系统DEH压力控制模式已投入时，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。

在一个实施例中，在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值，包括：实时对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算，插值运算的依据是已知的最小阀位给定值，将插值运算得到的结果确定为旁路阀当前的最小阀位给定值。

在一个实施例中，在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值，包括：对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算得到旁路压力设定值变化率；根据燃气蒸汽联合循环机组负荷和最小压力设定值确定初始旁路压力设定值；根据所述旁路压力设定值变化率调整所述初始旁路压力设定值，得到当前的旁路压力设定值。

在一个实施例中，在定压控制过程中，实时将主蒸汽压力调整为最小压力设定值，包括：实时获取当前主蒸汽压力与所述最小压力设定值的差值；根据所述差值将当前主蒸汽压力调整为最小压力设定值。

在一个实施例中，还包括：在后备压力控制过程中，在所述旁路阀全关后，将当前主蒸汽压力叠加一个预设正数后，将叠加结果作为当前的旁路压力设定值；对当前的主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算得到旁路压力设定值变化率，并根据该旁路压力设定值变化率调整当前的旁路压力设定值。

本发明实施例还提供了一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统，以解决现有技术中旁路压力全程自动控制系统不能随燃气蒸汽联合循环机组实际工况变化而自动调节、适应性差的技术问题。该系统包括：变化率获取装置，用于在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，其中，所述主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率均符合燃气蒸汽联合循环机组当前的运行情况且符合金属热应力变化要求；最小阀位给定值确定装置，用于在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；旁路压力设定值确定装置，用于在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；定压控制装置，用于在定压控制过程中，实时将主蒸汽压力调整为最小压力设定值；速率确定装置，用于当汽机发电机已并网且DEH压力控制模式已投入时，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。

在一个实施例中，所述最小阀位给定值确定装置，包括：第一插值运算器，用于实时对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算，插值运算的依据是已知的最小阀位给定值，将插值运算得到的结果确定为旁路阀当前的最小阀位给定值。

在一个实施例中，所述旁路压力设定值确定装置，包括：第二插值运算器，用于对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算得到旁路压力设定值变化率；函数发生器，用于将燃气蒸汽联合循环机组的负荷生成表示旁路压力设定值的函数，函数的计算结果为旁路压力设定值；最小选择器，用于在最小压力设定值和所述函数发生器计算的旁路压力设定值二者之间选择最小，并将选择结果作为初始旁路压力设定值；第一速率限制器，用于输入所述旁路压力设定值变化率和所述初始旁路压力设定值，根据所述旁路压力设定值变化率调整所述初始旁路压力设定值，得到当前的旁路压力设定值。

在一个实施例中，所述定压控制装置，包括：第一减法器，用于实时计算当前主蒸汽压力与所述最小压力设定值的差值；第二减法器，用于对当前主蒸汽压力减去所述差值。

在一个实施例中，还包括：加法器，用于在后备压力控制过程中，在所述旁路阀全关后，将当前主蒸汽压力叠加一个预设正数后，将叠加结果作为当前的旁路压力设定值；第二插值运算器，用于对当前的主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算得到旁路压力设定值变化率；第二速率限制器，用于输入旁路压力设定值变化率和当前的旁路压力设定值，根据该旁路压力设定值变化率调整当前的旁路压力设定值。

在本发明实施例中，通过在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，进而可以在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；在压力斜坡控制过程中，可以实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；在后备压力控制过程中，可以实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。由于主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率是基于实际运行工况在各个阶段实时获取的，使得基于主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率自动确定的最小阀位给定值、旁路压力设定值以及关闭旁路阀的速率也是随工况的变化而变化的，进而使得旁路压力全程自动控制系统可以随燃气蒸汽联合循环机组实际工况变化而自动调节，适应性强，有利于提高旁路压力全程自动控制系统的性能、实现真正的全程自动控制系统。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统的结构框图；

图3是本发明实施例提供的一种主蒸汽压力最优变化率给定装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种主蒸汽温度最优变化率给定装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种最小阀位给定值确定装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种旁路压力设定值确定装置的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种速率确定装置的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种后备压力控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本发明实施例中，提供了一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法，如图1所示，该方法包括：

步骤101：在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，其中，所述主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率均符合燃气蒸汽联合循环机组当前的运行情况且符合金属热应力变化要求；

步骤102：在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；

步骤103：在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；

步骤104：在定压控制过程中，实时将主蒸汽压力调整为最小压力设定值；

步骤105：在后备压力控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。

由图1所示的流程可知，在本发明实施例中，通过在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，进而可以在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；在压力斜坡控制过程中，可以实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；在后备压力控制过程中，可以实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。由于主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率是基于实际运行工况在各个阶段实时获取的，使得基于主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率自动确定的最小阀位给定值、旁路压力设定值以及关闭旁路阀的速率也是随工况的变化而变化的，进而使得旁路压力全程自动控制系统可以随燃气蒸汽联合循环机组实际工况变化而自动调节，适应性强，有利于提高旁路压力全程自动控制系统的性能、实现真正的全程自动控制系统，有利于缩短燃气蒸汽联合循环机组启动时间，提高燃气蒸汽联合循环机组启动效率。

具体实施时，为了可以准确地在各个阶段实时获得主蒸汽压力的最优变化率，在一个运行阶段内，可以先分别获取几个时间段内的主蒸汽压力变化率，然后对各个时间段的主蒸汽压力变化率加权运算，运算的结果为主蒸汽压力的最优变化率，针对各个时间段的主蒸汽压力变化率的加权值，可以根据系统辨识通过最小二乘法得到的已知的主蒸汽压力变化率来确定，该已知的主蒸汽压力变化率是燃气蒸汽联合循环机组运行状态较佳时得到的，通过对各个时间段的主蒸汽压力变化率加权值后运算得到主蒸汽压力的最优变化率。例如，分别获取1分钟、2分钟、5分钟以及10分钟内的平均主蒸汽压力变化率，再经过对各时间段的主蒸汽压力变化率加权运算后得到主蒸汽压力的最优变化率。

具体实施时，可采用获取主蒸汽压力的最优变化率的方式来实时获取主蒸汽温度的最优变化率，例如，分别获取1分钟、2分钟、5分钟以及10分钟内的平均主蒸汽温度变化率，再经过对各时间段的主蒸汽温度变化率加权运算后得到主蒸汽温度的最优变化率。

具体实施时，可以实时获得各个阶段内的主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率后，在最小阀位控制过程中，可以实时给出适应机组启动工况的最佳最小阀位给定值，例如，在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值，包括：实时对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算，插值运算的依据是已知的最小阀位给定值，将插值运算得到的结果确定为旁路阀当前的最小阀位给定值。具体的，在燃机点火初期，主蒸汽开始升温升压，主蒸汽压力小于最小压力设定值，旁路阀全关。将旁路阀置于一个合适开度创建一个通流通道，可以提高主蒸汽升温速度，以缩短机组启动时间。该合适开度即上述最小阀位给定值，当主蒸汽压力达到最小压力时，最小阀位模式退出。由于该最小阀位给定值是通过实时获得的主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率确定的，使得该最小阀位给定值具有适应性，可以随燃气蒸汽联合循环机组启动工况发生变化时，满足旁路系统运行的需求，避免了常规中由于最小阀位控制系统中最小阀位给定值为定值(8％)，适应性差，导致的当机组启动工况发生变化时，不能满足旁路系统运行需求的问题。

具体实施时，在压力斜坡控制过程中，为了实现旁路压力设定值可以随燃气蒸汽联合循环机组启动工况发生变化而变化，更好地适应启动阶段的系统特性，在本实施例中，在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值，包括：对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算得到旁路压力设定值变化率；根据燃气蒸汽联合循环机组负荷和最小压力设定值确定初始旁路压力设定值；根据所述旁路压力设定值变化率调整所述初始旁路压力设定值，得到当前的旁路压力设定值。具体的，在主蒸汽升温升压未达到最小压力过程中，由于旁路压力设定值是机组负荷(主蒸汽流量)的函数，即可根据燃气蒸汽联合循环机组负荷计算出一个旁路压力设定值，在计算出的旁路压力设定值和最小压力设定值(最小压力设定值为定值，例如5MPa)二者中取小后，取得的最小值(由于该过程主蒸汽升温升压未达到最小压力，因此一般取小的结果是计算出的旁路压力设定值)为最小压力模式下的初始旁路压力设定值，然后根据旁路压力设定值变化率对初始旁路压力设定值进行速率限制，得到最终的旁路压力设定值。由于旁路压力设定值变化率是经实时获取的主蒸汽压力最优变化率和主蒸汽温度最优变化率通过插值运算得到的，因此，旁路压力设定值可以随工况不同而变化，更好的适应启动阶段的系统特性。

具体实施时，在定压控制过程中，当主蒸汽压力达到最小压力设定值时启动模式结束，旁路控制系统转入定压控制模式，此时旁路压力设定值为最小压力设定值，旁路控制系统PID(比例、积分、微分)控制器根据实时获取的当前主蒸汽压力与最小压力设定值的差值，将当前主蒸汽压力调整为最小压力设定值，维持主蒸汽压力稳定，保证冲车定速过程快速、平稳。

具体实施时，常规控制方法中旁路控制系统从定压控制模式向后备压力控制模式转换的过程为：当汽机发电机并网后直接转为后备压力模式，通过后备压力模式下产生压力正向偏差来关闭旁路阀，这种做法使得切换过程压力控制不够平稳，且违背了后备压力设计的初衷。在本实施例中，为了实现旁路控制系统从定压控制模式向后备压力控制模式转换的更平稳、科学，当汽机发电机已并网且DEH压力控制模式已投入时，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率，旁路控制系统触发程序关回路，按照关闭旁路阀的速率关闭旁路阀，此时旁路压力设定值跟踪实际主蒸汽压力，当旁路阀全关后，旁路控制系统平稳、科学地转入后备压力控制模式。

具体实施时，在旁路控制系统转入后备压力控制模式后，为了适应工况的变化，维持机组安全稳定运行，在本实施例中，上述燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法还包括：在后备压力控制过程中，在所述旁路阀全关后，将当前主蒸汽压力叠加一个预设正数后，将叠加结果作为当前的旁路压力设定值；对当前的主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算得到旁路压力设定值变化率，并根据该旁路压力设定值变化率调整当前的旁路压力设定值。具体的，当旁路阀全关后，旁路控制系统转入后备压力控制模式，将当前主蒸汽压力叠加一个预设正数后，将叠加结果作为当前的旁路压力设定值，保证了旁路阀始终关闭，由于旁路压力设定值受旁路压力设定值变化率限制，当主蒸汽压力异常波动时，旁路阀可以快速开启，参与旁路压力调节，以适应工况的变化，保证机组的安全。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统，如下面的实施例所述。由于燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统解决问题的原理与燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法相似，因此燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统的实施可以参见燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图2是本发明实施例的燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统的一种结构框图，如图2所示，包括：变化率获取装置201、最小阀位给定值确定装置202、旁路压力设定值确定装置203、定压控制装置204以及速率确定装置205，下面对该结构进行说明。

变化率获取装置201，用于在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，其中，所述主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率均符合燃气蒸汽联合循环机组当前的运行情况且符合金属热应力变化要求；

最小阀位给定值确定装置202，用于在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；

旁路压力设定值确定装置203，用于在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；

定压控制装置204，用于在定压控制过程中，实时将主蒸汽压力调整为最小压力设定值；

速率确定装置205，用于当汽机发电机已并网且DEH压力控制模式已投入时，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。

具体实施时，为了可以准确地在各个阶段实时获得主蒸汽压力的最优变化率，如图3所示，变化率获取装置201可以包括如图3所示的主蒸汽压力的最优变化率获取模块，具体的，该模块包括四个平均变化率生成器(分别为平均变化率生成器6、7、8、9)，用于分别获得1分钟、2分钟、5分钟以及10分钟内的平均主蒸汽压力变化率，然后通过四个乘法器(分别为乘法器11、12、13、14)分别为各个时间段内的平均主蒸汽压力变化率加权值，再通过加法器15对加权后的主蒸汽压力变化率进行运算，最后通过多项式函数发生器10生成表示主蒸汽压力最优变化率的函数。

具体实施时，变化率获取装置201还可以包括如图4所示的主蒸汽温度的最优变化率获取模块，具体的，该模块包括四个平均变化率生成器(分别为平均变化率生成器17、18、19、20)，用于分别获得1分钟、2分钟、5分钟以及10分钟内的平均主蒸汽温度变化率，然后通过四个乘法器(分别为乘法器22、23、24、25)分别为各个时间段内的平均主蒸汽温度变化率加权值，再通过加法器26对加权后的主蒸汽温度变化率进行运算，最后通过多项式函数发生器21生成表示主蒸汽温度最优变化率的函数。

具体实施时，可以实时获得各个阶段内的主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率后，在最小阀位控制过程中，可以实时给出适应机组启动工况的最佳最小阀位给定值，例如，如图5所示，最小阀位给定值确定装置202，包括：第一插值运算器29，用于实时对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算，插值运算的依据是已知的最小阀位给定值，将插值运算得到的结果确定为旁路阀当前的最小阀位给定值，第一插值运算器29运算得到旁路阀当前的最小阀位给定值后发送给选择器30，选择器30再根据阀位最小模式触发信号选择输出最小阀位给定值或0，取大选择器31再在选择器30的输出和旁路压力控制指令之间选大输出。

具体实施时，在压力斜坡控制过程中，为了实现旁路压力设定值可以随燃气蒸汽联合循环机组启动工况发生变化而变化，更好地适应启动阶段的系统特性，在本实施例中，如图6所示，旁路压力设定值确定装置203，包括：第二插值运算器3，用于对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算得到旁路压力设定值变化率；函数发生器0，用于将燃气蒸汽联合循环机组的负荷生成表示旁路压力设定值的函数，函数的计算结果为旁路压力设定值；取小选择器1，用于在最小压力设定值和所述函数发生器计算的旁路压力设定值二者之间选择最小，并将选择结果作为初始旁路压力设定值；当旁路压力控制系统在最小压力模式时，选择器28将选小器1的输出作为输出，否则，将函数发生器0的输出作为输出；当旁路压力控制系统控制方式为手动方式时，选择器2将旁路实际压力作为输出，否则，将选择器28的输出作为输出；第一速率限制器4，用于输入所述旁路压力设定值变化率和所述初始旁路压力设定值，根据所述旁路压力设定值变化率调整所述初始旁路压力设定值，得到当前的旁路压力设定值。

具体实施时，在定压控制过程中，当主蒸汽压力达到最小压力设定值时启动模式结束，旁路控制系统转入定压控制模式，定压控制装置204将当前主蒸汽压力调整为最小压力设定值，维持主蒸汽压力稳定，保证冲车定速过程快速、平稳。具体的，该定压控制装置204，包括：第一减法器，用于实时计算当前主蒸汽压力与所述最小压力设定值的差值；第二减法器，用于对当前主蒸汽压力减去所述差值。该定压控制装置204可以是PID控制器。

具体实施时，为了实现旁路控制系统从定压控制模式向后备压力控制模式转换的更平稳、科学，如图7所示，上述速率确定装置205可以通过如图7所示的结构实现，插值运算器33，当汽机发电机已并网且DEH(汽轮机数字电液控制系统)压力控制模式已投入时，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率，速率限制器36根据关闭旁路阀的速率调整旁路阀关闭的速度。

具体实施时，在旁路控制系统转入后备压力控制模式后，为了适应工况的变化，维持机组安全稳定运行，在本实施例中，如图8所示，上述燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统，还包括：加法器40，用于在后备压力控制过程中，在所述旁路阀全关后，将当前主蒸汽压力叠加一个预设正数后，将叠加结果作为当前的旁路压力设定值；当旁路压力控制系统进入后备压力控制模式后，选择器37将加法器40的输出作为输出，否则，将旁路压力设定值作为输出；第二插值运算器41，用于对当前的主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算得到旁路压力设定值变化率；第二速率限制器2，用于输入旁路压力设定值变化率和当前的旁路压力设定值，根据该旁路压力设定值变化率调整当前的旁路压力设定值。

在本发明实施例中，通过在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，进而可以在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；在压力斜坡控制过程中，可以实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；在后备压力控制过程中，可以实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。由于主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率是基于实际运行工况在各个阶段实时获取的，使得基于主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率自动确定的最小阀位给定值、旁路压力设定值以及关闭旁路阀的速率也是随工况的变化而变化的，进而使得旁路压力全程自动控制系统可以随燃气蒸汽联合循环机组实际工况变化而自动调节，适应性强，有利于提高旁路压力全程自动控制系统的性能、实现真正的全程自动控制系统，有利于缩短燃气蒸汽联合循环机组启动时间，提高燃气蒸汽联合循环机组启动效率。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法，其特征在于，包括：

在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，其中，所述主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率均符合燃气蒸汽联合循环机组当前的运行情况且符合金属热应力变化要求；

在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；

在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；

在定压控制过程中，实时将主蒸汽压力调整为最小压力设定值；

当汽机发电机已并网且汽轮机数字电液控制系统DEH压力控制模式已投入时，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。

2.如权利要求1所述的燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法，其特征在于，在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值，包括：

实时对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算，插值运算的依据是已知的最小阀位给定值，将插值运算得到的结果确定为旁路阀当前的最小阀位给定值。

3.如权利要求1所述的燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法，其特征在于，在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值，包括：

对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算得到旁路压力设定值变化率；

根据燃气蒸汽联合循环机组负荷和最小压力设定值确定初始旁路压力设定值；

根据所述旁路压力设定值变化率调整所述初始旁路压力设定值，得到当前的旁路压力设定值。

4.如权利要求1所述的燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法，其特征在于，在定压控制过程中，实时将主蒸汽压力调整为最小压力设定值，包括：

实时获取当前主蒸汽压力与所述最小压力设定值的差值；

根据所述差值将当前主蒸汽压力调整为最小压力设定值。

5.如权利要求1至4中任一项所述的燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法，其特征在于，还包括：

在后备压力控制过程中，在所述旁路阀全关后，将当前主蒸汽压力叠加一个预设正数后，将叠加结果作为当前的旁路压力设定值；

对当前的主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算得到旁路压力设定值变化率，并根据该旁路压力设定值变化率调整当前的旁路压力设定值。

6.一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统，其特征在于，包括：

变化率获取装置，用于在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，其中，所述主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率均符合燃气蒸汽联合循环机组当前的运行情况且符合金属热应力变化要求；

最小阀位给定值确定装置，用于在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；

旁路压力设定值确定装置，用于在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；

定压控制装置，用于在定压控制过程中，实时将主蒸汽压力调整为最小压力设定值；

速率确定装置，用于当汽机发电机已并网且汽轮机数字电液控制系统DEH压力控制模式已投入时，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。

7.如权利要求6所述的燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统，其特征在于，所述最小阀位给定值确定装置，包括：

第一插值运算器，用于实时对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算，插值运算的依据是已知的最小阀位给定值，将插值运算得到的结果确定为旁路阀当前的最小阀位给定值。

8.如权利要求6所述的燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统，其特征在于，所述旁路压力设定值确定装置，包括：

第二插值运算器，用于对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算得到旁路压力设定值变化率；

函数发生器，用于将燃气蒸汽联合循环机组的负荷生成表示旁路压力设定值的函数，函数的计算结果为旁路压力设定值；

最小选择器，用于在最小压力设定值和所述函数发生器计算的旁路压力设定值二者之间选择最小，并将选择结果作为初始旁路压力设定值；

第一速率限制器，用于输入所述旁路压力设定值变化率和所述初始旁路压力设定值，根据所述旁路压力设定值变化率调整所述初始旁路压力设定值，得到当前的旁路压力设定值。

9.如权利要求6所述的燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统，其特征在于，所述定压控制装置，包括：

第一减法器，用于实时计算当前主蒸汽压力与所述最小压力设定值的差值；

第二减法器，用于对当前主蒸汽压力减去所述差值。

10.如权利要求6至9中任一项所述的燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统，其特征在于，还包括：

加法器，用于在后备压力控制过程中，在所述旁路阀全关后，将当前主蒸汽压力叠加一个预设正数后，将叠加结果作为当前的旁路压力设定值；

第二插值运算器，用于对当前的主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算得到旁路压力设定值变化率；

第二速率限制器，用于输入旁路压力设定值变化率和当前的旁路压力设定值，根据该旁路压力设定值变化率调整当前的旁路压力设定值。