CN107256041A - 一种凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法，包括：获取凝结水节流动作结束时除氧器的水位与预设标准除氧器水位之间的第一水位偏差值；根据第一水位偏差值、预设偏差调节最高速率和预设偏差调节速率变化率生成偏差调节波形；根据偏差调节波形调节除氧器的水位，以除氧器的水位最终等于预设标准除氧器水位。本发明具有如下优点：保证除氧器水位柔性恢复，在凝结水节流过程中，实现了对除氧器水位控制无扰切换，对凝结水节流不会产生反向调节的负作用；保证除氧器水位快速恢复，缩短了除氧器水位恢复时间，充分发挥了凝结水节流对负荷调节的作用。

Description

一种凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法。

背景技术

近年来，为了满足电网公司对火力发电机组AGC控制品质的要求，提高机组一次调频时功率变化能力，深入挖掘机组的蓄热能力，一种新的“凝结水节流”自动控制技术逐步得到应用，所谓凝结水节流是在机组变负荷时，在除氧器水位、凝汽器水位、低加液位、凝结水压力等允许的变化范围内，通过改变凝结水的流量来改变发电机组的抽汽量，暂时获得或释放一部分机组的负荷，使机组的负荷朝着预定方向变化。

凝结水节流的实际应用效果受到除氧器水位和凝汽器水箱水位限制，但是凝汽器水箱容积较大且对水位要求不高，因此凝结水节流受限于除氧器水位。在凝结水节流过程中，除氧器水位控制处于跟踪状态，自动调节不起作用；当凝结水节流正常结束或遇到负荷折返、参数超出限制值等非正常因素结束时，除氧器水位控制重新进入自动状态，除氧器水位预设标准值与实际值之间会产生偏差，对除氧器水位控制系统造成扰动。如果除氧器水位偏差不采取一定方法进行控制，会使凝结水流量朝着负荷变化相反方向变化，降低了凝结水节流的作用。因此改进现有的除氧器水位控制系统，使除氧器水位快速柔性恢复，又不会对除氧器水位控制系统造成较大扰动，使凝结水节流达到理想的控制效果。

如图1所示，相关技术的除氧器水位控制方案是：除氧器水位偏差直接作用于PID，然后PID输出与给水流量、凝结水流量等相运算，再通过偏差PID作用，生成变频转速指令信号，调节凝泵的转速，改变凝结水流量，使除氧器水位到达设定值附近。在无凝结水节流动作时，除氧器水位控制系统在自动调整状态下，除氧器水位不会迅速变化。但当凝结水节流动作时，除氧器水位控制系统处于跟踪状态，凝结水泵的变频指令由凝结水节流控制系统给出，除氧器水位设定值与实际值之间就会产生较大偏差，当凝结水节流结束时，除氧器水位控制系统处自动状态，除氧器水位偏差就会直接作用于PID，产生较大扰动，除氧器水位控制系统会朝着凝结水节流动作相反的方向动作。

现有技术将凝结水节流后的除氧器水位偏差直接作用于PID，对除氧器水位控制系统产生较大扰动，这样缺点有以下：

凝结水节流后除氧器水位偏差较大，直接作用于PID，会通过变频指令信号快速改变凝结水流量，使其朝着凝结水节流动作的相反方向动作，降低凝结水节流应用实际效果；

除氧器水位偏差较大，对除氧器水位控制系统产生较大扰动，会使凝结水压力、凝汽器水位发生较大变化，会造成相应参数超限、报警，甚至产生更严重的后果。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法，能够使凝结水节流过程中除氧器水位柔性快速恢复。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法，包括以下步骤：获取凝结水节流动作结束时除氧器的水位与预设标准除氧器水位之间的第一水位偏差值；根据所述第一水位偏差值、预设偏差调节最高速率和预设偏差调节速率变化率生成偏差调节波形；根据所述偏差调节波形调节所述除氧器的水位，以所述除氧器的水位最终等于所述预设标准除氧器水位。

根据本发明实施例的凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法，在凝结水节流动作结束时，根据除氧器水位的偏差值、预设偏差调节最高速率和预设偏差调节速率变化率调节氧气的水位，保证除氧器水位柔性恢复，在凝结水节流过程中，实现了对除氧器水位控制无扰切换，对凝结水节流不会产生反向调节的负作用；保证除氧器水位快速恢复，缩短了除氧器水位恢复时间，充分发挥了凝结水节流对负荷调节的作用。

另外，根据本发明上述实施例的凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，还包括：获取凝结水节流动作过程中除氧器的水位与预设标准除氧器水位之间的第二水位偏差值；根据所述第二水位偏差值调节所述除氧器的水位，以实现凝结水节流结束时除氧器水位控制系统的无扰切换。

进一步地，当第一水位偏差值大于预设偏差调节波形参考值时，所述偏差调节波形为梯形。

进一步地，当第一水位偏差值小于预设偏差调节波形参考值时，所述偏差调节波形为三角形。

进一步地，还包括：在根据所述偏差调节波形调节所述除氧器的水位时，获取除氧器的水位与预设标准除氧器水位之间的实际偏差值；根据所述实际偏差值调节所述预设偏差调节最高速率，以降低扰动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是相关技术中的串级三冲量除氧器水位控制系统图；

图2是本发明实施例的凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法的流程图；

图3是本发明一个实施例的除氧器水位控制系统图；

图4是本发明一个实施例的偏差智能柔性控制器的原理图；

图5是本发明一个实施例的除氧器水位偏差控制过程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

以下结合附图描述本发明。

图2是本发明实施例的凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法的流程图，图3是本发明一个实施例的除氧器水位控制系统图。如图2和图3所示，一种凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法，包括以下步骤：

S1：获取凝结水节流动作结束时除氧器的水位与预设标准除氧器水位之间的第一水位偏差值。

具体地，当凝结水节流动作结束后，凝结水泵变频自动切换回原有的三冲量水位控制系统调节中，PID控制器切换回自动状态，通过水位监测装置采集除氧器当前水位，在根据当前水位和预设标准除氧器水位之间的差值作为第一水位偏差值。

S2：根据第一水位偏差值、预设偏差调节最高速率和预设偏差调节速率变化率生成偏差调节波形。

具体地，预设偏差调节最高速率和预设偏差调节速率变化率作为调节误差的参数，保证在调节除氧器的水位偏差时，能够以较快的速度调节除氧器的水位偏差且生成的扰动控制在一定范围内的情况。

偏差智能柔性控制器的算法是使其输出偏差的速率变化率、最高速率、偏差值尽可能与除氧器水位的实际偏差保持一致的算法。在除氧器水位恢复控制的过程中，始终保持速率不超过最高速率、速率变化率不超过设定的速率变化率。图4是本发明一个实施例的偏差智能柔性控制器的原理图，如图4所示，在获得第一水位偏差值后，使用偏差波形生成器根据预设偏差调节最高速率和预设偏差调节速率变化率的偏差波形。

图5是本发明一个实施例的除氧器水位偏差控制过程图，如图5所示，在本发明的一个实施例中，当第一水位偏差值大于预设偏差调节波形参考值时，偏差调节波形为梯形。在本发明的一个实施例中，当第一水位偏差值小于预设偏差调节波形参考值时，偏差调节波形为三角形。通过第一水位偏差值和预设偏差调节波形参考值的大小进行比较，从而生成相应的偏差调节波形，能将锁定的除氧器水位偏差快速、精确的变为零，不会产生反调现象。

S3：根据偏差调节波形调节除氧器的水位，以除氧器的水位最终等于预设标准除氧器水位。

具体地，偏差调节波形叠加到三冲量水位控制系统PID入口后，根据偏差调节波形调节除氧器的水位，以除氧器的水位最终等于预设标准除氧器水位。

在本发明的一个实施例中，本发明实施例的凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法还包括：

请再次参考图4，在根据偏差调节波形调节除氧器的水位时，获取除氧器的水位与预设标准除氧器水位之间的实际偏差值(通过SUB)；根据实际偏差值调节预设偏差调节最高速率(通过SUB生成调节函数F(X)，然后根据调节函数F(X)调节预设偏差调节最高速率)，最终目的是使PID入口的值缓慢变化，水位逐渐恢复，对除氧器水位控制系统产生较小的扰动。

在本发明的一个实施例中，本发明实施例的凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法还包括：

获取凝结水节流动作过程中除氧器的水位与预设标准除氧器水位之间的第二水位偏差值；根据第二水位偏差值调节除氧器的水位，以实现凝结水节流动作结束时,除氧器水位控制系统的无扰切换。具体地，在凝结水节流动作过程中，偏差波形生成器直接输出为除氧器水位的实际偏差负值，这样就与除氧器三冲量水位控制系统的除氧器水位偏差数值一致，方向相反，两者相叠加后数值为零，因此三冲量水位控制系统PID入口为零，并且PID处于跟踪状态。在凝结水节流动作结束时,PID处于自动状态,除氧器水位控制系统就可以无扰切换。

根据本发明实施例的凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法，在凝结水节流动作结束时，根据除氧器水位的偏差值、预设偏差调节最高速率和预设偏差调节速率变化率调节除氧器的水位，保证除氧器水位柔性恢复，在凝结水节流过程中，实现了对除氧器水位控制无扰切换，对凝结水节流不会产生反向调节的负作用；保证除氧器水位快速恢复，缩短了除氧器水位恢复时间，充分发挥了凝结水节流对负荷调节的作用。

另外，本发明实施例的凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (5)

1.一种凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取凝结水节流动作结束时除氧器的水位与预设标准除氧器水位之间的第一水位偏差值；

根据所述第一水位偏差值、预设偏差调节最高速率和预设偏差调节速率变化率生成偏差调节波形；

根据所述偏差调节波形调节所述除氧器的水位，以所述除氧器的水位最终等于所述预设标准除氧器水位。

2.根据权利要求1所述的凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法，其特征在于，还包括：

获取凝结水节流动作过程中除氧器的水位与预设标准除氧器水位之间的第二水位偏差值；

根据所述第二水位偏差值调节所述除氧器的水位，以实现凝结水节流结束时除氧器水位控制系统的无扰切换。

3.根据权利要求1所述的凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法，其特征在于，当第一水位偏差值大于预设偏差调节波形参考值时，所述偏差调节波形为梯形。

4.根据权利要求1所述的凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法，其特征在于，当第一水位偏差值小于预设偏差调节波形参考值时，所述偏差调节波形为三角形。

5.根据权利要求1所述的凝结水节流过程中除氧器水位的控制方法，其特征在于，还包括：

在根据所述偏差调节波形调节所述除氧器的水位时，获取除氧器的水位与预设标准除氧器水位之间的实际偏差值；

根据所述实际偏差值调节所述预设偏差调节最高速率，以降低扰动。