CN108170026A - 基于模型辨识的超临界发电机组主汽压力定值优化系统 - Google Patents

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杨虹
周策
李岩松
张来福
段秋刚
姜敏
温武
王臻
白东海
田赟
孙昌雯
郝丽花
王蓉
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/042—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance

Abstract

本发明公开了一种基于模型辨识的超临界发电机组主汽压力定值优化系统，解决了主汽压力在各种工作状况下都能精确控制的问题。通过辨识发电机组模型，得出发电机组汽轮机最佳节流系数，锅炉燃料变化到机组蒸汽量变化过程特性，机组蒸汽量变化到机组蓄热变化过程特性，机组RB工况的最佳压力值。在主汽压力定值的设计过程中，以发电机组模型为基础，设计压力定值，解决了机组在各种工况下主汽压力稳定控制的问题，提高了机组运行的安全性、稳定性和经济性。

Description

基于模型辨识的超临界发电机组主汽压力定值优化系统
技术领域
本发明涉及一种自动控制系统，特别涉及一种超临界发电机组的主汽压力定值优化系统。
背景技术
主汽压力作为发电机组最重要的控制参数，它的值决定着机组的运行安全稳定和机组的运行经济性。主汽压力设定值设计不合理，会导致机组主汽压力定值调节困难，负荷调节不稳定，机组不能运行在最佳经济区间，特别是超临界机组，由于没有汽包这样的储能环节，主汽压力更难控制，且机组在RB（快速辅机故障降负荷）等极端工况下，更需保证主汽压力定值的合理，否则极易发生机组停机或者设备损坏。通过对发电机组主汽压力定值进行优化设计，保证在机组整个运行过程中，不论是稳定运行工况，还是变负荷工况，甚至是RB等极端工况，机组主汽压力都能精确控制，使机组工作在稳定经济的工作区间。
发明内容
本发明提供了一种基于模型辨识的超临界发电机组主汽压力定值优化系统，解决了主汽压力在各种工作状况下都能精确控制的技术问题。
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：
本发明实施的目的在于提供了一种超临界发电机组主汽压力定值优化控制系统。通过辨识发电机组模型，得出发电机组汽轮机最佳节流系数，锅炉燃料变化到机组蒸汽量变化过程特性，机组蒸汽量变化到机组蓄热变化过程特性，机组RB工况的最佳压力值。在主汽压力定值的设计过程中，以发电机组模型为基础，设计压力定值，解决了机组在各种工况下主汽压力稳定控制的问题，提高了机组运行的安全性、稳定性和经济性。
一种基于模型辨识的超临界发电机组主汽压力定值优化系统，包括主汽流量、机组负荷、负荷指令、实际主汽压力、RB信号、第一除法模块、第二除法模块、第一大选模块、第二大选模块、乘法模块、第一滞后模块、第二滞后模块、第三滞后模块、第四滞后模块、第一切换模块、第二切换模块、第三切换模块、小选模块、速率模块、第一常数模块、第二常数模块、第三常数模块、第四常数模块、第五常数模块、第六常数模块和第七常数模块；
主汽流量与第一除法模块的输入端相连接，机组负荷与第一大选模块的输入端相连接，第一常数模块与第一大选模块的第二输入端相连接, 第一大选模块的输出端与第一除法模块的另一输入端相连接，第一除法模块的输出端与乘法模块的第一输入端相连接，负荷指令与乘法模块的第一输入端相连接，乘法模块的输出端与第二除法模块的第一输入端相连接，第一常数模块与第二除法模块的第一输入端相连接，第二除法模块的输出端与第一滞后模块的第一输入端相连接, 第一滞后模块的输出端与第二滞后模块的输入端相连接，第二滞后模块的输出端与第三滞后模块的输入端相连接, 第三滞后模块的输出端与第四滞后模块的输入端相连接，第三常数模块分别与第一滞后模块的第二输入端、第二滞后模块的输入端、第三滞后模块的输入端相连接，第四常数模块与第四滞后模块的第二输入端相连接；
第二除法模块的输出端与第一切换模块的第二输入端相连接, 第四滞后模块的输出端与第一切换模块的第一输入端相连接，RB信号与第一切换模块的第三输入端相连接，第一切换模块的输出端与小选模块的第一输入端相连接，第五常数模块与小选模块的第二输入端相连接, 小选模块的输出端与第二大选模块的第一输入端相连接；
实际主汽压力与第二切换模块的第一输入端相连接，第二切换模块的输出端与第二切换模块的第二输入端相连接，RB信号与第二切换模块的第三输入端相连接, 第二切换模块的输出端与第三切换模块的第二输入端相连接，第六常数模块与第三切换模块的第一输入端相连接，RB信号与第三切换模块的第三输入端相连接, 第三切换模块的输出端与速率模块的第一输入端相连接，第七常数模块与速率模块的第二输入端相连接，速率模块的输出端与第二大选模块的第二输入端相连接；第二大选模块的输出端与主汽压力设定端相连接。
本发明不论是稳定运行工况，还是变负荷工况，甚至是RB等极端工况，机组主汽压力都能精确控制，使机组工作在稳定经济的工作区间。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的模块图形和模块特性示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
一种基于模型辨识的超临界发电机组主汽压力定值优化系统，包括主汽流量STEAMFLOW、机组负荷TURB LOAD、负荷指令UNIT CMD、实际主汽压力TURB P、RB信号RB MODEL、第一除法模块D1、第二除法模块D2、第一大选模块B1、第二大选模块B2、乘法模块M1、第一滞后模块LG1、第二滞后模块LG2、第三滞后模块LG3、第四滞后模块LG4、第一切换模块T1、第二切换模块T2、第三切换模块T3、小选模块L1、速率模块V1、第一常数模块K1、第二常数模块K2、第三常数模块K3、第四常数模块K4、第五常数模块K5、第六常数模块K6和第七常数模块K7；
主汽流量STEAM FLOW与第一除法模块D1的输入端i1相连接，机组负荷TURB LOAD与第一大选模块B1的输入端i2相连接，第一常数模块K1与第一大选模块B1的第二输入端i3相连接, 第一大选模块B1的输出端O2与第一除法模块D1的另一输入端i4相连接，第一除法模块D1的输出端O1与乘法模块M1的第一输入端i5相连接，负荷指令UNIT CMD与乘法模块M1的第一输入端i6相连接，乘法模块M1的输出端O3与第二除法模块D2的第一输入端i7相连接，第一常数模块K1与第二除法模块D2的第一输入端i8相连接，第二除法模块D2的输出端O4与第一滞后模块LG1的第一输入端i9相连接, 第一滞后模块LG1的输出端O5与第二滞后模块LG2的输入端i11相连接，第二滞后模块LG2的输出端O6与第三滞后模块LG3的输入端i13相连接, 第三滞后模块LG3的输出端O7与第四滞后模块LG4的输入端i15相连接，第三常数模块K3分别与第一滞后模块LG1的第二输入端i10、第二滞后模块LG2的输入端i12、第三滞后模块LG3的输入端i14相连接，第四常数模块K4与第四滞后模块LG4的第二输入端i16相连接；
第二除法模块D2的输出端O4与第一切换模块T1的第二输入端i17相连接, 第四滞后模块LG4的输出端O8与第一切换模块T1的第一输入端i18相连接，RB信号RB MODEL与第一切换模块T1的第三输入端i19相连接，第一切换模块T1的输出端O9与小选模块L1的第一输入端i20相连接，第五常数模块K5与小选模块L1的第二输入端i21相连接, 小选模块L1的输出端O10与第二大选模块B2的第一输入端i22相连接；
实际主汽压力TURB P与第二切换模块T2的第一输入端i23相连接，第二切换模块T2的输出端O11与第二切换模块T2的第二输入端i24相连接，RB信号RB MODEL与第二切换模块T2的第三输入端i25相连接, 第二切换模块T2的输出端O11与第三切换模块T3的第二输入端i26相连接，第六常数模块K6与第三切换模块T3的第一输入端i27相连接，RB信号RB MODEL与第三切换模块T3的第三输入端i28相连接, 第三切换模块T3的输出端O12与速率模块V1的第一输入端i29相连接，第七常数模块K7与速率模块V1的第二输入端i30相连接，速率模块V1的输出端O13与第二大选模块B2的第二输入端i31相连接；第二大选模块B2的输出端O14与主汽压力设定端P SET相连接。
各模块的模块图形和模块特性如图2所示。
K1为常数1，K2为节流系数，K3为锅炉蒸汽产生时间，K4为锅炉蓄热时间，K5为额定主汽压力，K6为机组运行最小主汽压力，K7为RB模式结束后压力下降速率。

Claims (1)

1.一种基于模型辨识的超临界发电机组主汽压力定值优化系统，包括主汽流量（STEAMFLOW）、机组负荷（TURB LOAD）、负荷指令（UNIT CMD）、实际主汽压力（TURB P）、RB信号（RBMODEL）、第一除法模块（D1）、第二除法模块（D2）、第一大选模块（B1）、第二大选模块（B2）、乘法模块（M1）、第一滞后模块（LG1）、第二滞后模块（LG2）、第三滞后模块（LG3）、第四滞后模块（LG4）、第一切换模块（T1）、第二切换模块（T2）、第三切换模块（T3）、小选模块（L1）、速率模块（V1）、第一常数模块（K1）、第二常数模块（K2）、第三常数模块（K3）、第四常数模块（K4）、第五常数模块（K5）、第六常数模块（K6）和第七常数模块（K7），其特征在于：
主汽流量（STEAM FLOW）与第一除法模块（D1）的输入端（i1）相连接，机组负荷（TURBLOAD）与第一大选模块（B1）的输入端（i2）相连接，第一常数模块（K1）与第一大选模块（B1）的第二输入端（i3）相连接, 第一大选模块（B1）的输出端（O2）与第一除法模块（D1）的另一输入端（i4）相连接，第一除法模块（D1）的输出端（O1）与乘法模块（M1）的第一输入端（i5）相连接， 负荷指令（UNIT CMD）与乘法模块（M1）的第一输入端（i6）相连接，乘法模块（M1）的输出端（O3）与第二除法模块（D2）的第一输入端（i7）相连接，第一常数模块（K1）与第二除法模块（D2）的第一输入端（i8）相连接，第二除法模块（D2）的输出端（O4）与第一滞后模块（LG1）的第一输入端（i9）相连接, 第一滞后模块（LG1）的输出端（O5）与第二滞后模块（LG2）的输入端（i11）相连接，第二滞后模块（LG2）的输出端（O6）与第三滞后模块（LG3）的输入端（i13）相连接, 第三滞后模块（LG3）的输出端（O7）与第四滞后模块（LG4）的输入端（i15）相连接，第三常数模块（K3）分别与第一滞后模块（LG1）的第二输入端（i10）、第二滞后模块（LG2）的输入端（i12）、第三滞后模块（LG3）的输入端（i14）相连接，第四常数模块（K4）与第四滞后模块（LG4）的第二输入端（i16）相连接；
第二除法模块（D2）的输出端（O4）与第一切换模块（T1）的第二输入端（i17）相连接, 第四滞后模块（LG4）的输出端（O8）与第一切换模块（T1）的第一输入端（i18）相连接，RB信号（RBMODEL）与第一切换模块（T1）的第三输入端（i19）相连接，第一切换模块（T1）的输出端（O9）与小选模块（L1）的第一输入端（i20）相连接，第五常数模块（K5）与小选模块（L1）的第二输入端（i21）相连接, 小选模块（L1）的输出端（O10）与第二大选模块（B2）的第一输入端（i22）相连接；
实际主汽压力（TURB P）与第二切换模块（T2）的第一输入端（i23）相连接，第二切换模块（T2）的输出端（O11）与第二切换模块（T2）的第二输入端（i24）相连接，RB信号（RB MODEL）与第二切换模块（T2）的第三输入端（i25）相连接, 第二切换模块（T2）的输出端（O11）与第三切换模块（T3）的第二输入端（i26）相连接，第六常数模块（K6）与第三切换模块（T3）的第一输入端（i27）相连接，RB信号（RB MODEL）与第三切换模块（T3）的第三输入端（i28）相连接, 第三切换模块（T3）的输出端（O12）与速率模块（V1）的第一输入端（i29）相连接，第七常数模块（K7）与速率模块（V1）的第二输入端（i30）相连接，速率模块（V1）的输出端（O13）与第二大选模块（B2）的第二输入端（i31）相连接；第二大选模块（B2）的输出端（O14）与主汽压力设定端（P SET）相连接。
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