CN109407545B - 超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法，包括以下步骤：S1，将超超临界二次再热机组协调控制算法和超超临界二次再热机组数学模型相结合构建二次再热机组协调控制仿真平台；S2，在分散控制系统中，通过将给煤量控制、给水流量控制和汽轮机调门控制，阶跃改变给煤量、给水流量和汽轮机调门指令；S3，建立超超临界二次再热机组数学模型；预测机组在未来一段时间内的主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组功率的实际值，利用仿真平台可以验证算法参数的正确性。

Description

超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法

技术领域

本发明涉及超超临界二次再热火力发电机组控制应用领域。具体地，涉及超超临界二次再热火电机组协调控制的研究。

背景技术

虽然超超临界机组在国内应用较多，但是对机组运行特性、协调控制能力来说研究的还不够深入。

目前火电机组控制系统的调试尤其是协调控制系统的调试基本上在基建期完成，在机组投入商业运行后，几乎没有对协调控制策略进行修改、优化。主要原因是在不影响机组安全运行的条件下没有提供一种研究超超临界火电机组协调控制特性的方法。

很多超超临界机组的控制策略都是依照已投运机组的调试经验进行局部的修改，很难在研究掌握机组运行特性的基础上制定有针对性的协调控制解决方案。

目前分散控制系统中没有能力构建机组的动态数学模型，只能提供验证指令传递是否正确，不能对协调控制逻辑设计的合理性进行验证。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法，预测机组在未来一段时间内的主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组功率的实际值，利用仿真平台可以验证算法参数的正确性。

本发明技术方案如下：

超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法，包括以下步骤：

S1：将超超临界二次再热机组协调控制算法和超超临界二次再热机组数学模型相结合构建二次再热机组协调控制仿真平台；所述超超临界二次再热机组协调控制算法包括机组负荷指令、主蒸汽压力算法、锅炉指令算法、燃料控制算法、给水控制算法和汽轮机阀门控制算法；

S2:在分散控制系统中，通过将给煤量控制、给水流量控制和汽轮机调门控制，阶跃改变给煤量、给水流量和汽轮机调门指令；

S3:建立给煤量指令与超高压缸前主蒸汽压力、分离器出口压力、分离器出口温度以及机组实发功率关系的第一数学模型；通过阶跃扰动试验，建立给水流量指令与超高压缸前主蒸汽压力、分离器出口压力、分离器出口温度以及机组实发功率关系的第二数学模型；通过阶跃扰动试验，建立汽轮机调节阀门开度与超高压缸前主蒸汽压力、分离器出口压力、分离器出口温度以及机组实发功率关系的第三数学模型。

机组负荷指令包括负荷指令MWD1和负荷指令MWD2；负荷指令MWD1＝AGC×Rate，负荷指令MWD2＝MWD1+f(Freq)；

其中，AGC为电网负荷指令，为系统接入信号；Rate为负荷的变化速率，单位为MW/min，f(Freq)为电网频率对应功率的函数，Freq为电网频率信号，为系统接入信号。

主蒸汽压力算法的主蒸汽压力设定值为：

MSPS(t)＝f(MWD1)·g(Rate)·(1/(T_S+1)) (1)

其中MSPS(t)为t时刻的主蒸汽压力设定值，f(MWD1)为负荷指令MWD1对应主蒸汽压力的折线函数，g(Rate)为负荷变化速率Rate对应的无量纲系数，1/(Ts+1)为一阶惯性算法，其中T为惯性时间。

锅炉指令算法为式(2)：

其中BD(t)为t时刻的锅炉指令，MSPS(t)为当前时刻主蒸汽压力设定值，MSPS(t-1)表示前一时刻主蒸汽压力设定值，MSP(t)为当前时刻主蒸汽压力值，MSP(t-1)表示前一时刻主蒸汽压力值；g(MWD1)表示负荷指令MWD1与给煤量之间的折线函数，为功率与给煤量的静态关系，K_i表示积分系统、K_P为比例系数。

燃料控制算法通过燃料指令控制燃料：

燃料指令FU为：

其中FU₀(t)为t时刻实际的给煤量，BD(t)为t时刻的锅炉指令，FU(t)表示t时刻的燃料指令，K_p为系数，K_i为积分系数。

给水控制算法通过燃水比指令进行控制给水，

其中燃水比指令计算公式为式(5)：

其中FW(t)为t时刻给水流量，FW表示给水流量；ST(t)为t时刻分离器出口温度，STSP(t)为t时刻分离器出口压力对应的饱和蒸汽温度；

为分离器饱和蒸汽温度的在t时刻的变化率，f(BD)为锅炉指令对应给水流量的折现函数，g(AGC-MWD1)为AGC指令与功率指令差对应的一个无量纲折现函数，(MWD1(t)-MWD1(t-1))/Δt表示功率的变化率，Δt为数据采样周期时间间隔。

汽轮机阀门控制算法公式为：

其中μt为汽轮机阀门开度指令，N(t)为机组t时刻的功率，MWD2(t)为t时刻的功率指令，MWD2(t-1)为t-1时刻的功率指令，Ki表示积分系数、K_P为比例系数。

超超临界二次再热火电机组协调控制系统非嵌入式仿真方法，步骤S3具体包括以下步骤：

S31、在机组主蒸汽温度、压力和发电功率变化率不超过0.5％时，保持给水流量指令和超高压缸调节门指令不变，记录此刻主蒸汽压力值MSP[0]、分离器出口温度ST[0]、分离器出口压力SP[0](分离器出口压力直接测量)力以及机组功率的初始值N[0]；锅炉给煤指令FU阶跃变化5％，取采样分辨率为0.5S，记录给煤量指令、主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组功率的值，分别为给煤量指令FU[1],FU[2],…FU[n]，主蒸汽压力值MSP[1],MSP[2],…MSP[n]，分离器出口温度ST[1],ST[2],…ST[n]，分离器出口压力SP[1],SP[2],…,SP[n]，发电功率N[1],N[2],…N[n]；

其中n为直至稳定主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组发电功率后稳定后的时间间隔次数；n值的计算满足记录值的变化率小于0.5％；

S32、在机组主蒸汽温度、压力和发电功率变化率不超过0.5％时，保持给煤量指令和超高压缸调节门指令不变，记录此刻主蒸汽压力MSP[0]、分离器出口温度ST[0]、分离器出口压力SP[0]以及机组功率的初始值N[0]；给水流量指令FW阶跃变化5％，取采样分辨率为0.5S，记录给水流量指令FW[1],FW[2],…FW[n]，主蒸汽压MSP[1],MSP[2],…MSP[n]，分离器出口温度ST[1],ST[2],…ST[n]，分离器出口压力SP[1],SP[2],…,SP[n],发电功率N[1],N[2],…N[n]，其中n为直至稳定主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组发电功率后稳定后的时间间隔次数；n值满足记录值的变化率小于0.5％；

S33、在机组主蒸汽温度、压力和发电功率变化率不超过0.5％时，保持给煤量和给煤指令不变，记录此刻主蒸汽压力MSP[0]、分离器出口温度ST[0]、分离器出口压力SP[0]以及机组功率的初始值N[0]；给水流量指令μt阶跃变化5％，取采样分辨率为0.5S，分别记录下超高压缸调节门指令μt[1],μt[2],…μt[n]，主蒸汽压力MSP[1],MSP[2],…MSP[n]，分离器出口温度ST[1],ST[2],…ST[n]，分离器出口压力SP[1],SP[2],…,SP[n]，发电功率N[1],N[2],…N[n]；

S34、在二次再热机组协调控制仿真平台中通过OPC(OLE for Process Control,用于过程控制的OLE)收集S31～S33的试验数据，对主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组功率进行滤波；

S35、利用最小二乘法求取锅炉给煤量指令、给水流量指令和超高压缸调门开度与主蒸汽压力MSP、分离器出口温度ST、分离器出口压力SP以及机组发电功率N之间的传递函数；其中G_{FU_MSP}为给煤量与主蒸汽压力值的数学关系式，G_{FW_MSP}为给水流量与主蒸汽压力的数学关系式，G_{μt_MSP}为调门开度与主蒸汽压力的数学关系式；G_{FU_ST}为给煤量与分离器温度的数学关系式，G_{FW_ST}为给水流量与分离器温度的数学关系式，G_{μt_ST}为超高压缸调门与分离器温度的数学关系式；G_{FU_SP}为给煤量与分离器压力的数学关系式，G_{FW_SP}为给水流量与分离器压力的数学关系式，G_{μt_SP}为超高压缸调门与分离器压力的数学关系式；G_{FU_N}为给煤量与发电功率的数学关系式，G_{FW_N}为给水流量与发电功率的数学关系式，G_{μt_ST}为超高压缸调门与发电功率的数学关系式为式(7)，

超超临界二次再热机组数学模型为三输入四输出矩阵模型，通过将协调控制系统计算的给煤量指令、给水流量指令以及超高压缸调门开度指令接入矩阵模型中，在矩阵模型叠加试验的初始条件，得到二次再热机组的主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组的发电功率的预测值。

根据下列公式，计算出超超临界二次再热机组高压缸出口主蒸汽压力具体计算公式为式(8)：

其中MSP[t]表示t时刻的主蒸汽压力计算值，MSP[0]表示阶跃试验时记录下的主蒸汽压力的初始值；

分离器出口温度具体计算公式为式(9)：

其中ST[t]表示t时刻的分离器出口温度计算值，ST[0]表示阶跃试验时记录下的分离器出口温度的初始值；

分离器出口压力具体计算公式为式(10)：

其中SP[t]表示t时刻的分离器出口压力计算值，SP[0]表示阶跃试验时记录下的分离器出口压力的初始值；

机组功率具体计算公式为式(11)：

其中N[t]表示t时刻机组功率计算值，N[0]表示阶跃试验时记录下机组功率初始值。

本发明的有益效果包括：

本申请采用协调控制算法与模型相结合的方式来搭建超超临界二次再热机组仿真平台，仿真平台结构清晰。

本申请采用算法加模型的方式建立的仿真模型，可以预测机组在未来一段时间内的主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组功率的实际值。

本申请所采用的PID加前馈的方式构成协调控制算法，利用仿真平台可以验证算法参数的正确性。

附图说明

图1为超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真示意图；

图2超超临界二次再热机组动态数学模型；

图3为超临界二次再热机组协调控制实时仿真平台结构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法，包括以下步骤，

S1：将超超临界二次再热机组协调控制算法和超超临界二次再热机组数学模型相结合构建二次再热机组协调控制仿真平台；所述超超临界二次再热机组协调控制算法包括机组负荷指令、主蒸汽压力算法、锅炉指令算法、燃料控制算法、给水控制算法和汽轮机阀门控制算法；

S2:在分散控制系统中，通过将给煤量控制、给水流量控制和汽轮机调门控制，阶跃改变给煤量、给水流量和汽轮机调门指令；

S3:建立给煤量指令与超高压缸前主蒸汽压力、分离器出口压力、分离器出口温度以及机组实发功率关系的第一数学模型；通过阶跃扰动试验，建立给水流量指令与超高压缸前主蒸汽压力、分离器出口压力、分离器出口温度以及机组实发功率关系的第二数学模型；通过阶跃扰动试验，建立汽轮机调节阀门开度与超高压缸前主蒸汽压力、分离器出口压力、分离器出口温度以及机组实发功率关系的第三数学模型。

超超临界二次再热机组数学模型包括上述第一、第二、第三数据模型。

所述超超临界二次再热机组协调控制算法包括机组负荷指令、主蒸汽压力算法、锅炉指令算法、燃料控制算法、给水控制算法和汽轮机阀门控制算法。

机组负荷指令包括负荷指令MWD1和负荷指令MWD2；负荷指令MWD1＝AGC×Rate，负荷指令MWD2＝MWD1+f(Freq)；

其中，AGC为电网负荷指令，为系统接入信号；Rate为负荷的变化速率，单位为MW/min，f(Freq)为电网频率对应功率的函数，Freq为电网频率信号，为系统接入信号。

主蒸汽压力算法的主蒸汽压力设定值为：

MSPS(t)＝f(MWD1)·g(Rate)·(1/(T_S+1)) (1)

其中MSPS(t)为t时刻的主蒸汽压力设定值，f(MWD1)为负荷指令MWD1对应主蒸汽压力的折线函数，g(Rate)为负荷变化速率Rate对应的无量纲系数，1/(Ts+1)为一阶惯性算法，其中T为惯性时间。

锅炉指令算法为式(2)：

其中BD(t)为t时刻的锅炉指令，MSPS(t)为当前时刻主蒸汽压力设定值，MSPS(t-1)表示前一时刻主蒸汽压力设定值，MSP(t)为当前时刻主蒸汽压力值，MSP(t-1)表示前一时刻主蒸汽压力值；g(MWD1)表示负荷指令MWD1与给煤量之间的折线函数，为功率与给煤量的静态关系，K_i表示积分系统、K_P为比例系数。

燃料控制算法通过燃料指令控制燃料：

燃料指令FU为：

其中FU₀(t)为t时刻实际的给煤量，BD(t)为t时刻的锅炉指令，FU(t)表示t时刻的燃料指令，K_p为系数，K_i为积分系数。

给水控制算法通过燃水比指令进行控制给水，

其中燃水比指令计算公式为式(5)：

其中FW(t)为t时刻给水流量，FW表示给水流量；ST(t)为t时刻分离器出口温度，STSP(t)为t时刻分离器出口压力对应的饱和蒸汽温度；

为分离器饱和蒸汽温度的在t时刻的变化率，f(BD)为锅炉指令对应给水流量的折现函数，g(AGC-MWD1)为AGC指令与功率指令差对应的一个无量纲折现函数，(MWD1(t)-MWD1(t-1))/Δt表示功率的变化率，Δt为数据采样周期时间间隔。

汽轮机阀门控制算法公式为：

其中μt为汽轮机阀门开度指令，u_t[t]为t时刻汽轮机阀门开度指令，N(t)为机组t时刻的功率，MWD2(t)为t时刻的功率指令，MWD2(t-1)为t-1时刻的功率指令，Ki表示积分系数、K_P为比例系数。

超超临界二次再热火电机组协调控制系统非嵌入式仿真方法，步骤S3具体包括以下步骤：

S31、在机组主蒸汽温度、压力和发电功率变化率不超过0.5％时，保持给水流量指令和超高压缸调节门指令不变，记录此刻主蒸汽压力值MSP[0]、分离器出口温度ST[0]、分离器出口压力SP[0](分离器出口压力直接测量)力以及机组功率的初始值N[0]；锅炉给煤指令FU阶跃变化5％，取采样分辨率为0.5S，记录给煤量指令、主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组功率的值，分别为给煤量指令FU[1],FU[2],…FU[n]，主蒸汽压力值MSP[1],MSP[2],…MSP[n]，分离器出口温度ST[1],ST[2],…ST[n]，分离器出口压力SP[1],SP[2],…,SP[n]，发电功率N[1],N[2],…N[n]；

其中n为直至稳定主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组发电功率后稳定后的时间间隔次数；n值的计算满足记录值的变化率小于0.5％；以主蒸汽压力值n的值为例，当|MSP(n)-MSP[n-1]|/MSP[n]<0.5％时，停止记录主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组功率值。

S32、在机组主蒸汽温度、压力和发电功率变化率不超过0.5％时，保持给煤量指令和超高压缸调节门指令不变，记录此刻主蒸汽压力MSP[0]、分离器出口温度ST[0]、分离器出口压力SP[0]以及机组功率的初始值N[0]。给水流量指令FW阶跃变化5％，取采样分辨率为0.5S，记录给水流量指令FW[1],FW[2],…FW[n]，主蒸汽压MSP[1],MSP[2],…MSP[n]，分离器出口温度ST[1],ST[2],…ST[n]，分离器出口压力SP[1],SP[2],…,SP[n],发电功率N[1],N[2],…N[n]，其中n为直至稳定主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组发电功率后稳定后的时间间隔次数。n值的计算应满足记录值的变化率小于0.5％。以主蒸汽压力值n的值为例，当|MSP(n)-MSP[n-1]|/MSP[n]<0.5％时，停止记录主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组功率值。

S33、在机组主蒸汽温度、压力和发电功率变化率不超过0.5％时，保持给煤量和给煤指令不变，记录此刻主蒸汽压力MSP[0]、分离器出口温度ST[0]、分离器出口压力SP[0]以及机组功率的初始值N[0]。给水流量指令μt阶跃变化5％，取采样分辨率为0.5S，分别记录下超高压缸调节门指令μt[1],μt[2],…μt[n]，主蒸汽压力MSP[1],MSP[2],…MSP[n]，分离器出口温度ST[1],ST[2],…ST[n]，分离器出口压力SP[1],SP[2],…,SP[n],发电功率N[1],N[2],…N[n]。n的值按照S2的计算方式来获得。

S34、在二次再热机组协调控制仿真平台中通过OPC(OLE for Process Control,用于过程控制的OLE)收集S31～S33的试验数据，对主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组功率进行滤波；

S35、利用最小二乘法求取锅炉给煤量指令、给水流量指令和超高压缸调门开度与主蒸汽压力MSP、分离器出口温度ST、分离器出口压力SP以及机组发电功率N之间的传递函数；其中G_{FU_MSP}为给煤量与主蒸汽压力值的数学关系式，G_{FW_MSP}为给水流量与主蒸汽压力的数学关系式，G_{μt_MSP}为调门开度与主蒸汽压力的数学关系式；G_{FU_ST}为给煤量与分离器温度的数学关系式，G_{FW_ST}为给水流量与分离器温度的数学关系式，G_{μt_ST}为超高压缸调门与分离器温度的数学关系式；G_{FU_SP}为给煤量与分离器压力的数学关系式，G_{FW_SP}为给水流量与分离器压力的数学关系式，G_{μt_SP}为超高压缸调门与分离器压力的数学关系式；G_{FU_N}为给煤量与发电功率的数学关系式，G_{FW_N}为给水流量与发电功率的数学关系式，G_{μt_ST}为超高压缸调门与发电功率的数学关系式为式(7)，

超超临界二次再热机组数学模型为三输入四输出矩阵模型，通过将协调控制系统计算的给煤量指令、给水流量指令以及超高压缸调门开度指令接入矩阵模型中，在矩阵模型叠加试验的初始条件，得到二次再热机组的主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组的发电功率的预测值。

根据下列公式，计算出超超临界二次再热机组高压缸出口主蒸汽压力具体计算公式为式(8)：

其中MSP[t]表示t时刻的主蒸汽压力计算值，MSP[0]表示阶跃试验时记录下的主蒸汽压力的初始值。

分离器出口温度具体计算公式为式(9)：

其中ST[t]表示t时刻的分离器出口温度计算值，ST[0]表示阶跃试验时记录下的分离器出口温度的初始值。

分离器出口压力具体计算公式为式(10)：

其中SP[t]表示t时刻的分离器出口压力计算值，SP[0]表示阶跃试验时记录下的分离器出口压力的初始值。

机组功率具体计算公式为式(11)：

其中N[t]表示t时刻机组功率计算值，N[0]表示阶跃试验时记录下机组功率初始值。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将超超临界二次再热机组协调控制算法和超超临界二次再热机组数学模型相结合构建二次再热机组协调控制仿真平台；所述超超临界二次再热机组协调控制算法包括机组负荷指令、主蒸汽压力算法、锅炉指令算法、燃料控制算法、给水控制算法和汽轮机阀门控制算法；

S2，在分散控制系统中，通过将给煤量控制、给水流量控制和汽轮机调门控制，阶跃改变给煤量、给水流量和汽轮机调门指令；

S3，建立给煤量指令与超高压缸前主蒸汽压力、分离器出口压力、分离器出口温度以及机组实发功率关系的第一数学模型；通过阶跃扰动试验，建立给水流量指令与超高压缸前主蒸汽压力、分离器出口压力、分离器出口温度以及机组实发功率关系的第二数学模型；通过阶跃扰动试验，建立汽轮机调节阀门开度与超高压缸前主蒸汽压力、分离器出口压力、分离器出口温度以及机组实发功率关系的第三数学模型；

步骤S3具体包括以下步骤：

S31、在机组主蒸汽温度、压力和发电功率变化率不超过0.5％时，保持给水流量指令和超高压缸调节门指令不变，记录此刻主蒸汽压力值MSP[0]、分离器出口温度ST[0]、分离器出口压力SP[0]力以及机组功率的初始值N[0]；锅炉给煤指令FU阶跃变化5％，取采样分辨率为0.5S，记录给煤量指令、主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组功率的值，分别为给煤量指令FU[1],FU[2],…FU[n]，主蒸汽压力值MSP[1],MSP[2],…MSP[n]，分离器出口温度ST[1],ST[2],…ST[n]，分离器出口压力SP[1],SP[2],…,SP[n]，发电功率N[1],N[2],…N[n]；

其中n为直至稳定主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组发电功率后稳定后的时间间隔次数；n值的计算满足记录值的变化率小于0.5％；

S32、在机组主蒸汽温度、压力和发电功率变化率不超过0.5％时，保持给煤量指令和超高压缸调节门指令不变，记录此刻主蒸汽压力MSP[0]、分离器出口温度ST[0]、分离器出口压力SP[0]以及机组功率的初始值N[0]；给水流量指令FW阶跃变化5％，取采样分辨率为0.5S，记录给水流量指令FW[1],FW[2],…FW[n]，主蒸汽压MSP[1],MSP[2],…MSP[n]，分离器出口温度ST[1],ST[2],…ST[n]，分离器出口压力SP[1],SP[2],…,SP[n],发电功率N[1],N[2],…N[n]，其中n为直至稳定主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组发电功率后稳定后的时间间隔次数；n值满足记录值的变化率小于0.5％；

S33、在机组主蒸汽温度、压力和发电功率变化率不超过0.5％时，保持给煤量和给煤指令不变，记录此刻主蒸汽压力MSP[0]、分离器出口温度ST[0]、分离器出口压力SP[0]以及机组功率的初始值N[0]；给水流量指令μt阶跃变化5％，取采样分辨率为0.5S，分别记录下超高压缸调节门指令μt[1],μt[2],…μt[n]，主蒸汽压力MSP[1],MSP[2],…MSP[n]，分离器出口温度ST[1],ST[2],…ST[n]，分离器出口压力SP[1],SP[2],…,SP[n]，发电功率N[1],N[2],…N[n]；

S34、在二次再热机组协调控制仿真平台中通过OPC收集S31～S33的试验数据，对主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组功率进行滤波；

S35、利用最小二乘法求取锅炉给煤量指令、给水流量指令和超高压缸调门开度与主蒸汽压力MSP、分离器出口温度ST、分离器出口压力SP以及机组发电功率N之间的传递函数；其中G_{FU_MSP}为给煤量与主蒸汽压力值的数学关系式，G_{FW_MSP}为给水流量与主蒸汽压力的数学关系式，G_{μt_MSP}为调门开度与主蒸汽压力的数学关系式；G_{FU_ST}为给煤量与分离器温度的数学关系式，G_{FW_ST}为给水流量与分离器温度的数学关系式，G_{μt_ST}为超高压缸调门与分离器温度的数学关系式；G_{FU_SP}为给煤量与分离器压力的数学关系式，G_{FW_SP}为给水流量与分离器压力的数学关系式，G_{μt_SP}为超高压缸调门与分离器压力的数学关系式；G_{FU_N}为给煤量与发电功率的数学关系式，G_{FW_N}为给水流量与发电功率的数学关系式，G_{μt_ST}为超高压缸调门与发电功率的数学关系式为式(7)，

2.根据权利要求1所述的超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法，其特征在于，

机组负荷指令包括负荷指令MWD1和负荷指令MWD2；负荷指令MWD1＝AGC×Rate，负荷指令MWD2＝MWD1+f(Freq)；

其中，AGC为电网负荷指令，为系统接入信号；Rate为负荷的变化速率，单位为MW/min，f(Freq)为电网频率对应功率的函数，Freq为电网频率信号，为系统接入信号。

3.根据权利要求1所述的超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法，其特征在于，

主蒸汽压力算法的主蒸汽压力设定值为：

MSPS(t)＝f(MWD1)·g(Rate)·(1/(T_S+1)) (1)

其中MSPS(t)为t时刻的主蒸汽压力设定值，f(MWD1)为负荷指令MWD1对应主蒸汽压力的折现函数，g(Rate)为负荷变化速率Rate对应的无量纲系数，1/(Ts+1)为一阶惯性算法，其中Ts为惯性时间。

4.根据权利要求1所述的超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法，其特征在于，

锅炉指令算法为式(2)：

其中BD(t)为t时刻的锅炉指令，MSPS(t)为当前时刻主蒸汽压力设定值，MSPS(t-1)表示前一时刻主蒸汽压力设定值，MSP(t)为当前时刻主蒸汽压力值，MSP(t-1)表示前一时刻主蒸汽压力值；g(MWD1)表示负荷指令MWD1与给煤量之间的折现函数，为功率与给煤量的静态关系，K_i表示积分系统、K_P为比例系数。

5.根据权利要求1所述的超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法，其特征在于，

燃料控制算法通过燃料指令控制燃料：

燃料指令FU为：

其中FU₀(t)为t时刻实际的给煤量，BD(t)为t时刻的锅炉指令，FU(t)表示t时刻的燃料指令，K_p为系数，K_i为积分系数。

6.根据权利要求1所述的超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法，其特征在于，

给水控制算法通过燃水比指令进行控制给水，

其中燃水比指令计算公式为式(5)：

其中FW(t)为t时刻给水流量，FW表示给水流量；ST(t)为t时刻分离器出口温度，STSP(t)为t时刻分离器出口压力对应的饱和蒸汽温度；(STSP(t)-STSP(t-1))/Δt为分离器饱和蒸汽温度的在t时刻的变化率，f(BD)为锅炉指令对应给水流量的折现函数，g(AGC-MWD1)为AGC指令与负荷指令差对应的一个无量纲折现函数，(MWD1(t)-MWD1(t-1))/Δt表示功率的变化率，Δt为数据采样周期时间间隔。

7.根据权利要求1所述的超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法，其特征在于，

汽轮机阀门控制算法公式为：

其中μt为汽轮机阀门开度指令，N(t)为机组t时刻的功率，MWD2(t)为t时刻的功率指令，MWD2(t-1)为t-1时刻的功率指令，Ki表示积分系数、K_P为比例系数。

8.根据权利要求1所述的一种超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法，特征在于，

超超临界二次再热机组数学模型为三输入四输出矩阵模型，通过将协调控制系统计算的给煤量指令、给水流量指令以及超高压缸调门开度指令接入矩阵模型中，在矩阵模型叠加试验的初始条件，得到二次再热机组的主蒸汽压力、分离器出口温度、分离器出口压力以及机组的发电功率的预测值。

9.根据权利要求1所述的一种超超临界二次再热火电机组协调控制非嵌入式仿真方法，特征在于，

根据下列公式，计算出超超临界二次再热机组高压缸出口主蒸汽压力具体计算公式为式(8)：

其中MSP[t]表示t时刻的主蒸汽压力计算值，MSP[0]表示阶跃试验时记录下的主蒸汽压力的初始值；

分离器出口温度具体计算公式为式(9)：

其中ST[t]表示t时刻的分离器出口温度计算值，ST[0]表示阶跃试验时记录下的分离器出口温度的初始值；

分离器出口压力具体计算公式为式(10)：

其中SP[t]表示t时刻的分离器出口压力计算值，SP[0]表示阶跃试验时记录下的分离器出口压力的初始值；

机组功率具体计算公式为式(11)：

其中N[t]表示t时刻机组功率计算值，N[0]表示阶跃试验时记录下机组功率初始值。

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