CN110160081A

CN110160081A - 一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法及装置

Info

Publication number: CN110160081A
Application number: CN201910446035.0A
Authority: CN
Inventors: 李永生; 陈彦桥; 范国朝; 谢云辰; 张文亮
Original assignee: Guodian Science and Technology Research Institute Co Ltd
Current assignee: CHN Energy Group Science and Technology Research Institute Co Ltd
Priority date: 2019-05-27
Filing date: 2019-05-27
Publication date: 2019-08-23
Anticipated expiration: 2039-05-27
Also published as: CN110160081B

Abstract

本申请公开一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法，包括：对锅炉的炉膛出口计算温度值和炉膛出口实测温度值进行减法运算，得到炉膛出口温度偏差量；对炉膛出口温度偏差量进行微分运算，得到第一主控静态前馈基础分量；获得与功率指令对应的第二主控静态前馈基础分量；利用当前的煤质低位发热量对第二主控静态前馈基础分量进行修正，得到第三主控静态前馈基础分量；对第一主控静态前馈分量和第三主控静态前馈分量进行求和运算，得到锅炉的主控静态前馈量；根据功率指令得到锅炉的主控动态前馈量；对主控静态前馈量和主控动态前馈量进行求和运算，得到锅炉的主控前馈信号。

Description

一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法及装置

技术领域

本申请涉及火力发电机组的控制技术领域，尤其涉及一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法及装置。

背景技术

随着经济的快速发展，电力工业进展迅速。其中，火力发电机组是一个重要的分支。目前大中型火力发电机组普遍采用协调控制系统，协调控制系统的主要任务是：控制机组负荷和主蒸汽压力，从而协调发电机与锅炉之间的能量平衡。由于锅炉燃料的能量转换过程复杂，且具有较大的延时性及惯性等特性，因此，在协调控制系统中引入锅炉主控前馈技术来动态补偿以上缺陷。

现有的锅炉主控前馈技术，通过提取出表征机组能量需求的有效信息作为锅炉主控前馈，并对机组负荷及主蒸汽压力信号进行综合运算，就能够提前调整给煤量，从而满足机组负荷快速变化的要求。

但是，基于现有锅炉主控前馈技术，在煤质发生变化或机组工况发生变化时，主蒸汽压力等参数的波动较大，会导致协调控制性能低，从而影响机组运行的安全性。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供例了一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法及装置，以解决现有的锅炉主控前馈技术，在煤质发生变化或者其他工况发生变化时，主蒸汽压力等参数波动较大，会导致协调控制性能低，从而影响机组运行的安全性的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本申请提供一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法，包括：

对所述锅炉的炉膛出口计算温度值和所述锅炉的炉膛出口实测温度值进行减法运算，得到炉膛出口温度偏差量，其中，所述锅炉的炉膛出口计算温度值根据所述火力发电机组的实时负荷确定；

对所述炉膛出口温度偏差量进行微分运算，得到第一主控静态前馈基础分量；

获得与功率指令对应的第二主控静态前馈基础分量；

利用当前的煤质低位发热量对所述第二主控静态前馈基础分量进行修正，得到第三主控静态前馈基础分量；

对所述第一主控静态前馈分量和所述第三主控静态前馈分量进行求和运算，得到所述锅炉的主控静态前馈量；

根据所述功率指令得到所述锅炉的主控动态前馈量；

对所述主控静态前馈量和所述主控动态前馈量进行求和运算，得到所述锅炉的主控前馈信号，基于所述主控前馈信号控制所述锅炉的给煤量。

可选的，在上述方法中，所述根据所述功率指令得到所述锅炉的主控动态前馈量，包括：

对所述功率指令进行微分运算，得到所述锅炉的主控动态前馈分量；

利用所述火力发电机组的负荷偏差和所述炉膛出口温度偏差量对所述主控动态前馈分量进行修正，得到所述锅炉的主控动态前馈量。

可选的，在上述方法中，所述利用所述火力发电机组的负荷偏差和所述炉膛出口温度偏差量对所述主控动态前馈分量进行修正，得到所述锅炉的主控动态前馈量，包括：

获得与所述负荷偏差对应的第一主控动态前馈修正系数；

获得与所述炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数；

对所述主控动态前馈分量、所述第一主控动态前馈修正系数和所述第二主控动态前馈修正系数进行乘法运算，得到所述锅炉的主控动态前馈量。

可选的，在上述方法中，所述获得与所述炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数，包括：

在所述火力发电机组的实时负荷增加的情况下，根据预设的增负荷炉膛出口温度偏差量与第二主控动态前馈修正系数的对应关系，确定与所述炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数；

在所述火力发电机组的实时负荷减小的情况下，根据预设的减负荷炉膛出口温度偏差量与第二主控动态前馈修正系数的对应关系，确定与所述炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数；

在所述火力发电机组的实时负荷保持稳定的情况下，确定所述第二主控动态前馈修正系数为0。

可选的，在上述方法中，所述利用当前的煤质低位发热量对所述第二主控静态前馈基础分量进行修正，得到第三主控静态前馈基础分量，包括：

对燃料进行在线煤质检测，获得当前的煤质低位发热量；

获得当前的煤质低位发热量对应的主控静态前馈修正系数；

对所述第二主控静态前馈基础分量和所述主控静态前馈修正系数进行乘法运算，得到第三主控静态前馈基础分量。

另一方面，本申请提供一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造装置，包括：

温度偏差确定单元，用于对所述锅炉的炉膛出口计算温度值和所述锅炉的炉膛出口实测温度值进行减法运算，得到炉膛出口温度偏差量，其中，所述锅炉的炉膛出口计算温度值根据所述火力发电机组的实时负荷确定；

第一静态分量确定单元，用于对所述炉膛出口温度偏差量进行微分运算，得到第一主控静态前馈基础分量；

第二静态分量确定单元，用于获得与功率指令对应的第二主控静态前馈基础分量；

第三静态分量确定单元，用于利用当前的煤质低位发热量对所述第二主控静态前馈基础分量进行修正，得到第三主控静态前馈基础分量；

主控静态前馈量确定单元，用于对所述第一主控静态前馈分量和所述第三主控静态前馈分量进行求和运算，得到所述锅炉的主控静态前馈量；

主控动态前馈量确定单元，用于根据所述功率指令得到所述锅炉的主控动态前馈量；

主控前馈信号确定单元，用于对所述主控静态前馈量和所述主控动态前馈量进行求和运算，得到所述锅炉的主控前馈信号，基于所述主控前馈信号控制所述锅炉的给煤量。

可选的，在上述装置中，所述主控动态前馈量确定单元包括：

主控动态前馈分量确定子单元，用于对所述功率指令进行微分运算，得到所述锅炉的主控动态前馈分量；

主控动态前馈分量修正子单元，用于利用所述火力发电机组的负荷偏差和所述炉膛出口温度偏差量对所述主控动态前馈分量进行修正，得到所述锅炉的主控动态前馈量。

可选的，在上述装置中，所述主控动态前馈分量修正子单元包括：

第一修正系数确定模块，用于获得与所述负荷偏差对应的第一主控动态前馈修正系数；

第二修正系数确定模块，用于获得与所述炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数；

修正模块，用于对所述主控动态前馈分量、所述第一主控动态前馈修正系数和所述第二主控动态前馈修正系数进行乘法运算，得到所述锅炉的主控动态前馈量。

可选的，在上述装置中，所述第二修正系数确定模块获得与所述炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数，具体为：

在所述火力发电机组的实时负荷增加的情况下，根据预设的增负荷炉膛出口温度偏差量与第二主控动态前馈修正系数的对应关系，确定与所述炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数；在所述火力发电机组的实时负荷减小的情况下，根据预设的减负荷炉膛出口温度偏差量与第二主控动态前馈修正系数的对应关系，确定与所述炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数；在所述火力发电机组的实时负荷保持稳定的情况下，确定所述第二主控动态前馈修正系数为0。

可选的，在上述装置中，所述第三静态分量确定单元利用当前的煤质低位发热量对所述第二主控静态前馈基础分量进行修正，具体为：

对燃料进行在线煤质检测，获得当前的煤质低位发热量；获得当前的煤质低位发热量对应的主控静态前馈修正系数；对所述第二主控静态前馈基础分量和所述主控静态前馈修正系数进行乘法运算，得到第三主控静态前馈基础分量。

可以看到，本申请公开的火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法，根据锅炉的主控静态前馈量和主控动态前馈量确定锅炉的主控前馈信号。其中，在确定锅炉的主控静态前馈量的过程中，对锅炉的炉膛出口温度偏差量进行微分运算，得到第一主控静态前馈基础分量，可以有效加快机组调节速度和减少参数动态偏差；根据协调控制系统设定的功率指令得到第二主控静态前馈基础分量，并利用当前的煤质低位发热量对第二主控静态前馈基础分量进行修正，可以有效加强火力发电机组对煤种突变的适应性，及时弥补因煤种变化引起的压力波动，快速抑制负荷和压力的扰动。另外，根据协调控制系统设定的功率指令得到锅炉的主控动态前馈量，当负荷需求改变时，能够加强锅炉燃烧率的调节作用，以减小锅炉热惯性的影响。

因此，基于本申请公开的火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法，在煤质发生变化或机组工况发生变化时，锅炉的主控静态前馈准确性及主控动态前馈及时性较高，能够有效解决现有技术中当煤质或机组工况发生变化导致锅炉与汽机能量不匹配的问题，从而快速抑制机组负荷和主蒸汽压力的扰动，保证主蒸汽压力调节的快速性和稳定性，进而提高协调控制系统的控制性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法的流程示意图；

图2为本申请实施例公开的另一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法的部分流程示意图；

图3为本申请实施例公开的另一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法的部分流程示意图；

图4为本申请实施例公开的一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

由上述背景技术可知，现有的锅炉主控前馈技术，通过提取出表征机组能量需求的有效信息作为锅炉主控前馈，并对机组负荷及主蒸汽压力信号进行综合运算，就能够提前调整给煤量，从而满足机组负荷快速变化的要求。采用现有的锅炉主控前馈技术，在火力发电机组的工况稳定且煤质稳定的情况下，能够较好的控制主蒸汽压力及温度，从而使得主蒸汽压力等参数达到中调要求。但是，当煤质发生变化或者其他工况发生变化时，主蒸汽压力等参数波动较大，会导致协调控制性能低，从而影响机组运行的安全性。

因此，本申请公开一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法及装置，根据功率指令、炉膛出口温度偏差量和实时的煤质低位发热量构造锅炉的主控前馈信号，在煤质发生变化或机组工况发生变化时，锅炉的主控静态前馈准确性及主控动态前馈及时性较高，能够有效解决现有技术中当煤质或机组工况发生变化导致锅炉与汽机能量不匹配的问题，从而快速抑制机组负荷和主蒸汽压力的扰动，保证主蒸汽压力调节的快速性和稳定性，进而提高协调控制系统的控制性能。

如图1所示，本申请实施例公开的一种火力发电组中锅炉的主控前馈构造方法的流程示意图。该方法包括以下步骤：

步骤S101：对锅炉的炉膛出口计算温度值和锅炉的炉膛出口实测温度值进行减法运算，得到炉膛出口温度偏差量。

其中，锅炉的炉膛出口计算温度值是根据火力发电机组的实时负荷确定的。

实施中，可以通过多种方式获得锅炉的炉膛出口实测温度值。

例如，通过基于声波原理的锅炉炉膛温度场在线检测系统，获得锅炉的炉膛出口实测温度值。实施中，锅炉炉膛温度场在线检测系统测量炉膛横截面温度场不同区域的温度值，将多个区域的温度值的平均值作为锅炉的炉膛出口实测温度值。其中，基于声波原理的锅炉炉膛温度场在线检测系统具有测量精度高、测量温度范围广、测量空间不受限制以及灵敏度高等特点。

另外，还可以通过基于炉膛火焰辐射图像的锅炉炉膛温度场在线检测系统，获得锅炉的炉膛出口实测温度值。或者，通过基于红外测温技术的锅炉炉膛温度场在线检测系统，获得锅炉的炉膛出口实测温度值。具体可根据实际应用进行设定，本申请实施例不加以限定。

在具体实现根据火力发电机组的实时负荷确定锅炉的炉膛出口计算温度值的过程中，预先根据火力发电机组的历史运行数据，提取火力发电机组的不同负荷对应的炉膛出口温度场平均温度，并构建火力发电机组的实时负荷与锅炉的炉膛出口计算温度值之间对应关系，也可以称为火力发电机组的实时负荷与锅炉的炉膛出口计算温度值之间的函数f₁(x)，再根据火力发电机组的实时负荷与前述的对应关系，得到与火力发电机组的实时负荷对应的锅炉的炉膛出口计算温度值。

其中，火力发电机组的实时负荷与锅炉的炉膛出口计算温度值的对应关系如表1所示。

表1：

	1	2	3	4	5	6	7	8
									输入P(MW)	180	240	300	390	450	510	600	660
输出T(℃)	893	922	951	995	1024	1053	1096	1126

其中，输入P为火力发电机组的实时负荷，输出T为锅炉的炉膛出口计算温度值。例如，当火力发电机组的实时负荷为180MW时，锅炉的炉膛出口计算温度值为893℃。当然，火力发电机组的实时负荷与锅炉的炉膛出口计算温度值的对应关系并不限定于表1所示。

步骤S102：对炉膛出口温度偏差量进行微分运算，得到第一主控静态前馈基础分量。

从锅炉燃烧侧到锅炉汽水侧具有较大的滞后特性，采用炉膛出口温度偏差量作为一种主控前馈信号，代表了燃料热量信号，间接代表了进入锅炉的燃料量和相应的风量，它可反映燃料数量的改变，同时也反映出燃料成分及发热量的改变，可以有效加快机组调节速度和减少参数动态偏差。

步骤S103：获得与功率指令对应的第二主控静态前馈基础分量。

需要说明的是，功率指令是由协调控制系统设定的。

在具体的实现过程中，根据预设的功率指令与第二主控静态前馈基础分量的对应关系，得到与功率指令对应的第二主控静态前馈基础分量。

其中，功率指令与第二主控静态前馈基础分量的对应关系如表2所示。

表2：

	1	2	3	4	5	6	7	8
									输入P<sub>0</sub>(MW)	180	240	300	390	450	510	600	660
输出Y<sub>j1</sub>	28.6	38.2	48.1	60.2	70.3	80.1	95.4	120

其中，输入P₀为功率指令，输出Y_j1为功率指令对应的第二主控静态前馈基础分量。例如，当功率指令为108MW时，得到与功率指令对应的第二主控静态前馈基础分量为28.6。当然，功率指令与第二主控静态前馈基础分量的对应关系并不限定于表2所示。

步骤S104：利用当前的煤质低位发热量对第二主控静态前馈基础分量进行修正，得到第三主控静态前馈基础分量。

利用煤质低位发热量对第二主控静态前馈基础分量进行修正，可以有效加强火力发电机组对煤种突变的适应性，及时弥补因煤种变化引起的压力波动，快速抑制负荷和压力的扰动。

实施中，可通过基于激光诱导击穿光谱定量技术的入炉煤质在线检测系统，获取煤质低位发热量。其中，基于激光诱导击穿光谱定量技术的入炉煤质在线检测系统不仅具有检测速度快、数据准确自动化程度高、避免人为因素造成的影响以及减少劳动力等特点，还能够实现全元素分析。

需要说明的是，还可以通过基于Y射线和中子活化分析的煤质在线检测技术，获取煤质低位发热量。可根据实际应用进行设定，本申请实施例不加以限定。

步骤S105：对第一主控静态前馈分量和第三主控静态前馈分量进行求和运算，得到锅炉的主控静态前馈量。

锅炉的主控静态前馈量使得锅炉在功率指令下达时，预先增(减)一个相对的燃料量来改变锅炉的主控指令，使得燃烧系统及时补偿锅炉侧蓄能，克服锅炉主控调节器的滞后特性。

步骤S106：根据功率指令得到锅炉的主控动态前馈量。

锅炉的主控动态前馈量使得锅炉在功率指令下达时，按其速率进行超前作用，当负荷需求改变时，加强锅炉燃烧率的调节作用，以减小锅炉热惯性的影响。

步骤S107：对主控静态前馈量和主控动态前馈量进行求和运算，得到锅炉的主控前馈信号，基于主控前馈信号控制锅炉的给煤量。

本申请上述公开的火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法，获得炉膛出口温度偏差量，对炉膛出口温度偏差量进行微分运算，得到第一主控静态前馈基础分量；获得与功率指令对应的第二主控静态前馈基础分量，利用当前的煤质低位发热量对第二主控静态前馈基础分量进行修正，得到第三主控静态前馈基础分量；对第一主控静态前馈基础分量与第三主控静态前馈基础分量进行求和运算，得到锅炉的主控静态前馈量；根据功率指令得到锅炉的主控动态前馈量；对主控静态前馈量和主控动态前馈量进行求和运算，得到锅炉的主控前馈信号，基于主控前馈信号控制所述锅炉的给煤量。

下面对本申请上述公开的火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法进行更详细的说明。

在一个实施例中，步骤S106根据功率指令得到锅炉的主控动态前馈量，包括：对功率指令进行微分运算，得到锅炉的主控动态前馈量。

在另一个实施例中，步骤S106根据功率指令得到锅炉的主控动态前馈量，如图2所示，包括：

步骤S201：对功率指令进行微分运算，得到锅炉的主控动态前馈分量。

步骤S202：利用火力发电机组的负荷偏差和炉膛出口温度偏差量对主控动态前馈分量进行修正，得到锅炉的主控动态前馈量。

需要说明的是，火力发电机组的负荷偏差是通过功率指令与火力发电机组的实际功率进行减法运算得到的。

在上述实施例中，通过对功率指令进行微分运算，得到锅炉的主控动态前馈分量，再利用火力发电机组的负荷偏差和炉膛出口温度偏差量对主控动态前馈分量进行修正，得到锅炉的主控动态前馈量。这样能够得到更加精确的主控动态前馈量，进而得到更加精确的锅炉的主控前馈信号，更好的控制锅炉的给煤量。

实施中，步骤S202利用火力发电机组的负荷偏差和炉膛出口温度偏差量对主控动态前馈分量进行修正，得到锅炉的主控动态前馈量，如图3所示，包括：

步骤S301：获得与负荷偏差对应的第一主控动态前馈修正系数。

在具体的实现过程中，根据预设的负荷偏差与第一主控动态前馈修正系数的对应关系，得到与当前的负荷偏差对应的第一主控动态前馈修正系数。

其中，负荷偏差与第一主控动态前馈修正系数的对应关系如表3所示。

表3：

其中，输入P_Δ为负荷偏差，输出K_d1为第一主控动态前馈修正系数。例如，当负荷偏差为-70时，得到对应的第一主控动态前馈修正系数为1.5。当然，负荷偏差与第一主控动态前馈修正系数的对应关系并不限定于表3所示。

步骤S302：获得与炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数。

步骤S303：对主控动态前馈分量、第一主控动态前馈修正系数和第二主控动态前馈修正系数进行乘法运算，得到锅炉的主控动态前馈量。

在上述实施例中，获得与负荷偏差对应的第一主控动态前馈修正系数、以及与炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数，再对主控动态前馈分量、第一主控动态前馈修正系数和第二主控动态前馈修正系数进行乘法运算，得到锅炉的主控动态前馈量。这样能够得到更加精确的主控动态前馈量，进而得到更加精确的锅炉的主控前馈信号，更好的控制锅炉的给煤量。

实施中，步骤S302获得与炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数，包括：

在火力发电机组的实时负荷增加的情况下，根据预设的增负荷炉膛出口温度偏差量与第二主控动态前馈修正系数的对应关系，确定与炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数。

需要说明的是，预设的增负荷炉膛出口温度偏差量与第二主控动态前馈修正系数的对应关系如表4所示。

表4：

	1	2	3	4	5	6	7
								输入T<sub>Δ</sub>(℃)	-20.0	-10.0	-5.0	0.0	5.0	10.0	20.0
输出K<sub>d2</sub>	0.1	0.2	0.5	0.7	0.9	1.1	1.3

其中，输入T_Δ为炉膛出口温度偏差量，输出K_d2为炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数。例如，在火力发电机组的实时负荷增加的情况下，当炉膛出口温度偏差量为-10.0℃时，第二主控动态前馈修正系数为0.2。当然，增负荷炉膛出口温度偏差量与第二主控动态前馈修正系数的对应关系并不限定于表4所示。

在火力发电机组的实时负荷减小的情况下，根据预设的减负荷炉膛出口温度偏差量与第二主控修正系数的对应关系，确定与炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数。

需要说明的是，预设的减负荷炉膛出口温度偏差量与第二主控修正系数的对应关系如表5所示。

表5：

	1	2	3	4	5	6	7
								输入T<sub>Δ</sub>(℃)	-20.0	-10.0	-5.0	0.0	5.0	10.0	20.0
输出K<sub>d3</sub>	1.3	1.1	0.9	0.7	0.5	0.2	0.1

其中，输入T_Δ为炉膛出口温度偏差量，输出K_d3为炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数。例如，在火力发电机组的实时负荷减小的情况下，当炉膛出口温度偏差量为-10.0℃时，第二主控动态前馈修正系数为1.1。当然，减负荷炉膛出口温度偏差量与第二主控修正系数的对应关系并不限定于表5所示。

在火力发电机组的实时负荷保持稳定的情况下，确定第二主控动态前馈修正系数为0。

在上述实施例中，在火力发电机组的实时负荷增加的情况下，根据预设的增负荷炉膛出口温度偏差量与第二主控动态前馈修正系数的对应关系，确定与炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数；在火力发电机组的实时负荷减小的情况下，根据预设的减负荷炉膛出口温度偏差量与第二主控修正系数的对应关系，确定与炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数；在火力发电机组的实时负荷保持稳定的情况下，确定第二主控动态前馈修正系数为0，从而根据火力发电机组的实时负荷变化，以及炉膛出口温度偏差量获取准确的第二主控动态前馈修正系数。

可选的，在本申请上述公开的各个火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法的基础上，利用当前的煤质低位发热量对第二主控静态前馈基础分量进行修正，得到第三主控静态前馈基础分量，包括：

对燃料进行在线煤质检测，获得当前的煤质低位发热量；

获得当前的煤质低位发热量对应的主控静态前馈修正系数；

对第二主控静态前馈基础分量和主控静态前馈修正系数进行乘法运算，得到第三主控静态前馈基础分量。

在具体的实现过程中，根据预设的煤质低位发热量与主控静态前馈修正系数的对应关系，得到与当前的煤质低位发热量对应的主控静态前馈修正系数。

其中，煤质低位发热量与主控静态前馈修正系数的对应关系如表6所示。

表6：

其中，输入Qnet为煤质低位发热量，输出K_j1为主控静态前馈修正系数。例如，当前的煤质低位发热量为19107时，得到对应的主控静态前馈修正系数为1.05。当然，煤质低位发热量与主控静态前馈修正系数的对应关系并不限定于表6所示。

在上述实施例中，通过对燃料进行在线煤质检测，获得当前的煤质低位发热量，以及获得当前的煤质低位发热量对应的主控静态前馈修正系数，再通过对第二主控静态前馈基础分量和主控静态前馈修正系数进行乘法运算，得到第三主控静态前馈基础分量。这样能够得到更加精确的主控静态前馈量，进而得到更加精确的锅炉的主控前馈信号，更好的控制锅炉的给煤量。

本申请上述公开了火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法，相应的，本申请还公开火力发电机组中锅炉的主控前馈构造装置。下文中关于主控前馈构造装置的说明与上文中关于主控前馈构造方法的说明，可以相互参考。

参见图4，图4为本申请实施例公开的一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造装置的结构示意图。该主控前馈构造装置包括温度偏差确定单元10、第一静态分量确定单元20、第二静态分量确定单元30、第三静态分量确定单元40、主控静态前馈量确定单元50、主控动态前馈量确定单元60和主控前馈信号确定单元70。

其中：

温度偏差确定单元10，用于对锅炉的炉膛出口计算温度值和锅炉的炉膛出口实测温度值进行减法运算，得到炉膛出口温度偏差量。其中，锅炉的炉膛出口计算温度值根据火力发电机组的实时负荷确定。

第一静态分量确定单元20，用于对炉膛出口温度偏差量进行微分运算，得到第一主控静态前馈基础分量。

第二静态分量确定单元30，用于获得与功率指令对应的第二主控静态前馈基础分量。

第三静态分量确定单元40，用于利用当前的煤质低位发热量对第二主控静态前馈基础分量进行修正，得到第三主控静态前馈基础分量。

主控静态前馈量确定单元50，用于对第一主控静态前馈分量和第三主控静态前馈分量进行求和运算，得到锅炉的主控静态前馈量。

主控动态前馈量确定单元60，用于根据功率指令得到锅炉的主控动态前馈量。

主控前馈信号确定单元70，用于对主控静态前馈量和主控动态前馈量进行求和运算，得到锅炉的主控前馈信号，基于主控前馈信号控制锅炉的给煤量。

基于本申请公开的火力发电机组中锅炉的主控前馈构造装置，在煤质发生变化或机组工况发生变化时，锅炉的主控静态前馈准确性及主控动态前馈及时性较高，能够有效解决现有技术中当煤质或机组工况发生变化导致锅炉与汽机能量不匹配的问题，从而快速抑制机组负荷和主蒸汽压力的扰动，保证主蒸汽压力调节的快速性和稳定性，进而提高协调控制系统的控制性能。

可选的，在本申请上述公开的主控前馈构造装置中，主控动态前馈量确定单元60包括：

主控动态前馈分量确定子单元，用于对功率指令进行微分运算，得到锅炉的主控动态前馈分量；主控动态前馈分量修正子单元，用于利用火力发电机组的负荷偏差和炉膛出口温度偏差量对主控动态前馈分量进行修正，得到锅炉的主控动态前馈量。

可选的，主控动态前馈分量修正子单元包括：

第一修正系数确定模块，用于获得与负荷偏差对应的第一主控动态前馈修正系数；第二修正系数确定模块，用于获得与炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数；修正模块，用于对主控动态前馈分量、第一主控动态前馈修正系数和第二主控动态前馈修正系数进行乘法运算，得到锅炉的主控动态前馈量。

可选的，第二修正系数确定模块获得与炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数，具体为：

在火力发电机组的实时负荷增加的情况下，根据预设的增负荷炉膛出口温度偏差量与第二主控动态前馈修正系数的对应关系，确定与炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数；在火力发电机组的实时负荷减小的情况下，根据预设的减负荷炉膛出口温度偏差量与第二主控动态前馈修正系数的对应关系，确定与炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数；在火力发电机组的实时负荷保持稳定的情况下，确定第二主控动态前馈修正系数为0。

可选的，在本申请上述公开的主控前馈构造装置中，第三静态分量确定单元40利用当前的煤质低位发热量对第二主控静态前馈基础分量进行修正，具体为：

对燃料进行在线煤质检测，获得当前的煤质低位发热量；获得当前的煤质低位发热量对应的主控静态前馈修正系数；对第二主控静态前馈基础分量和主控静态前馈修正系数进行乘法运算，得到第三主控静态前馈基础分量。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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

1.一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造方法，其特征在于，包括：

获得与功率指令对应的第二主控静态前馈基础分量；

根据所述功率指令得到所述锅炉的主控动态前馈量；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述功率指令得到所述锅炉的主控动态前馈量，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述火力发电机组的负荷偏差和所述炉膛出口温度偏差量对所述主控动态前馈分量进行修正，得到所述锅炉的主控动态前馈量，包括：

获得与所述负荷偏差对应的第一主控动态前馈修正系数；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获得与所述炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数，包括：

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述利用当前的煤质低位发热量对所述第二主控静态前馈基础分量进行修正，得到第三主控静态前馈基础分量，包括：

对燃料进行在线煤质检测，获得当前的煤质低位发热量；

获得当前的煤质低位发热量对应的主控静态前馈修正系数；

6.一种火力发电机组中锅炉的主控前馈构造装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述主控动态前馈量确定单元包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述主控动态前馈分量修正子单元包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二修正系数确定模块获得与所述炉膛出口温度偏差量对应的第二主控动态前馈修正系数，具体为：

10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述第三静态分量确定单元利用当前的煤质低位发热量对所述第二主控静态前馈基础分量进行修正，具体为：