CN110703593A - 火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法 - Google Patents

火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法。火电机组协调控制系统是一种耦合的多变量控制系统，负荷快速响应和压力缓慢响应构成了一个矛盾统一体。本发明采用的技术方案为：火电机组协调控制系统在变负荷过程中，在常规滑压曲线的基础上叠加一个微分量，该微分量根据设计调门开度微分量经过调门开度对压力的特性函数来产生。本发明能够较好地吻合变负荷动态过程中实际压力的变化情况，从而有效减少锅炉主控在变负荷过程中调节作用，极大地提高了机组负荷控制和主蒸汽压力控制的品质。

Description

火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法
技术领域
本发明涉及火电机组协调控制系统领域，具体地说是一种火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法。
背景技术
火电机组协调控制系统是一种耦合的多变量控制系统，负荷快速响应和压力缓慢响应构成了一个矛盾统一体。通常协调控制采用滑压控制，火电机组协调控制系统存在较强的耦合性，为了能使协调控制系统在负荷快速响应过程中，保证主蒸汽压力控制品质，需要对滑压曲线的动态过程进行修正，合理的修正方法可以有效提高火电机组协调控制品质。
发明内容
本发明的目的是提供一种火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法，其合理设置动态滑压曲线，对滑压曲线的动态过程进行修正，以有效提高火电机组的协调控制品质。
为此，本发明采用如下的技术方案：火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法，火电机组协调控制系统在变负荷过程中，在常规滑压曲线的基础上叠加一个微分量，该微分量根据设计调门开度微分量经过调门开度对压力的特性函数来产生。
本发明的动态滑压曲线设置方法能够较好地吻合变负荷动态过程中实际压力的变化情况，从而有效减少锅炉主控在变负荷过程中调节作用，极大地提高了机组负荷控制和主蒸汽压力控制的品质。通过现场变负荷试验，证明了该方法的有效性。
进一步的，设计调门开度微分量根据构造调节级压力和构造主蒸汽压力相除后减去基准量K1/K2得到，K1为负荷与调节级压力之间的折算系数，K2为常规滑压曲线中滑压段斜率。机组容量不同，K1、K2不同。
更进一步的，所述的构造调节级压力通过负荷指令乘以K1得到。
更进一步的，所述的构造主蒸汽压力通过负荷指令乘以K2后经5个惯性时间函数得到。
进一步的，所述的调门开度用汽机一级压力除以主蒸汽压力来表征。
本发明具有以下有益效果：本发明给出了火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法，在机组外部指令斜坡变化、内部无大扰动、机组负荷与设定值偏差较小时，其能够较好地吻合变负荷动态过程中实际压力的变化情况，可以有效提高机组负荷控制和主蒸汽压力控制的品质，同时参数整定简单，便于工程应用。本发明对于火电机组滑压曲线的优化设计和协调品质优化具有重要的实践意义。
附图说明
图1为本发明动态滑压曲线设置原理图；
图2为常规滑压曲线设置原理图(图中f(x)为折线函数，f1(t)、f2(t)、f3(t)、f4(t)、f5(t)分别为惯性时间函数)；
图3为本发明微分量设置原理图；其中，图3a为调门开度的形成原理图；图3b为微分量的调节原理图；图3c为构造调节级压力的形成原理图；图3d为构造主蒸汽压力的形成原理图；图3e为设计调门开度微分量的形成原理图；
图4为本发明应用例中430MW-380MW变负荷响应图(图中，A1为叠加在常规滑压曲线上的微分量；B1为实际负荷；C1为负荷设定值；D1为压力设定值；E1为实际压力)；
图5为本发明应用例中450MW-400MW变负荷响应图(图中，A为负荷设定值；B为实际负荷；C为压力设定值；D为实际压力)。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例
本实施例提供一种火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法。火电机组协调控制系统在变负荷过程中，在常规滑压曲线的基础上叠加一个微分量，该微分量根据设计调门开度微分量经过调门开度对压力的特性函数来产生。所述的调门开度用汽机一级压力除以主蒸汽压力来表征。设计调门开度微分量根据构造调节级压力和构造主蒸汽压力相除后减去基准量K1/K2得到，K1为负荷与调节级压力之间的折算系数，K2为常规滑压曲线中滑压段斜率。所述的构造调节级压力通过负荷指令乘以K1得到。所述的构造主蒸汽压力通过负荷指令乘以K2后经5个惯性时间函数得到。
本发明的动态滑压曲线设置方法能够较好地吻合变负荷动态过程中实际压力的变化情况，从而有效减少锅炉主控在变负荷过程中调节作用，极大地提高了机组负荷控制和主蒸汽压力控制的品质。通过现场变负荷试验，证明了该方法的有效性。
根据图1，动态滑压曲线由负荷指令产生的常规滑压曲线和微分量叠加产生。常规滑压曲线和微分量的设计方法如图2和图3所示。
根据图2，常规滑压曲线由负荷指令经折线函数和惯性时间函数产生，折线函数f(x)分为定压段、滑压段和定压段三部分，滑压段具有一定的斜率；惯性时间函数具有5个，模拟实际压力的惯性情况而设置。
根据图3a，调门开度可以用汽机一级压力(调节级压力P1)除以主蒸汽压力来表征。叠加在常规滑压曲线上的微分量根据设计调门开度微分量经过调门对压力的特性函数来产生，如图3b。本发明依据上述原理来设计叠加在常规滑压曲线上的微分量，其中，设计调门开度微分量根据构造调节级压力和构造主蒸汽压力相除后减去基准量K1/K2得到，如图3e；构造调节级压力通过负荷指令乘以转换系数K1得到，如图3c；构造主蒸汽压力通过负荷指令乘以转换系数K2后经5个惯性时间函数得到，如图3d。
应用例
通过某600MW汽包炉变负荷试验验证火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法(即本发明)的有效性。
将变负荷速率设置为6MW/min，负荷指令由430MW变化至380MW，获得负荷和压力响应曲线如图4所示，图4中，负荷最大响应偏差在±5MW以内，压力最大响应偏差在±0.3MPa以内。
将变负荷速率设置为6MW/min，负荷指令由450MW变化至400MW，获得负荷和压力响应曲线如图5所示，图5中，负荷最大响应偏差在±5MW以内，压力最大响应偏差在±0.2MPa以内。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法，其特征在于，火电机组协调控制系统在变负荷过程中，在常规滑压曲线的基础上叠加一个微分量，该微分量根据设计调门开度微分量经过调门开度对压力的特性函数来产生。
2.根据权利要求1所述的火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法，其特征在于，设计调门开度微分量根据构造调节级压力和构造主蒸汽压力相除后减去基准量K1/K2得到，K1为负荷与调节级压力之间的折算系数，K2为常规滑压曲线中滑压段斜率。
3.根据权利要求2所述的火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法，其特征在于，所述的构造调节级压力通过负荷指令乘以K1得到。
4.根据权利要求2所述的火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法，其特征在于，所述的构造主蒸汽压力通过负荷指令乘以K2后经5个惯性时间函数得到。
5.根据权利要求1-4任一项所述的火电机组协调控制系统动态滑压曲线设置方法，其特征在于，所述的调门开度用汽机一级压力除以主蒸汽压力来表征。
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