CN112180715A - 超临界火发电机组协调控制系统及其非线性抗干扰控制方法 - Google Patents

超临界火发电机组协调控制系统及其非线性抗干扰控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了超临界火发电机组协调控制系统及其非线性抗干扰控制方法，S1、首先通过多个数据采集模块对超临界火发电机组所产生的不同数据进行采集，包含有所需进煤量、空气预热的温度、正常的燃烧速率和燃烧时间，然后通过中央处理器进行处理，本发明涉及发电机组技术领域。该超临界火发电机组协调控制系统及其非线性抗干扰控制方法，通过设置有控制系统，利用数据处理模块的传输，配合数据接收模块、数据计算模块、数据分析模块、调节模块和数据发送模块，从而对超临界火发电机组的操作过程进行控制，在减小外界因素影响的同时，通过不同的进煤量和所需时间来调节风率，使得燃烧更加的充分，以及加快了加工的效率和保证了质量。

Description

超临界火发电机组协调控制系统及其非线性抗干扰控制方法
技术领域
本发明涉及发电机组技术领域，具体为超临界火发电机组协调控制系统及其非线性抗干扰控制方法。
背景技术
超临界机组是指主蒸汽压力大于水的临界压力22.12兆帕的机组，而亚临界机组通常指出口压力在15.7～19.6兆帕的机组；习惯上，又将超临界机组分为两个层次：一是常规超临界参数机组，其主蒸汽压力一般为24兆帕左右，主蒸汽和再热蒸汽温度为540～560℃；二是超超临界机组，其主蒸汽压力为25～35兆帕及以上，主蒸汽和再热蒸汽温度一般580℃以上。
现有的超临界火发电机组协调控制系统在进行操作时往往受到外界的因素影响，导致能量的散失，或者原材料无法利用完全，为此，本发明提供了超临界火发电机组协调控制系统及其非线性抗干扰控制方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了超临界火发电机组协调控制系统及其非线性抗干扰控制方法，解决了超临界火发电机组协调控制系统易受外界因素影响，导致能量的散失，或原材料无法利用完全的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：超临界火发电机组协调控制系统的非线性抗干扰控制方法，具体包括以下步骤：
S1、首先通过多个数据采集模块对超临界火发电机组所产生的不同数据进行采集，包含有所需进煤量、空气预热的温度、正常的燃烧速率和燃烧时间，然后通过中央处理器进行处理；
S2、接着数据从中央处理器传输到干扰补偿模块，利用干扰补偿模块的抗性补偿器和信号放大器进行调节，减小过程中的影响；
S3、紧接着数据通过数据处理模块处理，处理过后的数据从数据处理模块的输出端通过数据传输模块反馈到操作终端进行操作；
S4、S3中数据处理模块将数据接收后传输到数据计算模块进行计算，通过多次测量的抗干扰燃烧速率数据将计算得到数据传输到数据分析模块进行分析，看是否符合预期测算，最后通过调节模块进行调节设备；
S5、速率计算：将抗干扰燃烧速率数据的数值进行带入，根据公式
Figure BDA0002664642110000021
进行计算，其中S为风率调节器33所需调节的速率倍数，Y为本次加工所需的进煤量，X为多次检测记录的每秒正常抗干扰燃烧速率，T为本次加工进煤量所需的时间。
本发明还公开了超临界火发电机组协调控制系统，其中包括操作终端、控制系统和设备模组，所述操作终端与控制系统实现双向连接，所述控制系统与设备模组实现双向连接，所述设备模组与操作终端实现双向连接，所述控制系统中包括数据采集模块、中央处理器、干扰补偿模块、数据处理模块、数据传输模块和抗干扰燃烧速率数据，所述数据处理模块中包括数据接收模块、数据计算模块、数据分析模块、调节模块和数据发送模块。
优选地，所述数据采集模块输出端与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器输出端与干扰补偿模块的输入端连接，所述干扰补偿模块输出端与数据处理模块的输入端连接，所述数据处理模块输出端与数据传输模块的输入端连接，所述抗干扰燃烧速率数据输出端与数据处理模块的输入端连接。
优选地，所述数据接收模块的输出端与数据计算模块的输入端连接，所述数据计算模块的输出端与数据分析模块的输入端连接，所述数据分析模块的输出端与调节模块的输入端连接，所述调节模块的输出端与数据发送模块的输入端连接，所述抗干扰燃烧速率数据的输出端与数据选择模块的输入端连接。
优选地，所述操作终端中包括参数控制模块、数据获取模块、信息记录模块、数据储存模块、数据查阅模块和数据显示模块。
优选地，所述参数控制模块的输出端与数据获取模块的输入端连接，所述数据获取模块的输出端与信息记录模块的输入端连接。
优选地，所述信息记录模块的输出端与数据储存模块的输入端连接，所述数据储存模块的输出端与数据查阅模块的输入端连接，所述数据查阅模块的输出端与数据显示模块的输入端连接。
优选地，所述设备模组中包括空气预热器、自动进煤机、风率调节器和抗性补偿器。
有益效果
本发明提供了超临界火发电机组协调控制系统及其非线性抗干扰控制方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该超临界火发电机组协调控制系统及其非线性抗干扰控制方法，通过在S1、首先通过多个数据采集模块对超临界火发电机组所产生的不同数据进行采集，包含有所需进煤量、空气预热的温度、正常的燃烧速率和燃烧时间，然后通过中央处理器进行处理；S2、接着数据从中央处理器传输到干扰补偿模块，利用干扰补偿模块的抗性补偿器和信号放大器进行调节，减小过程中的影响；S3、紧接着数据通过数据处理模块处理，处理过后的数据从数据处理模块的输出端通过数据传输模块反馈到操作终端进行操作；S4、S3中数据处理模块将数据接收后传输到数据计算模块进行计算，通过多次测量的抗干扰燃烧速率数据将计算得到数据传输到数据分析模块进行分析，看是否符合预期测算，最后通过调节模块进行调节设备；S5、速率计算：将抗干扰燃烧速率数据的数值进行带入，根据公式
Figure BDA0002664642110000031
进行计算，其中S为风率调节器33所需调节的速率倍数，Y为本次加工所需的进煤量，X为多次检测记录的每秒正常抗干扰燃烧速率，T为本次加工进煤量所需的时间，通过设置有控制系统，利用数据处理模块的传输，配合数据接收模块、数据计算模块、数据分析模块、调节模块和数据发送模块，从而对超临界火发电机组的操作过程进行实时控制，在减小外界因素影响的同时，通过不同的进煤量和所需时间，从而调节风率，使得燃烧更加的充分，以及加快了加工的效率，且保证了质量。
(2)、该超临界火发电机组协调控制系统及其非线性抗干扰控制方法，通过在操作终端与控制系统实现双向连接，控制系统与设备模组实现双向连接，设备模组与操作终端实现双向连接，控制系统中包括数据采集模块、中央处理器、干扰补偿模块、数据处理模块、数据传输模块和抗干扰燃烧速率数据，数据处理模块中包括数据接收模块、数据计算模块、数据分析模块、调节模块和数据发送模块，数据采集模块输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器输出端与干扰补偿模块的输入端连接，干扰补偿模块输出端与数据处理模块的输入端连接，数据处理模块输出端与数据传输模块的输入端连接，抗干扰燃烧速率数据输出端与数据处理模块的输入端连接，通过设置有操作终端和控制系统，利用设备模组的操作，配合数据采集模块、中央处理器、干扰补偿模块、数据处理模块、数据传输模块和抗干扰燃烧速率数据，从而实现远程的操控，避免了工作人员处在高温处，极大的方便了该超临界火发电机组的使用。
附图说明
图1为本发明超临界火发电机组协调控制系统的结构原理框图；
图2为本发明操作终端的结构原理框图；
图3为本发明控制系统的结构原理框图；
图4为本发明数据处理模块的结构原理框图；
图5为本发明设备模组的结构原理框图。
图中：1-操作终端、11-参数控制模块、12-数据获取模块、13-信息记录模块、14-数据储存模块、15-数据查阅模块、16-数据显示模块、2-控制系统、21-数据采集模块、22-中央处理器、23-干扰补偿模块、24-数据处理模块、241-数据接收模块、242-数据计算模块、243-数据分析模块、244-调节模块、245-数据发送模块、25-数据传输模块、26-抗干扰燃烧速率数据、3-设备模组、31-空气预热器、32-自动进煤机、33-风率调节器、34-抗性补偿器。
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。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：超临界火发电机组协调控制系统的非线性抗干扰控制方法，具体包括以下步骤：
S1、首先通过多个数据采集模块21对超临界火发电机组所产生的不同数据进行采集，包含有所需进煤量、空气预热的温度、正常的燃烧速率和燃烧时间，然后通过中央处理器22进行处理；
S2、接着数据从中央处理器22传输到干扰补偿模块23，利用干扰补偿模块23的抗性补偿器34和信号放大器进行调节，减小过程中的影响；
S3、紧接着数据通过数据处理模块24处理，处理过后的数据从数据处理模块24的输出端通过数据传输模块25反馈到操作终端1进行操作；
S4、S3中数据处理模块24将数据接收后传输到数据计算模块242进行计算，通过多次测量的抗干扰燃烧速率数据26将计算得到数据传输到数据分析模块243进行分析，看是否符合预期测算，最后通过调节模块244进行调节设备；
S5、速率计算：将抗干扰燃烧速率数据26的数值进行带入，根据公式
Figure BDA0002664642110000061
进行计算，其中S为风率调节器33所需调节的速率倍数，Y为本次加工所需的进煤量，X为多次检测记录的每秒正常抗干扰燃烧速率，T为本次加工进煤量所需的时间。
通过设置有控制系统2，利用数据处理模块24的传输，配合数据接收模块241、数据计算模块242、数据分析模块243、调节模块244和数据发送模块245，从而对超临界火发电机组的操作过程进行实时控制，在减小外界因素影响的同时，通过不同的进煤量和所需时间，从而调节风率，使得燃烧更加的充分，以及加快了加工的效率，且保证了质量。
本发明还公开了超临界火发电机组协调控制系统，其中包括操作终端1、控制系统2和设备模组3，操作终端1与控制系统2实现双向连接，控制系统2与设备模组3实现双向连接，设备模组3与操作终端1实现双向连接，控制系统2中包括数据采集模块21、中央处理器22、干扰补偿模块23、数据处理模块24、数据传输模块25和抗干扰燃烧速率数据26，数据采集模块21为YL6800型号数据采集器，中央处理器23为ARM9系列处理器，数据处理模块24中包括数据接收模块241、数据计算模块242、数据分析模块243、调节模块244和数据发送模块245。
通过设置有操作终端1和控制系统2，利用设备模组3的操作，配合数据采集模块21、中央处理器22、干扰补偿模块23、数据处理模块24、数据传输模块25和抗干扰燃烧速率数据26，从而实现远程的操控，避免了工作人员处在高温处，极大的方便了该超临界火发电机组的使用。
本发明中，数据采集模块21输出端与中央处理器22的输入端连接，中央处理器22输出端与干扰补偿模块23的输入端连接，干扰补偿模块23输出端与数据处理模块24的输入端连接，数据处理模块24输出端与数据传输模块25的输入端连接，抗干扰燃烧速率数据26输出端与数据处理模块24的输入端连接。
本发明中，数据接收模块241的输出端与数据计算模块242的输入端连接，数据计算模块242的输出端与数据分析模块243的输入端连接，数据分析模块243的输出端与调节模块244的输入端连接，调节模块244的输出端与数据发送模块245的输入端连接，抗干扰燃烧速率数据26的输出端与数据选择模块242的输入端连接。
本发明中，操作终端1中包括参数控制模块11、数据获取模块12、信息记录模块13、数据储存模块14、数据查阅模块15和数据显示模块16。
本发明中，参数控制模块11的输出端与数据获取模块12的输入端连接，数据获取模块12的输出端与信息记录模块13的输入端连接。
本发明中，信息记录模块13的输出端与数据储存模块14的输入端连接，数据储存模块14的输出端与数据查阅模块15的输入端连接，数据查阅模块15的输出端与数据显示模块16的输入端连接。
本发明中，设备模组3中包括空气预热器31、自动进煤机32、风率调节器33和抗性补偿器34。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.超临界火发电机组协调控制系统的非线性抗干扰控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、首先通过多个数据采集模块(21)对超临界火发电机组所产生的不同数据进行采集，包含有所需进煤量、空气预热的温度、正常的燃烧速率和燃烧时间，然后通过中央处理器(22)进行处理；
S2、接着数据从中央处理器(22)传输到干扰补偿模块(23)，利用干扰补偿模块(23)的抗性补偿器(34)和信号放大器进行调节，减小过程中的影响；
S3、紧接着数据通过数据处理模块(24)处理，处理过后的数据从数据处理模块(24)的输出端通过数据传输模块(25)反馈到操作终端(1)进行操作；
S4、S3中数据处理模块(24)将数据接收后传输到数据计算模块(242)进行计算，通过多次测量的抗干扰燃烧速率数据(26)将计算得到数据传输到数据分析模块(243)进行分析，看是否符合预期测算，最后通过调节模块(244)进行调节设备；
S5、速率计算：将抗干扰燃烧速率数据(26)的数值进行带入，根据公式
Figure FDA0002664642100000011
进行计算，其中S为风率调节器33所需调节的速率倍数，Y为本次加工所需的进煤量，X为多次检测记录的每秒正常抗干扰燃烧速率，T为本次加工进煤量所需的时间。
2.超临界火发电机组协调控制系统，其特征在于：其中包括操作终端(1)、控制系统(2)和设备模组(3)，所述操作终端(1)与控制系统(2)实现双向连接，所述控制系统(2)与设备模组(3)实现双向连接，所述设备模组(3)与操作终端(1)实现双向连接，所述控制系统(2)中包括数据采集模块(21)、中央处理器(22)、干扰补偿模块(23)、数据处理模块(24)、数据传输模块(25)和抗干扰燃烧速率数据(26)，所述数据处理模块(24)中包括数据接收模块(241)、数据计算模块(242)、数据分析模块(243)、调节模块(244)和数据发送模块(245)。
3.根据权利要求2所述的超临界火发电机组协调控制系统，其特征在于：所述数据采集模块(21)输出端与中央处理器(22)的输入端连接，所述中央处理器(22)输出端与干扰补偿模块(23)的输入端连接，所述干扰补偿模块(23)输出端与数据处理模块(24)的输入端连接，所述数据处理模块(24)输出端与数据传输模块(25)的输入端连接，所述抗干扰燃烧速率数据(26)输出端与数据处理模块(24)的输入端连接。
4.根据权利要求2所述超临界火发电机组协调控制系统，其特征在于：所述数据接收模块(241)的输出端与数据计算模块(242)的输入端连接，所述数据计算模块(242)的输出端与数据分析模块(243)的输入端连接，所述数据分析模块(243)的输出端与调节模块(244)的输入端连接，所述调节模块(244)的输出端与数据发送模块(245)的输入端连接，所述抗干扰燃烧速率数据(26)的输出端与数据选择模块(242)的输入端连接。
5.根据权利要求2所述的超临界火发电机组协调控制系统，其特征在于：所述操作终端(1)中包括参数控制模块(11)、数据获取模块(12)、信息记录模块(13)、数据储存模块(14)、数据查阅模块(15)和数据显示模块(16)。
6.根据权利要求5所述的超临界火发电机组协调控制系统，其特征在于：所述参数控制模块(11)的输出端与数据获取模块(12)的输入端连接，所述数据获取模块(12)的输出端与信息记录模块(13)的输入端连接。
7.根据权利要求5所述的超临界火发电机组协调控制系统，其特征在于：所述信息记录模块(13)的输出端与数据储存模块(14)的输入端连接，所述数据储存模块(14)的输出端与数据查阅模块(15)的输入端连接，所述数据查阅模块(15)的输出端与数据显示模块(16)的输入端连接。
8.根据权利要求2所述的超临界火发电机组协调控制系统，其特征在于：所述设备模组(3)中包括空气预热器(31)、自动进煤机(32)、风率调节器(33)和抗性补偿器(34)。
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