CN112523816B - 一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法及系统 - Google Patents

一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法及系统，其方法包括：给定发电机功率指令值；以发电机功率指令值为动态目标，根据预设规则对汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开度进行调整；通过测量汽轮机高压缸的当前主蒸汽压力和当前调节级压力，计算汽轮机高压缸的实际综合流量，并判断实际综合流量是否达到流量阈值；在判断实际综合流量达到流量阈值后，获取汽轮机高压缸在稳定运行情况下的热力学参数，并根据热力学参数计算汽轮机高压缸的实时效率，再判断实时效率是否大于历史效率；若是，则记录四个高压调阀对应的当前开度、实际综合流量与实时效率。本发明实施例可消除高压调阀因配汽控制特性不佳而引发功率振荡、节流损失大等问题。

Description

一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法及系统
技术领域
本发明涉及发电控制技术领域，尤其涉及一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法及系统。
背景技术
汽轮发电机组为减少高压调节阀节流损失、提高能源综合利用效率，基本上均采用顺序阀控制模式。采用顺序阀控制模式的机组由阀位综合指令(0-100％)传递到各高压调节阀的控制函数，控制函数输出具体的各高压调节阀开度指令，相应高压调节阀根据开度指令动作。
然而由于汽轮发电机组并网输送电力的过程中，运行操作人员给机组发电机功率指令后，功率指令转换成阀位综合指令传递到各高压调节阀的配汽函数曲线，各高压调节阀根据配汽函数曲线输出值进行动作，直到发电机组功率通过实时测量装置反馈与功率给定值无偏差。这一控制过程中当各高压调节阀的配汽函数不佳会导致汽轮机总流量对应发电机组功率之间的关系非线性化，在某些功率负荷点存在发电机组功率波动、调节过程时间过长，触发电网振荡风险，严重威胁发电机组与电网安全稳定运行。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法及系统，通过结合汽轮机高压缸的实际综合流量指标与实时效率指标来辅助完成对高压调阀开度的实时调整，可消除高压调阀因配汽控制特性不佳而引发功率振荡、节流损失大等问题。
为了解决上述问题，本发明提出了一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法，所述方法包括：
给定发电机功率指令值；
以所述发电机功率指令值为动态目标，根据预先设定的规则对汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开度进行调整；
通过测量所述汽轮机高压缸的当前主蒸汽压力和当前调节级压力，计算所述汽轮机高压缸的实际综合流量，并判断所述实际综合流量是否达到流量阈值；
在判断所述实际综合流量达到流量阈值之后，获取所述汽轮机高压缸在稳定运行情况下的热力学参数，并根据所述热力学参数计算出所述汽轮机高压缸的实时效率，再判断所述实时效率是否大于历史效率；
在判断所述实时效率大于所述历史效率之后，记录所述四个高压调阀所对应的当前开度、所述实际综合流量与所述实时效率。
可选的，所述汽轮机高压缸的实际综合流量的计算公式为：
I＝(Ptj/Ptj0)×(Pzq0/Pzq)
其中，Ptj为当前调节级压力，Ptj0为额定调节级压力，Pzq为当前主蒸汽压力，Pzq0为额定主蒸汽压力。
可选的，在判断所述实际综合流量是否达到流量阈值之后，还包括：
若判断所述实际综合流量未达到所述流量阈值，则重新返回所述根据预先设定的规则对汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开度进行调整。
可选的，所述热力学参数包括主蒸汽温度、主蒸汽压力、高压缸排汽温度和高压缸排汽压力。
可选的，所述获取所述汽轮机高压缸在稳定运行情况下的热力学参数，并根据所述热力学参数计算出所述汽轮机高压缸的实时效率包括：
搭建水和水蒸气性质的IAPWS_IF97计算模型；
基于所述IAPWS_IF97计算模型，结合所述主蒸汽温度和所述主蒸汽压力计算出主蒸汽焓值与主蒸汽熵值；
基于所述IAPWS_IF97计算模型，结合所述高压缸排汽温度和所述高压缸排汽压力计算出高压缸排气焓值与高压缸排气熵值；
基于所述IAPWS_IF97计算模型，结合所述主蒸汽熵值和所述高压缸排汽压力计算出绝热焓值，再获取所述汽轮机高压缸的实时效率为：
η＝100(Hzq-Hgp)/(Hzq-Hs)
其中，Hzq为主蒸汽焓值，Hgp为高压缸排气焓值，Hs为绝热焓值。
可选的，在判断所述实时效率是否大于历史效率之后，还包括：
若判断所述实时效率小于等于所述历史效率，则重新返回所述根据预先设定的规则对汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开度进行调整。
另外，本发明实施例还提供了一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制系统，所述系统包括：
指令给定模块，用于给定发电机功率指令值；
开度调整模块，用于以所述发电机功率指令值为动态目标，根据预先设定的规则对汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开度进行调整；
流量判断模块，用于通过测量所述汽轮机高压缸的当前主蒸汽压力和当前调节级压力，计算所述汽轮机高压缸的实际综合流量，并判断所述实际综合流量是否达到流量阈值；
效率判断模块，用于在判断所述实际综合流量达到流量阈值之后，获取所述汽轮机高压缸在稳定运行情况下的热力学参数，并根据所述热力学参数计算出所述汽轮机高压缸的实时效率，再判断所述实时效率是否大于历史效率；
数据记录模块，用于在判断所述实时效率大于所述历史效率后，记录所述四个高压调阀所对应的当前开度、所述实际综合流量与所述实时效率。
可选的，所述汽轮机高压缸的实际综合流量的计算公式为：
I＝(Ptj/Ptj0)×(Pzq0/Pzq)
其中，Ptj为当前调节级压力，Ptj0为额定调节级压力，Pzq为当前主蒸汽压力，Pzq0为额定主蒸汽压力。
可选的，所述热力学参数包括主蒸汽温度、主蒸汽压力、高压缸排汽温度和高压缸排汽压力。
可选的，所述效率判断模块用于搭建水和水蒸气性质的IAPWS_IF97计算模型；基于所述IAPWS_IF97计算模型，结合所述主蒸汽温度和所述主蒸汽压力计算出主蒸汽焓值与主蒸汽熵值；基于所述IAPWS_IF97计算模型，结合所述高压缸排汽温度和所述高压缸排汽压力计算出高压缸排气焓值与高压缸排气熵值；基于所述IAPWS_IF97计算模型，结合所述主蒸汽熵值和所述高压缸排汽压力计算出绝热焓值，再获取所述汽轮机高压缸的实时效率为：
η＝100(Hzq-Hgp)/(Hzq-Hs)
其中，Hzq为主蒸汽焓值，Hgp为高压缸排气焓值，Hs为绝热焓值。
在本发明实施例中，通过结合汽轮机高压缸的实际综合流量指标与实时效率指标，可辅助控制高压调阀开度在特定规则下进行实时调整，有助于消除高压调阀因配汽控制特性不佳而引发功率振荡、节流损失大等问题，在提高能源综合利用效率的同时也可保障发电机组与电网的安全稳定运行。
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，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例中的汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中的汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开启布置示意图；
图3是本发明实施例中的发电机功率与实际综合流量间的关系示意图；
图4是本发明实施例中的汽轮机最佳阀位配汽控制曲线示意图；
图5是本发明实施例中的汽轮机配汽函数曲线的优化控制系统的组成示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1，图1示出了本发明实施例中的汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法的流程示意图。
如图1所示，一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法，所述方法包括如下步骤：
S101、给定发电机功率指令值；
在本发明实施例中，首先由技术人员设定初始发电机功率指令值Pset为PiMW，同时设定在发电机组发生功率动态提升过程中的速率不得大于5.0MW/min以及功率提升幅度为30MW/次。
S102、以所述发电机功率指令值为动态目标，根据预先设定的规则对汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开度进行调整；
在本发明实施例中，结合图2所示出的汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开启布置示意图可知，为达到汽轮机受力均衡而采用对称性进汽方式，即设定I号高压调阀与IV号高压调阀基本同步动作、或者II号高压调阀与III号高压调阀基本同步动作，此处选用I号高压调阀与IV号高压调阀基本同步动作且由II号高压调阀与III号高压调阀依次配合来进行开度调整操作。
具体实施过程中，所述预先设定的规则包括：(1)当发电机功率稳定在PiMW状态时，首先设定I号高压调阀开度为
Figure BDA0002804080720000051
II号高压调阀开度为
Figure BDA0002804080720000052
III号高压调阀开度为
Figure BDA0002804080720000053
和IV号高压调阀开度为
Figure BDA0002804080720000054
(2)在第1次调整状态下，优先控制I号高压调阀与IV号高压调阀进汽，且将I号高压调阀开度从
Figure BDA0002804080720000055
开大到
Figure BDA0002804080720000056
以及将IV号高压调阀开度从
Figure BDA0002804080720000057
开大到
Figure BDA0002804080720000058
并在核实完当前实际综合流量无法满足流量阈值的情况下开启II号高压调阀开度，必要时再开启III号高压调阀，使得此时发电机功率可稳定在(Pi+30*k)MW状态；(3)在第2次调整状态下，优先控制I号高压调阀开度从
Figure BDA0002804080720000059
开大到
Figure BDA00028040807200000510
以及将IV号高压调阀开度从
Figure BDA00028040807200000511
开大到
Figure BDA00028040807200000512
同理再依次开启II号高压调阀和III号高压调阀，使得发电机功率可稳定在(Pi+30*k)MW状态；(4)在第3次调整状态下，优先控制I号高压调阀开度从
Figure BDA00028040807200000513
开大到
Figure BDA00028040807200000514
以及将IV号高压调阀开度从
Figure BDA00028040807200000515
开大到
Figure BDA00028040807200000516
同理再依次开启II号高压调阀和III号高压调阀，使得发电机功率可稳定在(Pi+30*k)MW状态；以此类推，直至I号高压调阀与IV号高压调阀为全开状态为止。
其中，上述各项高压调阀开度的计算公式为：
Figure BDA0002804080720000061
S103、通过测量所述汽轮机高压缸的当前主蒸汽压力和当前调节级压力，计算所述汽轮机高压缸的实际综合流量，并判断所述实际综合流量是否达到流量阈值；
本发明实施过程包括：
基于步骤S102所提出的开度调整规则，首先测量所述汽轮机高压缸四个高压调阀在当前开度下的主蒸汽压力和调节级压力，由此计算出所述汽轮机高压缸的当前实际综合流量为：
I＝(Ptj/Ptj0)×(Pzq0/Pzq)
其中，Ptj为当前调节级压力，Ptj0为额定调节级压力，Pzq为当前主蒸汽压力，Pzq0为额定主蒸汽压力；
其次，根据已知的发电机组最大出力值为Wmax，可设定所述流量阈值为I0＝100*Pset/Wmax，所述流量阈值作为可变值，将随着步骤S102的开度调整变化而有不同取值，具体视当前发电机功率Pset而定；
接着，判断在仅开启I号高压调阀与IV号高压调阀的情况下是否满足I＝I0，相应的判断结果包括：若I＝I0，则继续执行步骤S104；若I≠I0，则跳转执行步骤S102，按照其指定的规则继续对II号高压调阀和III号高压调阀进行开度调整，以满足流量要求。
S104、获取所述汽轮机高压缸在稳定运行情况下的热力学参数，并根据所述热力学参数计算出所述汽轮机高压缸的实时效率，再判断所述实时效率是否大于历史效率；
本发明实施过程包括：
首先，技术人员利用现场已有的标准测量仪针对性地在所述汽轮机高压缸运行稳定后测量出各类热力学参数，其中所述各类热力学参数包括主蒸汽温度、主蒸汽压力、高压缸排汽温度和高压缸排汽压力；
其次，搭建水和水蒸气性质的IAPWS_IF97计算模型，并将所述各类热力学参数导入该计算模型中进行融合运算，具体表现为：结合所述主蒸汽温度和所述主蒸汽压力计算出主蒸汽焓值与主蒸汽熵值，结合所述高压缸排汽温度和所述高压缸排汽压力计算出高压缸排气焓值与高压缸排气熵值，结合所述主蒸汽熵值和所述高压缸排汽压力计算出绝热焓值，再获取所述汽轮机高压缸的实时效率为：
η＝100(Hzq-Hgp)/(Hzq-Hs)
其中，Hzq为主蒸汽焓值，Hgp为高压缸排气焓值，Hs为绝热焓值；
接着，判断所述实时效率是否大于历史效率，且该历史效率为执行上一次调整状态后所更新的最大实时效率，相应的判断结果包括：若所述实时效率大于所述历史效率，则继续执行步骤S105；若所述实时效率小于等于所述历史效率，则重新返回执行步骤S102，按照其指定的规则继续执行下一次调整状态，以满足效率最优化要求。
S105、记录所述四个高压调阀所对应的当前开度、所述实际综合流量与所述实时效率。
需要说明的是，此步骤的目的在于对所述汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开度情况进行实时更新，且在更新完毕之后应重新返回执行步骤S102，直至I号高压调阀与IV号高压调阀为全开状态为止，以从中调试出所述四个高压调阀在满足发电机功率为(Pi+30*k)MW状态下的最佳阀位。
此外，本发明实施例规定(Pi+30*k)的取值应落在[210MW,Wmax]范围内(k为正整数)，步骤S102所描述的开度调整规则中提及到的发电机功率稳定状态可由技术人员根据调整需要进行更新。
结合步骤S101至步骤S105所描述的汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法，本发明实施例选定型号为N600-24.2/566/566的汽轮机组进行试验，且该汽轮机组的相关参数如表1所示：
表1汽轮机组主要设计参数
Figure BDA0002804080720000081
设定发电机组最大出力值为Wmax＝630MW，且以Pi＝210MW为初始发电机功率指令值，通过运行各个步骤后可分别获得各发电机电功率下所对应的各个高压调阀最佳开度，如表2所示：
表2各个高压调阀开度优化试验数据
Figure BDA0002804080720000082
Figure BDA0002804080720000091
由表2可知，当发电机功率达到630MW时所对应的I号高压调阀、II号高压调阀、III号高压调阀与IV号高压调阀均为全开状态；另外，根据表2中所体现出的发电机功率与实际综合流量之间的关系可绘制成X-Y图，如图3所示，表明发电机功率与实际综合流量之间呈现良好的线性关系；另一方面，根据表2中所体现出的各个高压调阀最佳开度可形成曲线如图4所示，该曲线可置于汽轮发电机组带负荷调节过程中指导I号高压调阀、II号高压调阀、III号高压调阀与IV号高压调阀的开度控制使用，实现阀门综合流量与发电机功率关系线性化，减小汽轮机因高压调阀配汽曲线引起的汽轮机综合流量曲线非线性化所导致的发电机组功率振荡，同时提高所述汽轮机高压缸的运行效率，达到节能降耗的作用。
在本发明实施例中，通过结合汽轮机高压缸的实际综合流量指标与实时效率指标，可辅助控制高压调阀开度在特定规则下进行实时调整，有助于消除高压调阀因配汽控制特性不佳而引发功率振荡、节流损失大等问题，在提高能源综合利用效率的同时也可保障发电机组与电网的安全稳定运行。
实施例
请参阅图5，图5示出了本发明实施例中的汽轮机配汽函数曲线的优化控制系统的组成示意图。
如图5所示，一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制系统，所述系统包括如下：
指令给定模块201，用于给定发电机功率指令值；
在本发明实施例中，首先由技术人员设定初始发电机功率指令值Pset为PiMW，同时设定在发电机组发生功率动态提升过程中的速率不得大于5.0MW/min以及功率提升幅度为30MW/次。
开度调整模块202，用于以所述发电机功率指令值为动态目标，根据预先设定的规则对汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开度进行调整；
在本发明实施例中，结合图2所示出的汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开启布置示意图可知，为达到汽轮机受力均衡而采用对称性进汽方式，即设定I号高压调阀与IV号高压调阀基本同步动作、或者II号高压调阀与III号高压调阀基本同步动作，此处选用I号高压调阀与IV号高压调阀基本同步动作且由II号高压调阀与III号高压调阀依次配合来进行开度调整操作。
具体实施过程中，所述预先设定的规则包括：(1)当发电机功率稳定在PiMW状态时，首先设定I号高压调阀开度为
Figure BDA0002804080720000101
II号高压调阀开度为
Figure BDA0002804080720000102
III号高压调阀开度为
Figure BDA0002804080720000103
和IV号高压调阀开度为
Figure BDA0002804080720000104
(2)在第1次调整状态下，优先控制I号高压调阀与IV号高压调阀进汽，且将I号高压调阀开度从
Figure BDA0002804080720000105
开大到
Figure BDA0002804080720000106
以及将IV号高压调阀开度从
Figure BDA0002804080720000107
开大到
Figure BDA0002804080720000108
并在核实完当前实际综合流量无法满足流量阈值的情况下开启II号高压调阀开度，必要时再开启III号高压调阀，使得此时发电机功率可稳定在(Pi+30*k)MW状态；(3)在第2次调整状态下，优先控制I号高压调阀开度从
Figure BDA0002804080720000109
开大到
Figure BDA00028040807200001010
以及将IV号高压调阀开度从
Figure BDA00028040807200001011
开大到
Figure BDA00028040807200001012
同理再依次开启II号高压调阀和III号高压调阀，使得发电机功率可稳定在(Pi+30*k)MW状态；(4)在第3次调整状态下，优先控制I号高压调阀开度从
Figure BDA00028040807200001013
开大到
Figure BDA00028040807200001014
以及将IV号高压调阀开度从
Figure BDA00028040807200001015
开大到
Figure BDA00028040807200001016
同理再依次开启II号高压调阀和III号高压调阀，使得发电机功率可稳定在(Pi+30*k)MW状态；以此类推，直至I号高压调阀与IV号高压调阀为全开状态为止。
其中，上述各项高压调阀开度的计算公式为：
Figure BDA0002804080720000111
流量判断模块203，用于通过测量所述汽轮机高压缸的当前主蒸汽压力和当前调节级压力，计算所述汽轮机高压缸的实际综合流量，并判断所述实际综合流量是否达到流量阈值；
本发明实施过程包括：
基于所述开度调整模块202所提出的开度调整规则，首先测量所述汽轮机高压缸四个高压调阀在当前开度下的主蒸汽压力和调节级压力，由此计算出所述汽轮机高压缸的当前实际综合流量为：
I＝(Ptj/Ptj0)×(Pzq0/Pzq)
其中，Ptj为当前调节级压力，Ptj0为额定调节级压力，Pzq为当前主蒸汽压力，Pzq0为额定主蒸汽压力；
其次，根据已知的发电机组最大出力值为Wmax，可设定所述流量阈值为I0＝100*Pset/Wmax，所述流量阈值作为可变值，将随着所述开度调整模块202的开度调整变化而有不同取值，具体视当前发电机功率Pset而定；
接着，判断在仅开启I号高压调阀与IV号高压调阀的情况下是否满足I＝I0，相应的判断结果包括：若I＝I0，则继续运行效率判断模块204；若I≠I0，则跳转运行所述开度调整模块202，按照其指定的规则继续对II号高压调阀和III号高压调阀进行开度调整，以满足流量要求。
效率判断模块204，用于在判断所述实际综合流量达到流量阈值之后，获取所述汽轮机高压缸在稳定运行情况下的热力学参数，并根据所述热力学参数计算出所述汽轮机高压缸的实时效率，再判断所述实时效率是否大于历史效率；
本发明实施过程包括：
首先，技术人员利用现场已有的标准测量仪针对性地在所述汽轮机高压缸运行稳定后测量出各类热力学参数，其中所述各类热力学参数包括主蒸汽温度、主蒸汽压力、高压缸排汽温度和高压缸排汽压力；
其次，搭建水和水蒸气性质的IAPWS_IF97计算模型，并将所述各类热力学参数导入该计算模型中进行融合运算，具体表现为：结合所述主蒸汽温度和所述主蒸汽压力计算出主蒸汽焓值与主蒸汽熵值，结合所述高压缸排汽温度和所述高压缸排汽压力计算出高压缸排气焓值与高压缸排气熵值，结合所述主蒸汽熵值和所述高压缸排汽压力计算出绝热焓值，再获取所述汽轮机高压缸的实时效率为：
η＝100(Hzq-Hgp)/(Hzq-Hs)
其中，Hzq为主蒸汽焓值，Hgp为高压缸排气焓值，Hs为绝热焓值；
接着，判断所述实时效率是否大于历史效率，且该历史效率为执行上一次调整状态后所更新的最大实时效率，相应的判断结果包括：若所述实时效率大于所述历史效率，则继续运行数据记录模块205；若所述实时效率小于等于所述历史效率，则重新返回运行所述开度调整模块202，按照其指定的规则继续执行下一次调整状态，以满足效率最优化要求。
数据记录模块205，用于在判断所述实时效率大于历史效率之后，记录所述四个高压调阀所对应的当前开度、所述实际综合流量与所述实时效率。
需要说明的是，此步骤的目的在于对所述汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开度情况进行实时更新，且在更新完毕之后应重新返回执行步骤S102，直至I号高压调阀与IV号高压调阀为全开状态为止，以从中调试出所述四个高压调阀在满足发电机功率为(Pi+30*k)MW状态下的最佳阀位。
此外，本发明实施例规定(Pi+30*k)的取值应落在[210MW,Wmax]范围内(k为正整数)，步骤S102所描述的开度调整规则中提及到的发电机功率稳定状态可由技术人员根据调整需要进行更新。
结合上述汽轮机配汽函数曲线的优化控制系统，本发明实施例选定型号为N600-24.2/566/566的汽轮机组进行试验，且该汽轮机组的相关参数如表1所示：
表1汽轮机组主要设计参数
Figure BDA0002804080720000121
Figure BDA0002804080720000131
设定发电机组最大出力值为Wmax＝630MW，且以Pi＝210MW为初始发电机功率指令值，通过运行各个步骤后可获得各发电机电功率下所对应的各个高压调阀最佳开度，如表2所示：
表2各个高压调阀开度优化试验数据
Figure BDA0002804080720000132
Figure BDA0002804080720000141
由表2可知，当发电机功率达到630MW时所对应的I号高压调阀、II号高压调阀、III号高压调阀与IV号高压调阀均为全开状态；另外，根据表2中所体现出的发电机功率与实际综合流量之间的关系可绘制成X-Y图，如图3所示，表明发电机功率与实际综合流量之间呈现良好的线性关系；另一方面，根据表2中所体现出的各个高压调阀最佳开度可形成曲线如图4所示，该曲线可置于汽轮发电机组带负荷调节过程中指导I号高压调阀、II号高压调阀、III号高压调阀与IV号高压调阀的开度控制使用，实现阀门综合流量与发电机功率关系线性化，减小汽轮机因高压调阀配汽曲线引起的汽轮机综合流量曲线非线性化所导致的发电机组功率振荡，同时提高所述汽轮机高压缸的运行效率，达到节能降耗的作用。
在本发明实施例中，通过结合汽轮机高压缸的实际综合流量指标与实时效率指标，可辅助控制高压调阀开度在特定规则下进行实时调整，有助于消除高压调阀因配汽控制特性不佳而引发功率振荡、节流损失大等问题，在提高能源综合利用效率的同时也可保障发电机组与电网的安全稳定运行。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法及系统进行了详细介绍，本文中采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法，其特征在于，所述方法包括：
给定发电机功率指令值；
以所述发电机功率指令值为动态目标，根据预先设定的规则对汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开度进行调整；
通过测量所述汽轮机高压缸的当前主蒸汽压力和当前调节级压力，计算所述汽轮机高压缸的实际综合流量，并判断所述实际综合流量是否达到流量阈值；
在判断所述实际综合流量达到流量阈值之后，获取所述汽轮机高压缸在稳定运行情况下的热力学参数，并根据所述热力学参数计算出所述汽轮机高压缸的实时效率，再判断所述实时效率是否大于历史效率；
在判断所述实时效率大于所述历史效率之后，记录所述四个高压调阀所对应的当前开度、所述实际综合流量与所述实时效率。
2.根据权利要求1所述的汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法，其特征在于，所述汽轮机高压缸的实际综合流量的计算公式为：
I＝(Ptj/Ptj0)×(Pzq0/Pzq)
其中，Ptj为当前调节级压力，Ptj0为额定调节级压力，Pzq为当前主蒸汽压力，Pzq0为额定主蒸汽压力。
3.根据权利要求2所述的汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法，其特征在于，在判断所述实际综合流量是否达到流量阈值之后，还包括：
若判断所述实际综合流量未达到所述流量阈值，则重新返回所述根据预先设定的规则对汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开度进行调整。
4.根据权利要求1所述的汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法，其特征在于，所述热力学参数包括主蒸汽温度、主蒸汽压力、高压缸排汽温度和高压缸排汽压力。
5.根据权利要求4所述的汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法，其特征在于，所述获取所述汽轮机高压缸在稳定运行情况下的热力学参数，并根据所述热力学参数计算出所述汽轮机高压缸的实时效率包括：
搭建水和水蒸气性质的IAPWS_IF97计算模型；
基于所述IAPWS_IF97计算模型，结合所述主蒸汽温度和所述主蒸汽压力计算出主蒸汽焓值与主蒸汽熵值；
基于所述IAPWS_IF97计算模型，结合所述高压缸排汽温度和所述高压缸排汽压力计算出高压缸排气焓值与高压缸排气熵值；
基于所述IAPWS_IF97计算模型，结合所述主蒸汽熵值和所述高压缸排汽压力计算出绝热焓值，再获取所述汽轮机高压缸的实时效率为：
η＝100(Hzq-Hgp)/(Hzq-Hs)
其中，Hzq为主蒸汽焓值，Hgp为高压缸排气焓值，Hs为绝热焓值。
6.根据权利要求1所述的汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法，其特征在于，在判断所述实时效率是否大于历史效率之后，还包括：
若判断所述实时效率小于等于所述历史效率，则重新返回所述根据预先设定的规则对汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开度进行调整。
7.一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制系统，其特征在于，所述系统包括：
指令给定模块，用于给定发电机功率指令值；
开度调整模块，用于以所述发电机功率指令值为动态目标，根据预先设定的规则对汽轮机高压缸侧四个高压调阀的开度进行调整；
流量判断模块，用于通过测量所述汽轮机高压缸的当前主蒸汽压力和当前调节级压力，计算所述汽轮机高压缸的实际综合流量，并判断所述实际综合流量是否达到流量阈值；
效率判断模块，用于在判断所述实际综合流量达到流量阈值之后，获取所述汽轮机高压缸在稳定运行情况下的热力学参数，并根据所述热力学参数计算出所述汽轮机高压缸的实时效率，再判断所述实时效率是否大于历史效率；
数据记录模块，用于在判断所述实时效率大于所述历史效率后，记录所述四个高压调阀所对应的当前开度、所述实际综合流量与所述实时效率。
8.根据权利要求7所述的汽轮机配汽函数曲线的优化控制系统，其特征在于，所述汽轮机高压缸的实际综合流量的计算公式为：
I＝(Ptj/Ptj0)×(Pzq0/Pzq)
其中，Ptj为当前调节级压力，Ptj0为额定调节级压力，Pzq为当前主蒸汽压力，Pzq0为额定主蒸汽压力。
9.根据权利要求7所述的汽轮机配汽函数曲线的优化控制系统，其特征在于，所述热力学参数包括主蒸汽温度、主蒸汽压力、高压缸排汽温度和高压缸排汽压力。
10.根据权利要求9所述的汽轮机配汽函数曲线的优化控制系统，其特征在于，所述效率判断模块用于搭建水和水蒸气性质的IAPWS_IF97计算模型；基于所述IAPWS_IF97计算模型，结合所述主蒸汽温度和所述主蒸汽压力计算出主蒸汽焓值与主蒸汽熵值；基于所述IAPWS_IF97计算模型，结合所述高压缸排汽温度和所述高压缸排汽压力计算出高压缸排气焓值与高压缸排气熵值；基于所述IAPWS_IF97计算模型，结合所述主蒸汽熵值和所述高压缸排汽压力计算出绝热焓值，再获取所述汽轮机高压缸的实时效率为：
η＝100(Hzq-Hgp)/(Hzq-Hs)
其中，Hzq为主蒸汽焓值，Hgp为高压缸排气焓值，Hs为绝热焓值。
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