CN112540537B - 一种基于辅机状态的机组rb目标负荷自适应生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于辅机状态的机组RB目标负荷自适应生成方法,包括:步骤1、当机组重要辅机发生风机跳闸并且触发RB,控制逻辑获取预设的控制参数,以预设的机组RB目标负荷为指令开展降负荷动作;步骤2、在降负荷过程中,控制逻辑对辅机的运行状态进行监视,并实时判断辅机出力是否达到上限。本发明的有益效果是:本发明在原有控制逻辑的基础上,根据选择的状态参数监视和判断机组RB发生后辅机的运行状态和出力,并以此为依据实时调整目标负荷。通过RB目标负荷的自适应生成和灵活调整,可以匹配辅机的实际带载能力,从而避免RB过程中出现过调或欠调,提高整体RB控制的精确性与可靠性,保证了辅机跳闸后机组运行的安全性与经济性。
Description
技术领域
本发明属于大型火电机组辅机故障快速减负荷技术领域,尤其涉及一种基于辅机状态的机组RB目标负荷自适应生成方法。
背景技术
当今大型火电机组通常设计了辅机故障快速减负荷功能(RUNBACK,RB)。它能够在机组的重要辅机发生故障或跳闸时,依据控制逻辑快速降低机组负荷,从而匹配辅机的出力需求,确保机组重要参数实现平稳过渡,达到保持机组安全运行的目的。
在机组RB控制中,目标负荷是关系到RB控制能否成功的关键性因素。由于在触发RB回路后,机组负荷指令将根据速率变化至RB目标负荷,并通过前馈回路直接作用于锅炉主控,生成风、水、煤及主汽压力等基本参数,因此RB目标负荷将决定机组RB后的最终状态。
在当前普遍采用RB控制策略中,目标负荷基本上是根据运行经验与试验结果确定,其具体数值多为单侧辅机的最大带载能力的估计值,该数值一旦确定,在机组控制逻辑中一般不再进行更改。而当发生RB时,控制逻辑将直接将该目标负荷作为控制指令,对机组状态进行控制。
当发生RB时机组的目标负荷其实是开环形成的,其数值是否匹配机组的当前状态完全取决于事前的参数设置是否准确,并不考虑当前辅机的实际带载能力与状态,即缺少闭环机制来适应机组的当前状态。
在实际运行中,机组各大辅机的运行状态及带载能力往往会随机组工况和设备情况发生变化,因此采用固定值作为机组RB目标负荷的方式并不能完全适应运行需求。一旦RB目标负荷设置不合适,轻则影响机组RB的流程与机组状态的恢复,严重的甚至可能导致事故扩大与机组非停等情况。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足,提供一种基于辅机状态的机组RB目标负荷自适应生成方法。
这种基于辅机状态的机组RB目标负荷自适应生成方法,包括以下步骤:
步骤1、当机组重要辅机发生风机跳闸并且触发RB,控制逻辑将根据不同的RB类型,获取预设的控制参数,为保证机组安全可以预设的机组RB目标负荷为指令进行动作,预先开展降负荷动作,避免参数超限;
步骤2、在降负荷过程中,控制逻辑根据状态参数对辅机的运行状态进行监视,并实时判断辅机出力是否达到上限;
步骤3、在机组状态相对稳定后,自适应机组的RB目标负荷生成逻辑根据辅机的状态判断辅机的出力,从而进行RB目标负荷的实时调整;
步骤3.1、若判断辅机的出力达到或者逼近上限,或出现风机出力受限时,控制逻辑将在当前目标负荷的基础上进一步降负荷;在降低目标负荷后,控制逻辑将根据预设的降负荷速率进行快速降负荷,并继续监视辅机状态;若一段时间后辅机出力依然逼近上限,则继续进行降负荷操作,直至辅机出力下降至安全区域或运行参数恢复正常;由于风机出力达上限的工况对于机组安全运行的影响较大,必须进行快速降负荷操作,故考虑以5%Pe的幅度为台阶快速降低目标负荷;
步骤3.2、若机组状态相对稳定、辅机状态参数较低且机组参数控制平稳,则说明辅机仍有裕量,可适当提升目标负荷,以减少损失电量并利于机组状态的恢复;同时为避免目标负荷提升过快而导致辅机进入出力上限区间,采用积分限速的方式逐渐增加目标负荷值,目标负荷提升速率采用正常变负荷速率(即1%Pe/min的变负荷速率值);对辅机出力和辅机状态参数进行监视,设置机组RB目标负荷值的上限,当辅机出力提升至预设区间或参数超过上限值时,停止增加目标负荷值;
步骤3.3、若判断受限原因为风机电流达到上限时,则闭锁增风机指令,以防超电流情况的发生;
步骤4、为避免RB目标负荷的频繁变化,生成各辅机的RB目标负荷后,控制逻辑采用原小选回路生成最终机组的RB目标负荷;当多种辅机同时发生RB时,若某一辅机的出力到达上限则进行减负荷操作,小选回路使整个机组的RB目标负荷下降;而在提升目标负荷时,只有所有发生RB的辅机机组状态相对稳定、辅机状态参数较低且机组参数控制平稳的情况下,才经过小选回路提升整个机组的目标负荷,且提升的幅度以裕量最小的辅机为限;对辅机状态的判断限值设置死区,只有当状态参数超过死区时才进行步骤3.1和步骤3.2中增减RB目标负荷的操作,否则将始终根据当前的RB目标负荷进行控制。
作为优选,步骤1中RB类型包括燃料RB、一次风机RB、送/引风机RB和给水泵RB;控制参数包括目标负荷、目标压力、变负荷速率、滑压速率、跳磨顺序、间隔时间和给水惯性时间。
作为优选,步骤2中状态参数具体为:磨煤机的状态参数是实时煤量;送风机的状态参数是送风机电流和送风量;引风机的状态参数是引风机电流和炉膛负压;一次风机的状态参数是一次风机电流和一次风压力;给水泵的状态参数是调门开度和给水流量。
作为优选,步骤2中控制逻辑根据状态参数对辅机的运行状态进行监视时:在机组RB刚发生时,辅机的出力与参数的变化速度均较快,因此在监视和判断辅机状态参数时加入了延迟时间,使之与RB刚发生时的快速调节过程相匹配。
作为优选,步骤3.1为了避免机组负荷无限制地下降,在整体控制逻辑中,对降负荷的下限值进行限制;当机组目标负荷低于下限值时,将停止降负荷过程,避免负荷过低。
本发明的有益效果是:本发明在原有控制逻辑的基础上,根据选择的状态参数监视和判断机组RB发生后辅机的运行状态和出力,并以此为依据实时调整目标负荷。通过RB目标负荷的自适应生成和灵活调整,可以匹配辅机的实际带载能力,从而避免RB过程中出现过调或欠调,提高整体RB控制的精确性与可靠性,保证了辅机跳闸后机组运行的安全性与经济性。
附图说明
图1为风机出力达上限的判断逻辑示意图;
图2为风机出力偏低判断示意图;
图3为基于辅机状态的机组RB目标负荷自适应生成逻辑原理图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出,对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
为了保证RB后机组运行的安全性和经济性,本发明提出一种基于辅机状态的机组RB目标负荷自适应生成方法。当机组重要辅机跳闸后,本发明所提方法可以在机组RB过程中对辅机的运行出力进行实时判断,从而灵活性调整RB目标负荷,提高了整体RB控制的精确性与可靠性。
作为一种实施例,一种基于辅机状态的机组RB目标负荷自适应生成方法,包括以下步骤:
步骤1、当机组重要辅机发生风机跳闸并且触发RB,控制逻辑将根据不同的RB类型,获取预设的控制参数,为保证机组安全可以预设的机组RB目标负荷为指令进行动作,预先开展降负荷动作,避免参数超限;RB类型包括燃料RB、一次风机RB、送/引风机RB和给水泵RB;控制参数包括目标负荷、目标压力、变负荷速率、滑压速率、跳磨顺序、间隔时间和给水惯性时间。
步骤2、在降负荷过程中,控制逻辑根据状态参数对辅机的运行状态进行监视,并实时判断辅机出力是否达到上限;判断辅机出力到上限逻辑如图1所示,判断风机出力偏低的逻辑如图2所示;状态参数具体为:磨煤机的状态参数是实时煤量;送风机的状态参数是送风机电流和送风量;引风机的状态参数是引风机电流和炉膛负压;一次风机的状态参数是一次风机电流和一次风压力;给水泵的状态参数是调门开度和给水流量。控制逻辑根据状态参数对辅机的运行状态进行监视时:在机组RB刚发生时,辅机的出力与参数的变化速度均较快,因此在监视和判断辅机状态参数时加入了延迟时间,使之与RB刚发生时的快速调节过程相匹配。
步骤3、如图3所示,自适应机组的RB目标负荷生成逻辑由两部分组成,主要用于应对RB时辅机出力偏低及辅机至上限的工况;在机组状态相对稳定后,自适应机组的RB目标负荷生成逻辑根据辅机的状态判断辅机的出力,从而进行RB目标负荷的实时调整;
步骤3.1、若判断辅机的出力达到或者逼近上限,或出现风机出力受限时,控制逻辑将在当前目标负荷的基础上进一步降负荷;在降低目标负荷后,控制逻辑将根据预设的降负荷速率进行快速降负荷,并继续监视辅机状态;若一段时间后辅机出力依然逼近上限,则继续进行降负荷操作,直至辅机出力下降至安全区域或运行参数恢复正常;由于风机出力达上限的工况对于机组安全运行的影响较大,必须进行快速降负荷操作,故考虑以5%Pe的幅度为台阶快速降低目标负荷;为了避免机组负荷无限制地下降,在整体控制逻辑中,对降负荷的下限值进行限制;当机组目标负荷低于下限值时,将停止降负荷过程,避免负荷过低。
步骤3.2、若机组状态相对稳定、辅机状态参数较低且机组参数控制平稳,则说明辅机仍有裕量,可适当提升目标负荷,以减少损失电量并利于机组状态的恢复,具体控制逻辑如图3右侧部分所示;同时为避免目标负荷提升过快而导致辅机进入出力上限区间,采用积分限速的方式逐渐增加目标负荷值,目标负荷提升速率采用正常变负荷速率(即1%Pe/min的变负荷速率值);对辅机出力和辅机状态参数进行监视,设置机组RB目标负荷值的上限,当辅机出力提升至预设区间或参数超过上限值时,停止增加目标负荷值;
步骤3.3、若判断受限原因为风机电流达到上限时,则闭锁增风机指令,以防超电流情况的发生;
步骤4、为避免RB目标负荷的频繁变化,生成各辅机的RB目标负荷后,控制逻辑采用原小选回路生成最终机组的RB目标负荷;当多种辅机同时发生RB时,若某一辅机的出力到达上限则进行减负荷操作,小选回路使整个机组的RB目标负荷下降;而在提升目标负荷时,只有所有发生RB的辅机机组状态相对稳定、辅机状态参数较低且机组参数控制平稳的情况下,才经过小选回路提升整个机组的目标负荷,且提升的幅度以裕量最小的辅机为限;图3左右两个方框内两个RB目标自适应生成回路将通过图1和图2中的辅机状态判断回路进行切换,当两个回路未起作用时将跟踪当前的辅机RB目标负荷,以实现回路的无扰切换;对辅机状态的判断限值设置死区,只有当状态参数超过死区时才进行步骤3.1和步骤3.2中增减RB目标负荷的操作,否则将始终根据当前的RB目标负荷进行控制。
图1至图3中功能块说明如下:
高限判断:当上行模拟量输入大于设定的某数值时,输出开关量信号为TRUE,否则为FALSE。
低限判断:与高限判断类似,当模拟量输入低于设定的某值,输出开关量信号为TRUE,否则为FALSE。
高低限判断:输入模拟量大于设定的低限值且小于设定的高限值,则开关量输出为TRUE,否则为FALSE。
延时判断:输入开关量为TRUE时,等待设定的延时时间后,输出开关量为TRUE,当输入开关量为FALSE,输出开关量不经过延时。
图中的T功能块:切换功能,当虚线开关量输入为TRUE时,输出选Y端;为FALSE时,输出选N端。
Claims (5)
1.一种基于辅机状态的机组RB目标负荷自适应生成方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、当机组重要辅机发生风机跳闸并且触发RB,控制逻辑将根据不同的RB类型,获取预设的控制参数,以预设的机组RB目标负荷为指令进行动作,预先开展降负荷动作;
步骤2、在降负荷过程中,控制逻辑根据状态参数对辅机的运行状态进行监视,并实时判断辅机出力是否达到上限;
步骤3、在机组状态相对稳定后,自适应机组的RB目标负荷生成逻辑根据辅机的状态判断辅机的出力,从而进行RB目标负荷的实时调整;
步骤3.1、若判断辅机的出力达到或者逼近上限,或出现风机出力受限时,控制逻辑将在当前目标负荷的基础上进一步降负荷;在降低目标负荷后,控制逻辑将根据预设的降负荷速率进行快速降负荷,并继续监视辅机状态;若一段时间后辅机出力依然逼近上限,则继续进行降负荷操作,直至辅机出力下降至安全区域或运行参数恢复正常;
步骤3.2、若机组状态相对稳定、辅机状态参数较低且机组参数控制平稳,则采用积分限速的方式逐渐增加目标负荷值,目标负荷提升速率采用正常变负荷速率;对辅机出力和辅机状态参数进行监视,设置机组RB目标负荷值的上限,当辅机出力提升至预设区间或参数超过上限值时,停止增加目标负荷值;
步骤3.3、若判断受限原因为风机电流达到上限时,则闭锁增风机指令;
步骤4、生成各辅机的RB目标负荷后,控制逻辑采用原小选回路生成机组的RB目标负荷;当多种辅机同时发生RB时,若某一辅机的出力到达上限则进行减负荷操作,小选回路使整个机组的RB目标负荷下降;而在提升目标负荷时,只有所有发生RB的辅机机组状态相对稳定、辅机状态参数较低且机组参数控制平稳的情况下,才经过小选回路提升整个机组的目标负荷,且提升的幅度以裕量最小的辅机为限;对辅机状态的判断限值设置死区,只有当状态参数超过死区时才进行步骤3.1和步骤3.2中增减RB目标负荷的操作,否则将始终根据当前的RB目标负荷进行控制。
2.根据权利要求1所述基于辅机状态的机组RB目标负荷自适应生成方法,其特征在于:步骤1中RB类型包括燃料RB、一次风机RB、送/引风机RB和给水泵RB;控制参数包括目标负荷、目标压力、变负荷速率、滑压速率、跳磨顺序、间隔时间和给水惯性时间。
3.根据权利要求1所述基于辅机状态的机组RB目标负荷自适应生成方法,其特征在于,步骤2中状态参数具体为:磨煤机的状态参数是实时煤量;送风机的状态参数是送风机电流和送风量;引风机的状态参数是引风机电流和炉膛负压;一次风机的状态参数是一次风机电流和一次风压力;给水泵的状态参数是调门开度和给水流量。
4.根据权利要求1所述基于辅机状态的机组RB目标负荷自适应生成方法,其特征在于,步骤2中控制逻辑根据状态参数对辅机的运行状态进行监视时:在机组RB刚发生时在监视和判断辅机状态参数时加入延迟时间。
5.根据权利要求1所述基于辅机状态的机组RB目标负荷自适应生成方法,其特征在于:步骤3.1在控制逻辑中,对降负荷的下限值进行限制;当机组目标负荷低于下限值时,将停止降负荷过程。
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