CN113187564A - 一种三机同轴机组汽轮机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种三机同轴机组汽轮机的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：接收机组信号，所述机组信号包括汽轮机转速信号；根据机组信号，判断机组状态，所述机组状态包括咬合状态和未咬合状态；根据机组状态及机组信号，进行阀位控制。工作中汽轮机转速达到同步电机的转速后，与同轴的减速机高速端咬合后，在改变汽轮机的负荷，需要先转为阀位控制，但是由于驱动的负载是风机，没有并网开关，并且大部分减速机没有咬合的信号，所以部分机组都是以人为方式通过投切按钮判断咬合状态，这样无法反应机组实际咬合情况，上述引入通过转速判断方式判断机组咬合状态，能够实现此类机组自动负荷调整，理改变汽轮机做功。

Description

一种三机同轴机组汽轮机的控制方法

技术领域：

本申请涉及汽轮机技术领域，尤其涉及一种三机同轴机组汽轮机的控制方法。

背景技术：

在工业生产中，由于大型工厂如钢厂等都具有大型的风机，且部分采用同步电机驱动， 耗费大量的厂用电，而一些工厂在生产过程中又会产生大量的蒸汽，一般直接排放到大气中， 造成严重的能源浪费，针对此类状况，目前部分类似机组开始进行改造，在风机侧增加一台 高效率的高速汽轮机，通过减速机与原风机连接，并保留同步电机，构成三机同轴机组对浪 费蒸汽进行利用。但是，由于生产产生的蒸汽量不稳定，供汽量本身不足，通常在最大蒸汽 量时，也无法满足单独驱动风机要求，汽轮机组配置额定功率要比风机的额定功率小，这样 就需要汽轮机和同步电机同时驱动风机。由于三机同轴机组的结构较为复杂，且设备型号杂 乱，目前缺少针对三机同轴机组的有效控制手段，无法实现对机组负荷的自动调整，机组的 运行稳定性较低。

因此，本领域亟需一种三机同轴机组汽轮机的控制方法。

有鉴于此，提出本申请。

发明内容：

本申请的目的在于提供一种能够实现负载自动调整的三机同轴机组汽轮机的控制方法， 以解决现有技术中的至少一项技术问题。

具体的，本申请提供了一种三机同轴机组汽轮机的控制方法，所述控制方法包括以下步 骤：

接收机组信号，所述机组信号包括汽轮机转速信号；

根据机组信号，判断机组状态，所述机组状态包括咬合状态和未咬合状态；

根据机组状态及机组信号，进行阀位控制。

采用上述方案，在三机同轴机组负载为风机时，同轴上还存在同步电机为其驱动，同步 电机的转速恒定，工作时，汽轮机转速达到同步电机的转速后，与同轴的减速机高速端咬合 后，在改变汽轮机的负荷，需要先转为阀位控制(与传统的发电机组不同，传统发电机组以 发电机出口开关闭合为并网信号，收到并网信号后，转为阀位控制)，但是由于驱动的负载 是风机，没有并网开关，并且大部分减速机没有咬合的信号，所以部分机组都是以人为方式 通过投切按钮判断咬合状态，这样无法反应机组实际咬合情况，上述引入通过转速判断方式 判断机组咬合状态，能够实现此类机组自动负荷调整，理改变汽轮机做功。

优选地，所述汽轮机转速信号包括汽轮机实际转速及咬合转速。

优选地，所述根据机组信号，判断机组状态步骤中，包括：根据汽轮机实际转速及咬合 转速判断机组状态，若汽轮机实际转速≥咬合转速-第一判断阈值，则判断为咬合状态；若 汽轮机实际转速＜咬合转速-第一判断阈值，则判断为未咬合状态。

进一步地，所述第一判断阈值为A，10≤A≤30。

进一步地，所述第一判断阈值A为20。

采用上述方案，能够使汽轮机在较小负荷下平稳切换至转速控制，防止甩大负荷，且在 切换后，汽轮机目标转速会自动设定为额定转速，故汽轮机的额定转速需要合理设置，一般 设置在实际咬合转速以下，保证汽轮机与减速机实际是脱开的，防止出现判断咬合状态时出 现误判断。

优选地，所述机组信号还包括汽轮机调门实际开度及阀控最低阀位。

优选地，所述根据机组信号，判断机组状态步骤中，还包括：根据机组信号，判断是否 进行机组状态切换。

进一步地，所述根据机组信号，判断是否进行机组状态切换步骤，包括：若汽轮机调门 实际开度＜阀控最低阀位+第二判断阈值，则开启切换权限，若汽轮机调门实际开度≥阀控 最低阀位+第二判断阈值，则关闭切换权限。

进一步地，所述第二判断阈值为B，1％≤B≤3％。

进一步地，所述第二判断阈值B为2％。

采用上述方案，通常机组咬合完成后，需要机组停机，将阀位调整至阀控最低阀位，才 能够通过手动停机遮断汽轮机，加设切换权限，能够便于使用者在特殊情况下，将控制方式 手动切换回转速控制，从而通过转速控制将转速控制在咬合转速以下，提高控制安全性。

优选地，所述机组信号还包括阀位值及负荷状态，所述阀位值包括目标阀位、手动阀位、 调门阀位、降负荷阀位及升负荷阀位。

优选地，所述根据机组状态及机组信号，进行阀位控制步骤，包括：当未咬合状态时， 汽轮机进行转速控制，在转速控制下汽轮机调门接收为转速PID输出控制，目标阀位跟随实 际调门阀位反馈；咬合状态时，根据阀位值控制汽轮机调门开度，调整机组负荷。

进一步地，所述咬合状态时，根据目标阀位控制汽轮机调门开度，调整机组负荷。

进一步地，所述根据机组状态及机组信号，进行阀位控制步骤，还包括：咬合状态时， 接收自动调整指令，根据负荷状态，调整机组负荷。

进一步地，所述负荷状态包括降负荷状态及升负荷状态，当负荷状态为降负荷状态时， 目标阀位选择降负荷阀位，根据降负荷阀位控制汽轮机调门开度，调整机组负荷；当负荷状 态为升负荷状态时，目标阀位选择升负荷阀位，根据升负荷阀位控制汽轮机调门开度，调整 机组负荷。

采用上述方案，能够保证阀位控制与机组的实际工作状态相适配，实现对机组的自动控 制，有效提升机组的运转效率。

优选地，所述根据机组状态及机组信号，进行阀位控制步骤之后，还包括步骤：根据机 组信号，切换调整状态。

进一步地，所述根据机组信号，切换调整状态步骤，包括：判断机组负荷调整是否调整 结束，若否，继续进行机组负荷调整；若是，目标阀位选择手动阀位，并保持不变。

进一步地，所述根据机组信号，切换调整状态步骤，还包括：当机组负荷调整为升负荷 状态时，根据同步电机电流、电机空载电流及第四判断阈值，当同步电机电流≤电机空载电 流*第四判断阈值，目标阀位≥汽轮机额定功率阀位且汽轮机进汽压力≤汽机进汽压力下限 时，机组负荷调整结束，反之则机组负荷调整未结束。

进一步地，所述第四判断阈值为D，1.04≤D≤1.06。

进一步地，所述第四判断阈值D为1.05。

进一步地，所述根据机组信号，切换调整状态步骤，还包括：当机组负荷调整为降负荷 状态时，根据同步电机电流、电机空载电流及第五判断阈值，当同步电机电流≥电机空载电 流*第五判断阈值，目标阀位≤汽轮机咬合低限阀位时，机组负荷调整结束，反之则机组负 荷调整未结束。

进一步地，所述第五判断阈值为E，1.04≤E≤1.06。

进一步地，所述第五判断阈值E为1.05。

进一步地，所述汽轮机咬合低限阀位为预设的汽轮机咬合低限阀值，用于防止汽轮机在 自动减负荷时，造成汽轮机与减速减实际脱离。

采用上述方案，能够完善机组的控制流程，保证升、降负荷完成后，机组能够实现正常 工作。

优选地，所述机组状态为咬合状态时，接收自动调整指令，根据负荷状态，调整机组负 荷步骤，还包括：负荷状态判断。

进一步地，所述负荷状态判断步骤，包括：第一负荷判断及第二负荷判断，所述第一负 荷判断为风机风门开度判断，根据风机风门实际张开度变化判断，得到第一负荷判断结果， 所述第一负荷判断结果包括：风机风门开度增大或者风机风门开度减小；所述第二负荷判断 为同步电机电流判断，根据同步电机电流、电机空载电流及第三判断阈值判断，得到所述第 二负荷判断结果，当所述同步电机电流＞电机空载电流*第三判断阈值，所述第二负荷判断 结果为电流增大，当第一负荷判断结果为风机风门开度增大且第二负荷判断结果为电流增大 时，负荷状态为升负荷状态。

进一步地，所述负荷状态判断步骤，还包括：第三负荷判断及第四负荷判断，所述第三 负荷判断为阀位判断，根据目标阀位及汽轮机额定功率阀位，得到第三负荷判断结果，当目 标阀位＞汽轮机额定功率阀位时，所述第三负荷判断结果为增大，所述第四负荷判断为压力 判断，根据汽轮机进汽压力及汽机进汽压力下限，得到第四负荷判断结果，当汽轮机进汽压 力＞汽机进汽压力下限时，所述第四负荷判断结果为增大，当第一负荷判断结果、第二负荷 判断结果、第三负荷判断结果及第四负荷判断结果均为增大时，负荷状态为升负荷状态。

进一步地，所述第三判断阈值为C，1.08≤C≤1.12。

进一步地，所述第三判断阈值C为1.10。

采用上述方案，能够与实际工作过程中由于机组工作环境较为复杂，造成的机组自动控 制难以实现的情况，引入四层变量的控制，可以显著提高升负荷过程的精确性，首先，由于 汽轮机本身功率比风机小，当汽轮机调门开度达到额定功率后，就不在升负荷，防止汽轮机 超负荷，造成机组损坏，其次，由于生产中产生的蒸汽量不稳定，升负荷过程中，调门会逐 渐开启，蒸汽压力会进一步下降，引入蒸汽压力及汽机蒸汽参数，能够显著提升调整的精确 性，并能保证汽轮机在安全的蒸汽参数下运行。

进一步地，所述负荷状态判断步骤，还包括：当所述第一负荷判断结果为风机风门开度 减小，且所述第二负荷判断中，同步电机电流＜电机空载电流*第三判断阈值’，所述第二 负荷判断结果为电流减小，当第一负荷判断结果为风机风门开度减小且第二负荷判断结果为 电流减小时，负荷状态为降负荷状态。

进一步地，所述负荷状态判断步骤，还包括：所述第三负荷判断结果中，目标阀位＞咬 合阀位低限，所述第三负荷判断结果为减小，当第一负荷判断结果、第二负荷判断结果及第 三负荷判断结果均为减小时，负荷状态为降负荷状态。

进一步地，所述第三判断阈值’为C’，1.01≤C’≤1.03。

进一步地，所述第三判断阈值’C’为1.02。

采用上述方案，所述能够使自动降负荷状态状态下，手动设定目标阀位跟随自动降负荷 目标阀位，动作结束后，目标阀位为手动阀位设定目标阀位，并保持不变，既能保证同步电 机尽量能在较低的电流下工作，节能减排，留有一定调整死区保证电机偏离空载电流安全运 行并防止汽轮机频繁调整，其中咬合阀位低限用于防止阀位降至咬合时阀位以下造成汽轮机 与减速机实际咬合断开。

优选地，所述根据机组信号，切换调整状态步骤，还包括：接收手动调整指令，根据手 动调整指令，切换调整状态。

进一步地，所述根据机组信号，切换调整状态步骤，还包括：判断机组状态，当机组状 态未未咬合状态时，将目标阀位选择手动阀位，并保持不变。

优选地，所述根据机组信号，切换调整状态步骤后，还包括步骤：根据机组信号，计算 节省电量。

进一步地，所述机组信号包括同步电机运行时的电流瞬值、汽轮机带载运行时的同步电 机瞬时电流、机组电压及机组功率因数。

进一步地，所述根据机组信号，计算节省电量步骤，包括：同步电机节省电流瞬时值计 算及节省的瞬时功率计算，所述同步电机节省电流瞬时值＝当前风门开度同步电机运行时的 电流瞬值-汽轮机带载运行时同步电机瞬时电流；所述节省的瞬时功率P＝I*V*1.732*PF，其 中，I为同步电机节省电流瞬时值，V为机组电压，PF为机组功率因数。

采用上述方案，能够直观计算节省电量，便于操作人员参照。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1.通常机组咬合完成后，需要机组停机，将阀位调整至阀控最低阀位，才能够通过手动 停机遮断汽轮机，加设切换权限，能够便于使用者在特殊情况下，将控制方式手动切换回转 速控制，从而通过转速控制将转速控制在咬合转速以下，提高控制安全性；

2.本申请能够针对三机同轴机组进行自动负荷调整，合理改变汽机做功及汽源、风机的 电流及风门的开度，自动调整汽机进汽调门开度，改变汽轮机的输出功率，达到既能保证汽 轮机组的安全稳定运行，又能达到节能减排的最大化自动控制效果。

附图说明：

为了更清楚地说明本申请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申请的一 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 附图获得其他的附图。

图1为本申请一种三机同轴机组汽轮机的控制方法的流程图；

图2为本申请三机同轴机组汽轮机的另一种控制方法流程图。

具体实施方式：

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。以下示例性实施例中所 描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要 求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申 请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形 式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包 含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

以下将通过实施例对本申请进行详细描述。

本申请中：

咬合实际转速：在额定蒸汽压力下，将汽轮机升至理论咬合转速附近，缓慢提升目标转 速值观察实际转速无法升高，电机电流有下降趋势，记录当前实际转速值及当前汽轮机实际 阀位反馈值，降低转速，反复做三次，实际转速取中值作为咬合实际转速值。实际阀位中值 作为咬合阀位的参考值。

阀位低限值：咬合阀位低限值要等于咬合阀位参考值加上1-3个阀位，优选为2个阀 位。

额定功率阀位值：汽轮机的额定功率阀位值。

汽机进汽压力下限：汽轮机的进汽压力下限。

同步电机空载电流：同步电机空载时的电流。

如图1所示，本申请提供了一种三机同轴机组汽轮机的控制方法，所述控制方法包括以 下步骤：

S100.接收机组信号，所述机组信号包括汽轮机转速信号；

实际实施过程中，所述汽轮机转速信号包括汽轮机实际转速、咬合转速、汽轮机调门实 际开度、阀控最低阀位、阀位值及负荷状态，所述阀位值包括目标阀位、手动阀位、调门阀 位、降负荷阀位及升负荷阀位。

S200.根据机组信号，判断机组状态，所述机组状态包括咬合状态和未咬合状态；

实际实施过程中，所述S200.根据机组信号，判断机组状态步骤中，包括：根据汽轮机 实际转速及咬合转速判断机组状态，若汽轮机实际转速≥咬合转速-第一判断阈值，则判断 为咬合状态；若汽轮机实际转速＜咬合转速-第一判断阈值，则判断为未咬合状态，所述第 一判断阈值A为20。采用上述方案，能够使汽轮机在较小负荷下平稳切换至转速控制，防 止甩大负荷，且在切换后，汽轮机目标转速会自动设定为额定转速，故汽轮机的额定转速需 要合理设置，一般设置在实际咬合转速以下，便于使汽轮机与减速机能脱开。

实际实施过程中，所述S200.根据机组信号，判断机组状态步骤中，还包括：S201.根据 机组信号，判断是否进行机组状态切换。

S300.根据机组状态及机组信号，进行阀位控制。

实际实施过程中，所述S300.根据机组状态及机组信号，进行阀位控制步骤，包括：当 未咬合状态时，汽轮机进行转速控制，在转速控制下汽轮机调门接收为转速PID输出控制， 目标阀位跟随实际调门阀位反馈；咬合状态时，根据阀位值控制汽轮机调门开度，调整机组 负荷，所述咬合状态时，根据目标阀位控制汽轮机调门开度，调整机组负荷。采用上述方案， 能够保证阀位控制与机组的实际工作状态相适配，实现对机组的自动控制，有效提升机组的 运转效率。

采用上述方案，在三机同轴机组负载为风机时，同轴上还存在同步电机为其驱动，同步 电机的转速恒定，工作时，汽轮机转速达到同步电机的转速后，与同轴的减速机高速端咬合 后，在改变汽轮机的负荷，需要先转为阀位控制(与传统的发电机组不同，传统发电机组以 发电机出口开关闭合为并网信号，收到并网信号后，转为阀位控制)，但是由于驱动的负载 是风机，没有并网开关，并且大部分减速机没有咬合的信号，所以部分机组都是以人为方式 通过投切按钮判断咬合状态，这样无法反应机组实际咬合情况，上述引入通过转速判断方式 判断机组咬合状态，能够实现此类机组自动负荷调整，理改变汽轮机做功。

在本申请的一些优选实施方式中，S201.所述根据机组信号，判断是否进行机组状态切 换步骤，包括：若汽轮机调门实际开度＜阀控最低阀位+第二判断阈值，则开启切换权限， 若汽轮机调门实际开度≥阀控最低阀位+第二判断阈值，则关闭切换权限，所述第二判断阈 值B为2％。采用上述方案，通常机组咬合完成后，需要机组停机，将阀位调整至阀控最低 阀位，才能够通过手动停机遮断汽轮机，加设切换权限，能够便于使用者在特殊情况下，将 控制方式手动切换回转速控制，从而通过转速控制将转速控制在咬合转速以下，提高控制安 全性。

在本申请的一些优选实施方式中，所述S300.根据机组状态及机组信号，进行阀位控制 步骤，还包括：S301.咬合状态时，接收自动调整指令，根据负荷状态，调整机组负荷，所 述负荷状态包括降负荷状态及升负荷状态，当负荷状态为降负荷状态时，目标阀位选择降负 荷阀位，根据降负荷阀位控制汽轮机调门开度，调整机组负荷；当负荷状态为升负荷状态时， 目标阀位选择升负荷阀位，根据升负荷阀位控制汽轮机调门开度，调整机组负荷。

在本申请的一些优选实施方式中，所述S300.根据机组状态及机组信号，进行阀位控制 步骤之后，还包括步骤：S400.根据机组信号，切换调整状态。

实际实施过程中，所述S400.根据机组信号，切换调整状态步骤，包括：判断机组负荷 调整是否调整结束，若否，继续进行机组负荷调整；若是，目标阀位选择手动阀位，并保持 不变。

实际实施过程中，所述S400.根据机组信号，切换调整状态步骤，还包括：当机组负荷 调整为升负荷状态时，根据同步电机电流、电机空载电流及第四判断阈值，当同步电机电流 ≤电机空载电流*第四判断阈值，目标阀位≥汽轮机额定功率阀位且汽轮机进汽压力≤汽机 进汽压力下限时，机组负荷调整结束，反之则机组负荷调整未结束，所述第四判断阈值D 为1.05。

实际实施过程中，所述S400.根据机组信号，切换调整状态步骤，还包括：当机组负荷 调整为降负荷状态时，根据同步电机电流、电机空载电流及第五判断阈值，当同步电机电流 ≥电机空载电流*第五判断阈值，目标阀位≤汽轮机咬合低限阀位时，机组负荷调整结束， 反之则机组负荷调整未结束，所述第五判断阈值E为1.05，所述汽轮机咬合低限阀位为预设 的汽轮机咬合低限阀值，用于防止汽轮机在自动减负荷时，造成汽轮机与减速减实际脱离。 采用上述方案，能够完善机组的控制流程，保证升、降负荷完成后，机组能够实现正常工作。

在本申请的一些优选实施方式中，所述机组状态为咬合状态时，接收自动调整指令，根 据负荷状态，调整机组负荷步骤，还包括：S401.负荷状态判断。

实际实施过程中，所述S401.负荷状态判断步骤，包括：第一负荷判断及第二负荷判断， 所述第一负荷判断为风机风门开度判断，根据风机风门实际张开度变化判断，得到第一负荷 判断结果，所述第一负荷判断结果包括：风机风门开度增大或者风机风门开度减小；所述第 二负荷判断为同步电机电流判断，根据同步电机电流、电机空载电流及第三判断阈值判断， 得到所述第二负荷判断结果，当所述同步电机电流＞电机空载电流*第三判断阈值，所述第 二负荷判断结果为电流增大，当第一负荷判断结果为风机风门开度增大且第二负荷判断结果 为电流增大时，负荷状态为升负荷状态。

实际实施过程中，所述S401.负荷状态判断步骤，还包括：第三负荷判断及第四负荷判 断，所述第三负荷判断为阀位判断，根据目标阀位及汽轮机额定功率阀位，得到第三负荷判 断结果，当目标阀位＞汽轮机额定功率阀位时，所述第三负荷判断结果为增大，所述第四负 荷判断为压力判断，根据汽轮机进汽压力及汽机进汽压力下限，得到第四负荷判断结果，当 汽轮机进汽压力＞汽机进汽压力下限时，所述第四负荷判断结果为增大，当第一负荷判断结 果、第二负荷判断结果、第三负荷判断结果及第四负荷判断结果均为增大时，负荷状态为升 负荷状态，所述第三判断阈值C为1.10。

采用上述方案，能够与实际工作过程中由于机组工作环境较为复杂，造成的机组自动控 制难以实现的情况，引入四层变量的控制，可以显著提高升负荷过程的精确性，首先，由于 汽轮机本身功率比风机小，当汽轮机调门开度达到额定功率后，就不在升负荷，防止汽轮机 超负荷，造成机组损坏，其次，由于生产中产生的蒸汽量不稳定，升负荷过程中，调门会逐 渐开启，蒸汽压力会进一步下降，引入蒸汽压力及汽机蒸汽参数，能够显著提升调整的精确 性。

实际实施过程中，所述S401.负荷状态判断步骤，还包括：当所述第一负荷判断结果为 风机风门开度减小，且所述第二负荷判断中，同步电机电流＜电机空载电流*第三判断阈值’， 所述第二负荷判断结果为电流减小，当第一负荷判断结果为风机风门开度减小且第二负荷判 断结果为电流减小时，负荷状态为降负荷状态。

实际实施过程中，所述S401.负荷状态判断步骤，还包括：所述第三负荷判断结果中， 目标阀位＞咬合阀位低限，所述第三负荷判断结果为减小，当第一负荷判断结果、第二负荷 判断结果及第三负荷判断结果均为减小时，负荷状态为降负荷状态，所述第三判断阈值’C’ 为1.02。

采用上述方案，所述能够使自动降负荷状态状态下，手动设定目标阀位跟随自动降负荷 目标阀位，动作结束后，目标阀位为手动阀位设定目标阀位，并保持不变，既能保证同步电 机尽量能在较低的电流下工作，节能减排，留有一定调整死区保证电机偏离空载电流安全运 行并防止汽轮机频繁调整，其中咬合阀位低限用于防止阀位降至咬合时阀位以下造成汽轮机 与减速机实际咬合断开。

在本申请的一些优选实施方式中，所述S200.根据机组信号，切换调整状态步骤，还包 括：接收手动调整指令，根据手动调整指令，切换调整状态。

在本申请的一些优选实施方式中，所述S200.根据机组信号，切换调整状态步骤，还包 括：判断机组状态，当机组状态未未咬合状态时，将目标阀位选择手动阀位，并保持不变。

在本申请的一些优选实施方式中，所述S400.根据机组信号，切换调整状态步骤后，还 包括步骤：S500.根据机组信号，计算节省电量。

实际实施过程中，所述机组信号包括同步电机运行时的电流瞬值、汽轮机带载运行时的 同步电机瞬时电流、机组电压及机组功率因数，所述S500.根据机组信号，计算节省电量步 骤，包括：同步电机节省电流瞬时值计算及节省的瞬时功率计算，所述同步电机节省电流瞬 时值＝当前风门开度同步电机运行时的电流瞬值-汽轮机带载运行时同步电机瞬时电流；所述 节省的瞬时功率P＝I*V*1.732*PF，其中，I为同步电机节省电流瞬时值，V为机组电压，PF 为机组功率因数。采用上述方案，能够直观计算节省电量，便于操作人员参照。

在本申请的一些优选实施方式中，单独启动同步电机，风门开度每次以10个阀位幅度 开风门，所述风门开度从0％-100％均匀分布，并记录电机电流值，记录风门开度0％为空载 电流，其他风门开度为实际电机电流。

工作中，三机同轴自动控制方案在做自动调整过程中，如果在辅助条件满足下，当电机 电流＞电机空载电流*1.1时，自动增加汽轮机负荷，电机电流减少至空载电流*1.05时，汽 轮机停止升负荷；当电机电流＜电机空载电流*1.02时，自动减少汽轮机负荷，电机电流增 加至空载电流*1.05时，汽轮机停止升负荷；在电机空载电流*1.02～电机空载电流*1.05时 不做调整。当风机负载足够大时，并且蒸汽参数满足情况下，汽轮机在额定负荷下工作，当 风机负载足够小时，汽轮机在咬合低限阀位下小功率运行，保证汽轮机与减速机不脱扣。既 保证电机在空载电流以上运行，并能做到节能要求，又能保证汽轮机不做频繁调整。

综上所述，通常机组咬合完成后，需要机组正常停机，将阀位调整至阀控最低阀位，才 能够通过手动停机遮断汽轮机，加设切换权限，能够便于使用者在特殊情况下，将控制方式 手动切换回转速控制，从而通过转速控制将转速控制在咬合转速以下，提高控制安全性；本 申请能够针对三机同轴机组进行自动负荷调整，合理改变汽机做功及汽源、风机的电流及风 门的开度，自动调整汽机进汽调门开度，改变汽轮机的输出功率，达到既能保证汽轮机组的 安全稳定运行，又能达到节能减排的最大化自动控制效果。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对 本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (16)

1.一种三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：

接收机组信号，所述机组信号包括汽轮机转速信号；

根据机组信号，判断机组状态，所述机组状态包括咬合状态和未咬合状态；

根据机组状态及机组信号，进行阀位控制。

2.根据权利要求1所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述汽轮机转速信号包括汽轮机实际转速及咬合转速，所述根据机组信号，判断机组状态步骤中，包括：根据汽轮机实际转速及咬合转速判断机组状态，若汽轮机实际转速≥咬合转速-第一判断阈值，则判断为咬合状态；若汽轮机实际转速＜咬合转速-第一判断阈值，则判断为未咬合状态。

3.根据权利要求2所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述根据机组信号，判断机组状态步骤中，还包括：根据机组信号，判断是否进行机组状态切换。

4.根据权利要求3所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述机组信号还包括汽轮机调门实际开度及阀控最低阀位，所述根据机组信号，判断是否进行机组状态切换步骤，包括：若汽轮机调门实际开度＜阀控最低阀位+第二判断阈值，则开启切换权限，若汽轮机调门实际开度≥阀控最低阀位+第二判断阈值，则关闭切换权限。

5.根据权利要求4所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述机组信号还包括阀位值及负荷状态，所述阀位值包括目标阀位、手动阀位、调门阀位、降负荷阀位及升负荷阀位，所述根据机组状态及机组信号，进行阀位控制步骤，包括：当未咬合状态时，汽轮机进行转速控制，在转速控制下汽轮机调门接收为转速PID输出控制，目标阀位跟随实际调门阀位反馈；咬合状态时，根据阀位值控制汽轮机调门开度，调整机组负荷。

6.根据权利要求5所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述根据机组状态及机组信号，进行阀位控制步骤，还包括：咬合状态时，接收自动调整指令，根据负荷状态，调整机组负荷。

7.根据权利要求6所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述负荷状态包括降负荷状态及升负荷状态，当负荷状态为降负荷状态时，目标阀位选择降负荷阀位，根据降负荷阀位控制汽轮机调门开度，调整机组负荷；当负荷状态为升负荷状态时，目标阀位选择升负荷阀位，根据升负荷阀位控制汽轮机调门开度，调整机组负荷。

8.根据权利要求6或者7所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述根据机组状态及机组信号，进行阀位控制步骤之后，还包括步骤：根据机组信号，切换调整状态，所述根据机组信号，切换调整状态步骤，包括：判断机组负荷调整是否调整结束，若否，继续进行机组负荷调整；若是，目标阀位选择手动阀位，并保持不变。

9.根据权利要求8所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述根据机组信号，切换调整状态步骤，还包括：当机组负荷调整为升负荷状态时，根据同步电机电流、电机空载电流及第四判断阈值，当同步电机电流≤电机空载电流*第四判断阈值，目标阀位≥汽轮机额定功率阀位且汽轮机进汽压力≤汽机进汽压力下限时，机组负荷调整结束，反之则机组负荷调整未结束。

10.根据权利要求9所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述根据机组信号，切换调整状态步骤，还包括：当机组负荷调整为降负荷状态时，根据同步电机电流、电机空载电流及第五判断阈值，当同步电机电流≥电机空载电流*第五判断阈值，目标阀位≤汽轮机咬合低限阀位时，机组负荷调整结束，反之则机组负荷调整未结束。

11.根据权利要求10所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述机组状态为咬合状态时，接收自动调整指令，根据负荷状态，调整机组负荷步骤，还包括：负荷状态判断。

12.根据权利要求11所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述负荷状态判断步骤，包括：第一负荷判断及第二负荷判断，所述第一负荷判断为风机风门开度判断，根据风机风门实际张开度变化判断，得到第一负荷判断结果，所述第一负荷判断结果包括：风机风门开度增大或者风机风门开度减小；所述第二负荷判断为同步电机电流判断，根据同步电机电流、电机空载电流及第三判断阈值判断，得到所述第二负荷判断结果，当所述同步电机电流＞电机空载电流*第三判断阈值，所述第二负荷判断结果为电流增大，当第一负荷判断结果为风机风门开度增大且第二负荷判断结果为电流增大时，负荷状态为升负荷状态。

13.根据权利要求12所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述负荷状态判断步骤，还包括：第三负荷判断及第四负荷判断，所述第三负荷判断为阀位判断，根据目标阀位及汽轮机额定功率阀位，得到第三负荷判断结果，当目标阀位＞汽轮机额定功率阀位时，所述第三负荷判断结果为增大，所述第四负荷判断为压力判断，根据汽轮机进汽压力及汽机进汽压力下限，得到第四负荷判断结果，当汽轮机进汽压力＞汽机进汽压力下限时，所述第四负荷判断结果为增大，当第一负荷判断结果、第二负荷判断结果、第三负荷判断结果及第四负荷判断结果均为增大时，负荷状态为升负荷状态。

14.根据权利要求13所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述负荷状态判断步骤，还包括：当所述第一负荷判断结果为风机风门开度减小，且所述第二负荷判断中，同步电机电流＜电机空载电流*第三判断阈值’，所述第二负荷判断结果为电流减小，当第一负荷判断结果为风机风门开度减小且第二负荷判断结果为电流减小时，负荷状态为降负荷状态。

15.根据权利要求14所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述负荷状态判断步骤，还包括：所述第三负荷判断结果中，目标阀位＞咬合阀位低限，所述第三负荷判断结果为减小，当第一负荷判断结果、第二负荷判断结果及第三负荷判断结果均为减小时，负荷状态为降负荷状态。

16.根据权利要求8-15任一项所述的三机同轴机组汽轮机的控制方法，其特征在于：所述根据机组信号，切换调整状态步骤后，还包括步骤：根据机组信号，计算节省电量。

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