CN114001047B - 一种三风机控制方法、装置及一种三风机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三风机控制方法、装置及一种三风机系统，包括获取被调量当前值、被调量目标值、第一当前出力值、第二当前出力值及第三当前出力值；根据所述被调量当前值及所述被调量目标值确定调控方向；将三个当前出力值两两作差，得到三个出力差值；分别判断三个所述出力差值是否超过预设的平衡阈值；将超过所述平衡阈值的出力差值作为待调目标差值，并将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死；根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值。本发明大大降低了调节过程中出现异常的概率，同时降低了对操作人员经验的依赖。

Description

一种三风机控制方法、装置及一种三风机系统

技术领域

本发明涉及燃煤发电机组热工自动控制技术领域，特别是涉及一种三风机控制方法、装置及一种三风机系统。

背景技术

三风机中引风机在实际运行时，由于调节挡板特性或者风道阻力工况不同，即使三台引风机调节挡板或者变频器指令变化同等幅值，经常地，三台引风机实际出力大小不一样，引风机的电流偏差值会增大，严重时会造成引风机相互抢风，发生引风机喘振而失速、引起机组跳闸停机等异常严重事件。

常规地，运行人员首先会手动调节三台引风机电流值都彼此接近，然后投入三台引风机调节挡板或者变频器的自动状态，一般三台风机会同步接收一个共用的调节器输出信号，从而实现三台引风机同等幅度地进行增大或者减小出力，而在发生三台引风机两两之间出力不平衡时，需要运行人员进行手动干预，直至三台引风机出力达到新平衡。手动干预调节三台引风机出力平衡，增加了运行人员的操作强度和难度，若手动干预不及时或者运行人员经验不足而操作不当，都容易引起机组异常工况发生，严重危害机组的经济、安全和稳定运行。

因此，如何解决现有技术中三风机调整过度依赖人员操作经验，容易导致调节异常，且调节速度慢，调节效率低的问题是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种三风机控制方法、装置及一种三风机系统，以解决现有技术中三风机调整过度依赖人员操作经验，容易导致调节异常，且调节速度慢，调节效率低的问题是本领域技术人员亟待解决的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种三风机控制方法，包括：

获取被调量当前值、被调量目标值、第一当前出力值、第二当前出力值及第三当前出力值；

根据所述被调量当前值及所述被调量目标值确定调控方向；

将所述第一当前出力值、所述第二当前出力值及所述第三当前出力值两两作差，得到三个出力差值；

分别判断三个所述出力差值是否超过预设的平衡阈值；

将超过所述平衡阈值的出力差值作为待调目标差值，并将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死；

根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。

可选地，在所述的三风机控制方法中，所述根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致包括：

当所述调控方向为降低出力时，保持所述低位风机的出力值不变，降低所述高位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致；

或

当所述调控方向为提高出力时，保持所述高位风机的出力值不变，提高所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。

可选地，在所述的三风机控制方法中，所述将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死包括：

将出力值较高的高位风机对应的高位PID调节器的高限参数进行闭锁增，将出力值较低的低位风机对应的低位PID调节器的低限参数进行闭锁减；

相应地，所述根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值包括：

根据所述调控方向调整所述高位PID调节器的输出和/或所述低位PID调节器的输出；

其中，所述高位PID调节器及所述低位PID调节器分别用于控制所述高位风机及所述低位风机；所述高位PID调节器及所述低位PID调节器的比例参数Kp及积分时间参数Ti相同。

可选地，在所述的三风机控制方法中，当存在三个所述待调目标差值时，在确定所述调控方向后，还包括：

将出力值最高的最高值风机的执行机构指令上限锁死，将出力值最低的最低值风机的执行机构指令下限锁死，并根据所述调控方向确定出力值位于中间的中间值风机的闭锁状态；

相应地，所述根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致包括：

根据所述调控方向调整所述最高值风机的出力值、所述中间值风机的出力值及所述最低值风机的出力值中的至少两台，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。

一种三风机控制装置，包括：

获取模块，用于获取被调量当前值、被调量目标值、第一当前出力值、第二当前出力值及第三当前出力值；

调控方向确定模块，用于根据所述被调量当前值及所述被调量目标值确定调控方向；

差值模块，用于将所述第一当前出力值、所述第二当前出力值及所述第三当前出力值两两作差，得到三个出力差值；

判断模块，用于分别判断三个所述出力差值是否超过预设的平衡阈值；

闭锁模块，用于将超过所述平衡阈值的出力差值作为待调目标差值，并将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死；

执行调整模块，用于根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。

一种三风机系统，包括第一风机、第二风机、第三风机、第一控制器、第二控制器、第三控制器及逻辑处理器；

所述第一控制器、所述第二控制器及所述第三控制器分别用于控制所述第一风机、所述第二风机及所述第三风机；

所述逻辑控制器用于执行如上述任一种所述的三风机控制方法的步骤，且分别与所述第一控制器、所述第二控制器及所述第三控制器信号连接。

可选地，在所述的三风机系统中，所述第一控制器为第一PID调节器，所述第二控制器为第二PID调节器，所述第三控制器为第三PID调节器；

所述第一PID调节器、所述第二PID调节器及所述第三PID调节器的比例参数Kp及积分时间参数Ti相同。

可选地，在所述的三风机系统中，所述逻辑处理器包括RS触发器；

所述RS触发器用于判断并记忆所述出力差值是否超过预设的平衡阈值。

本发明所提供的三风机控制方法，包括获取被调量当前值、被调量目标值、第一当前出力值、第二当前出力值及第三当前出力值；根据所述被调量当前值及所述被调量目标值确定调控方向；将所述第一当前出力值、所述第二当前出力值及所述第三当前出力值两两作差，得到三个出力差值；分别判断三个所述出力差值是否超过预设的平衡阈值；将超过所述平衡阈值的出力差值作为待调目标差值，并将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死；根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。

本发明先将三风机的出力值两两作差，在确定存在出力(可通过电流等进行判断)差距过大的两风机之后，将差距过大的两风机中出力值较高的风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的风机的执行机构指令下限锁死，避免了差异过大的风机出力值的进一步扩大，同时使得在调整两两风机的出力值，使被调量当前值接近被调量目标值的过程中，三台风机的出力值在不断接近，大大降低了调节过程中出现异常的概率，同时降低了对操作人员经验的依赖，提高了调节效率。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的三风机控制装置及一种三风机系统。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，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他的附图。

图1为本发明提供的三风机控制方法的一种具体实施方式的流程示意图；

图2为本发明提供的三风机控制方法的另一种具体实施方式的流程示意图；

图3为本发明提供的三风机控制方法的又一种具体实施方式的流程示意图；

图4为本发明提供的三风机控制装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图5为本发明提供的三风机系统的一种具体实施方式的结构示意图；

图6至图8为本发明提供的三风机系统的一种具体实施方式中三台风机的自动调节逻辑图示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。

本发明的核心是提供一种三风机控制方法，其一种具体实施方式的流程示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，包括：

S101：获取被调量当前值、被调量目标值、第一当前出力值、第二当前出力值及第三当前出力值。

三风机系统的风机，根据使用情境不同可包括引风机、送风机及一次风机，引风机的被调量为炉膛负压、送风机的被调量为总风量、一次风机的被调量为热一次风母管压力，被调量当前值为测量时当下的数据，所述被调量目标值为被调量希望达到的值，所述第一当前出力值、所述第二当前出力值及所述第三当前出力值为三台风机测量时当下的出力值，可由风机的电流值表示。

S102：根据所述被调量当前值及所述被调量目标值确定调控方向。

本步骤主要是确定风机的调整方向，其对于功率的要求是总体上升还是下降，当然，本步骤的位置可以任意调整，可以在步骤S101之后，步骤S106之前的任意位置，均不影响本发明的效果。

S103：将所述第一当前出力值、所述第二当前出力值及所述第三当前出力值两两作差，得到三个出力差值。

所述两两作差，指所有三个风机的出力值都要做一次差，即第一风机与第二风机作差，第一风机与第三风机作差，第二风机与第三风机作差。

S104：分别判断三个所述出力差值是否超过预设的平衡阈值。

若所述出力差值超过所述平衡阈值，则说明两风机的出力差距过大，此时代表三台风机中这两台风机出力已经不平衡，需要调整。

S105：将超过所述平衡阈值的出力差值作为待调目标差值，并将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死。

本申请中的闭锁增指的是闭锁指令上限，不再增大，举例说明，假设此时第一风机为所述高位风机，则可以将所述第一风机对应的所述第一当前执行机构指令值作为所述第一风机的指令上限，也就是在接下来的调整中，所述高位风机的出力值不会再增加，反之，对于所述低位风机也是一样，设第二风机为所述低位风机，则将所述第二风机对应的所述第二当前执行机构指令值作为所述第二风机的指令下限，也就是在接下来的调整中，所述低位风机的出力值不会再减小，也就是闭锁减。

当然，所述待调目标差值可能存在多个，这种情况下存在多组所述高位风机及所述低位风机，且同一风机在不同的组别中可能作为低位风机或高位风机。

S106：根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。

明确了所述高位风机、所述低位风机及所述调整方向后，即可对待调整的风机进行调整，而调整的方式包括多种，如根据所述调控方向后，仅调整单个风机的出力值，另一个风机的出力值不动，举例说明，设所述调控方向为提高出力，则可保持所述高位风机的出力值不动，通过提高所述低位风机出力值的方式提高总体上的被调量当前值，既满足了提高出力的指令需求，又缩小了两风机之间的出力差距；当然，还可采用其他方法，如所述高位风机及所述低位风机根据所述调控方向获得不同的调整系数，假设所述调控方向为提高出力，则可同时调整所述高位风机与所述低位风机，只是调整幅度不同，由于总体上需要提高出力，因此，可设定所述低位风机提高十个单位的出力值，所述高位风机提高一个单位的出力值。当然，也可根据实际情况采用其他方法，本申请在此不作限定。

作为一种优选实施方式，本发明中的三个风机可以通过三个互相独立的PID调节器分别控制，利用独立的PID调节器分别控制后，所述将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死包括：

将出力值较高的高位风机对应的高位PID调节器的高限参数进行闭锁增，将出力值较低的低位风机对应的低位PID调节器的低限参数进行闭锁减；

相应地，所述根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值包括：

根据所述调控方向调整所述高位PID调节器的输出和/或所述低位PID调节器的输出；

其中，所述高位PID调节器及所述低位PID调节器分别用于控制所述高位风机及所述低位风机；所述高位PID调节器及所述低位PID调节器的比例参数Kp及积分时间参数Ti相同。

在本优选实施方式中，采用独立的PID调节器分别控制高位风机及低位风机三台风机，其中三个PID调节器的参数设定完全相同，保证用同样的控制输入量，能使得三风机产生相同的变化，进一步确保三风机的同步，以达到自动调节出力平衡需要，又能保证三台风机中两两风机出力平衡时同步并列出力进行同幅度增大或者减小动作，实时精确控制被调量的稳定。即三台风机对应的三个PID调节器的比例参数Kp及积分时间参数Ti均相同。

本发明所提供的三风机控制方法，包括获取被调量当前值、被调量目标值、第一当前出力值、第二当前出力值及第三当前出力值；根据所述被调量当前值及所述被调量目标值确定调控方向；将所述第一当前出力值、所述第二当前出力值及所述第三当前出力值两两作差，得到三个出力差值；分别判断三个所述出力差值是否超过预设的平衡阈值；将超过所述平衡阈值的出力差值作为待调目标差值，并将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死；根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。本发明先将三风机的出力值两两作差，在确定存在出力(可通过电流等进行判断)差距过大的两风机之后，将差距过大的两风机中出力值较高的风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的风机的执行机构指令下限锁死，避免了三风机出力值的进一步扩大，同时使得在调整两风机的出力值，使被调量当前值接近被调量目标值的过程中，两两台风机的出力值在不断接近，大大降低了调节过程中出现异常的概率，同时降低了对操作人员经验的依赖，提高了调节效率。

在具体实施方式一的基础上，进一步对三风机的处理值得调整方法做限定，得到具体实施方式二，其流程示意图如图2所示，包括：

S201：获取被调量当前值、被调量目标值、第一当前出力值、第二当前出力值及第三当前出力值。

S202：根据所述被调量当前值及所述被调量目标值确定调控方向。

S203：将所述第一当前出力值、所述第二当前出力值及所述第三当前出力值两两作差，得到三个出力差值。

S204：分别判断三个所述出力差值是否超过预设的平衡阈值。

S205：将超过所述平衡阈值的出力差值作为待调目标差值，并将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死。

S206：当所述调控方向为降低出力时，保持所述低位风机的出力值不变，降低所述高位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致；或当所述调控方向为提高出力时，保持所述高位风机的出力值不变，提高所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。

下面结合前文中通过PID调节器控制风机的具体实施方式的操作具体举例三风机控制方法的步骤：

第一步：判断三台引风机两两之间出力大小，确认三台引风机是否处于出力平衡状态。

第二步：使用炉膛负压(当然也可迁移至其他三风机场景)作为过程值PV(即所述被调量当前值)，炉膛负压目标值作为设定值SP(即所述被调量目标值)，组态三套独立的PID调节器和M/A手操器，分别连接到三台引风机调节挡板(变频器)指令回路。

第三步：根据三台引风机两两之间出力大小，判断三台引风机是否处于出力平衡状态，分别对PID调节器1的高限和低限引脚参数进行闭锁选择、对PID调节器2的高限和低限引脚参数进行闭锁选择、对PID调节器3的高限和低限引脚参数进行闭锁选择。

第四步：DCS组态后，三台引风机投入实际运行，根据炉膛负压调节特点以及三台引风机调节特性，在线整定PID调节器调节参数和引风机出力平衡判断定值。

作为优选，根据三台引风机两两之间电流偏差值大小，分别进行第一台引风机和第二台引风机出力大小、第二台引风机和第三台引风机出力大小、第三台引风机和第一台引风机出力大小的状态判断。判断逻辑优化使用电流回落死区与出力平衡状态记忆，合理有效地避免了三台引风机出力平衡调节的频繁交叉动作。即当任意两台引风机电流偏差大于某一定值时，则判定该两台引风机出力不平衡，当该两台引风机电流偏差回落且小于某一定值时，则判定两台引风机出力处于平衡状态；当三台引风机中任意两台引风机出力均处于平衡状态时，则判定三台引风机出力处于平衡状态。

需要注意的是，三台引风机调节挡板(变频器)指令形成回路分别使用三套独立的PID调节器1、PID调节器2和PID调节器3，三套PID调节器的SP值相同，三套PID调节器的PV值相同，三套PID调节器的比例Kp参数设置相同，三套PID调节器的积分时间Ti参数设置相同。具体控制逻辑为：使用炉膛负压作为过程值PV，炉膛负压目标值作为设定值SP,组态PID调节器1和M/A手操器1，连接到第一台引风机调节挡板(变频器)指令回路；使用炉膛负压作为过程值PV，炉膛负压目标值作为设定值SP,组态PID调节器2和M/A手操器2，连接到第二台引风机调节挡板(变频器)指令回路；使用炉膛负压作为过程值PV，炉膛负压目标值作为设定值SP,组态PID调节器3和M/A手操器3，连接到第三台引风机调节挡板(变频器)指令回路；PID调节器1的比例Kp、PID调节器2的比例Kp和PID调节器3的比例Kp参数设置相同，PID调节器1的积分时间Ti、PID调节器2的积分时间Ti和PID调节器3的积分时间Ti参数设置相同。该控制策略既能够确保三台引风机中任意两台引风机出力不平衡时可以独立进行出力更大的PID调节器闭锁增、出力更小的PID调节器闭锁减而实现自动调节出力平衡，又能保证三台引风机出力处于平衡状态时，三个PID调节器输出值均可以在各自风机调节指令低限定值和高限定值之间同步同幅度增大或者减小，即三台并列运行的引风机同步同幅度进行增大或者减小出力，实时精确控制炉膛负压的稳定。

作为优选，根据三台引风机两两之间出力大小状态，判断三台引风机是否处于出力平衡状态，分别对PID调节器1的高限和低限引脚参数进行在线闭锁选择、对PID调节器2的高限和低限引脚参数进行在线闭锁选择、对PID调节器3的高限和低限引脚参数进行在线闭锁选择。优化控制策略为：每台引风机都需要分别与另外两台引风机分别比较出力大小状态，如果出力大于任意一台引风机，则通过对本台引风机PID调节器的高限引脚参数进行当前调节指令的闭锁增，禁止本台引风机出力增大而快速自动调节出力平衡；如果出力小于任意一台引风机，则通过对本台引风机PID调节器的低限引脚参数进行当前调节指令的闭锁减，禁止本台引风机出力减小而快速自动调节出力平衡，如果三台引风机出力处于平衡状态时，则三个PID调节器输出值均可以在各自风机调节指令低限定值和高限定值之间同步同幅度增大或者减小，三台并列运行的引风机同步同幅度进行增大或者减小出力。具体调节逻辑为：当第一台引风机出力大于第二台引风机出力、或者第一台引风机出力大于第三台引风机出力时，则PID调节器1的高限引脚参数选择第一台引风机当前调节指令进行闭锁增、否则选择第一台引风机调节指令高限定值；当第一台引风机出力小于第二台引风机出力、或者第一台引风机出力小于第三台引风机出力时，则PID调节器1的低限引脚参数选择第一台引风机当前调节指令进行闭锁减、否则选择第一台引风机调节指令低限定值；同理，当第二台引风机出力大于第三台引风机出力、或者第二台引风机出力大于第一台引风机出力时，则PID调节器2的高限引脚参数选择第二台引风机当前调节指令进行闭锁增、否则选择第二台引风机调节指令高限定值；当第二台引风机出力小于第三台引风机出力、或者第二台引风机出力小于第一台引风机出力时，则PID调节器2的低限引脚参数选择第二台引风机当前调节指令进行闭锁减、否则选择第二台引风机调节指令低限定值；同理，当第三台引风机出力大于第一台引风机出力、或者第三台引风机出力大于第二台引风机出力时，则PID调节器3的高限引脚参数选择第三台引风机当前调节指令进行闭锁增、否则选择第三台引风机调节指令高限定值；当第三台引风机出力小于第一台引风机出力、或者第三台引风机出力小于第二台引风机出力时，则PID调节器3的低限引脚参数选择第三台引风机当前调节指令进行闭锁减、否则选择第三台引风机调节指令低限定值；当三台引风机出力处于平衡状态时，则PID调节器1、PID调节器2和PID调节器3同步进行增大或者减小调节，三台并列运行的引风机同步同幅度进行增大或者减小出力。

作为优选，本发明所述第四步：在线整定PID调节器调节参数和三台引风机出力平衡判断定值：根据炉膛负压调节特点以及三台引风机调节特性，设定最佳的PID调节器调节参数和出力平衡判断定值。务必确保PID调节器1的比例Kp、PID调节器2的比例Kp和PID调节器3的比例Kp参数相同，PID调节器1的积分时间Ti、PID调节器2的积分时间Ti和PID调节器3的积分时间Ti参数相同。三台引风机出力平衡的判断定值应该既能满足引风机系统实际特性需求和炉膛负压调节精度要求，又能满足三台引风机尽量多时间处于出力平衡状态，使得三台引风机同步同幅度参与调节炉膛负压，更少时间处于出力不平衡状态，即一台或两台引风机指令闭锁增大或者闭锁减小而另外两台或一台引风机指令闭锁减小或者闭锁增大的自动调节出力平衡过程。

本发明的核心思想是使用三套独立的PID调节器分别组态三台引风机调节挡板(变频器)指令形成回路，每台引风机都需要分别与另外两台引风机分别比较出力大小状态，如果出力大于任意一台引风机，则通过对本台引风机PID调节器的高限引脚参数进行当前调节指令的闭锁增，禁止本台引风机出力增大而快速自动调节出力平衡；如果出力小于任意一台引风机，则通过对本台引风机PID调节器的低限引脚参数进行当前调节指令的闭锁减，禁止本台引风机出力减小而快速自动调节出力平衡；如果三台引风机出力处于平衡状态时，则三个PID调节器输出值均可以在各自风机调节指令低限定值和高限定值之间同步同幅度增大或者减小，三台并列运行的引风机同步同幅度进行增大或者减小出力。三套PID调节器的SP值相同，三套PID调节器的PV值相同，三套PID调节器的比例Kp参数设置相同，三套PID调节器的积分时间Ti参数设置相同。该控制策略既能够确保三台引风机中任意两台引风机出力不平衡时可以独立进行出力更大的PID调节器闭锁增、出力更小的PID调节器闭锁减而实现自动调节出力平衡，又能保证三台引风机出力处于平衡状态时，三个PID调节器输出值均可以在各自风机调节指令低限定值和高限定值之间同步同幅度增大或者减小，即三台并列运行的引风机同步同幅度进行增大或者减小出力，全过程安全有效地控制炉膛负压的稳定和快速自动调节三台引风机出力平衡。

在具体实施方式一的基础上，进一步考虑特殊情况得到具体实施方式三，其流程示意图如图3所示，包括：

S301：获取被调量当前值、被调量目标值、第一当前出力值、第二当前出力值及第三当前出力值。

S302：根据所述被调量当前值及所述被调量目标值确定调控方向。

S303：将所述第一当前出力值、所述第二当前出力值及所述第三当前出力值两两作差，得到三个出力差值。

S304：分别判断三个所述出力差值是否超过预设的平衡阈值。

S305：当存在三个所述待调目标差值时，将出力值最高的最高值风机的执行机构指令上限锁死，将出力值最低的最低值风机的执行机构指令下限锁死，并根据所述调控方向确定出力值位于中间的中间值风机的闭锁状态。

显然，在存在三个所述待调目标差值时，任意两台风机的输出值之差均超过了预设的平衡阈值，所述根据所述调控方向确定出力值位于中间的中间值风机的闭锁状态，指当所述调控方向为提高出力时，所述中间值风机的执行机构指令下限锁死，而当降低出力时，所述中间值风机的执行机构指令上限锁死。

S306：根据所述调控方向调整所述最高值风机的出力值、所述中间值风机的出力值及所述最低值风机的出力值中的至少两台，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。

以提高出力的情况为例，所述最高值风机与所述最低值风机、所述最高值风机与所述中间值风机之间的差均大于所述平衡阈值，此时，三风机的情况是所述最高值风机的执行机构指令上限锁死，所述最低值风机及所述中间值风机的执行机构指令下限锁死，为提高出力，所述最低值风机及所述中间值风机同时提升出力值，提升的幅度可根据实际情况做调整，在此不作限定，降低出力的情况同理，不再赘述。

下面对本发明实施例提供的三风机控制装置进行介绍，下文描述的三风机控制装置与上文描述的三风机控制方法可相互对应参照。

图4为本发明实施例提供的三风机控制装置的结构框图，参照图4三风机控制装置可以包括：

获取模块001，用于获取被调量当前值、被调量目标值、第一当前出力值、第二当前出力值及第三当前出力值；

调控方向确定模块002，用于根据所述被调量当前值及所述被调量目标值确定调控方向；

差值模块003，用于将所述第一当前出力值、所述第二当前出力值及所述第三当前出力值两两作差，得到三个出力差值；

判断模块004，用于分别判断三个所述出力差值是否超过预设的平衡阈值；

闭锁模块005，用于将超过所述平衡阈值的出力差值作为待调目标差值，并将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死；

执行调整模块006，用于根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。

作为一种优选实施方式，所述执行调整模块006包括：

降低调整单元，用于当所述调控方向为降低出力时，保持所述低位风机的出力值不变，降低所述高位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致；

或

提高调整单元，用于当所述调控方向为提高出力时，保持所述高位风机的出力值不变，提高所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。

作为一种优选实施方式，所述闭锁模块005包括：

PID闭锁单元，用于当所述出力差值超过所述平衡阈值时，将出力值较高的高位风机对应的高位PID调节器的高限参数进行闭锁增，将出力值较低的低位风机对应的低位PID调节器的低限参数进行闭锁减；

相应地，所述执行调整模块006包括：

PID调整单元，用于根据所述调控方向调整所述高位PID调节器的输出和/或所述低位PID调节器的输出；

其中，所述高位PID调节器及所述低位PID调节器分别用于控制所述高位风机及所述低位风机；所述高位PID调节器及所述低位PID调节器的比例参数Kp及积分时间参数Ti相同。

作为一种优选实施方式，所述闭锁模块005还包括：

三风机闭锁单元，用于将出力值最高的最高值风机的执行机构指令上限锁死，将出力值最低的最低值风机的执行机构指令下限锁死，并根据所述调控方向确定出力值位于中间的中间值风机的闭锁状态；

相应地，所述执行调整模块006包括：

多风机执行调整单元，用于根据所述调控方向调整所述最高值风机的出力值、所述中间值风机的出力值及所述最低值风机的出力值中的至少两台，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。

本实施例的三风机控制装置用于实现前述的三风机控制方法，因此三风机控制装置中的具体实施方式可见前文中的三风机控制方法的实施例部分，例如，获取模块001，调控方向确定模块002，差值模块003，判断模块004，闭锁模块005，执行调整模块006，分别用于实现上述三风机控制方法中步骤S101，S102，S103，S104和S106，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

本发明所提供的三风机控制装置，包括获取模块001，用于获取被调量当前值、被调量目标值、第一当前出力值、第二当前出力值及第三当前出力值；调控方向确定模块002，用于根据所述被调量当前值及所述被调量目标值确定调控方向；差值模块003，用于将所述第一当前出力值、所述第二当前出力值及所述第三当前出力值两两作差，得到三个出力差值；判断模块004，用于分别判断三个所述出力差值是否超过预设的平衡阈值；闭锁模块005，用于将超过所述平衡阈值的出力差值作为待调目标差值，并将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死；执行调整模块006，用于根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。本发明先将三风机的出力值两两作差，在确定存在出力(可通过电流等进行判断)差距过大的两风机之后，将差距过大的两风机中出力值较高的风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的风机的执行机构指令下限锁死，避免了三风机出力值的进一步扩大，同时使得在调整三台风机的中两两风机的出力值，使被调量当前值接近被调量目标值的过程中，三台风机的出力值在不断接近，大大降低了调节过程中出现异常的概率，同时降低了对操作人员经验的依赖，提高了调节效率。

本发明还提供了一种三风机控制设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述的三风机控制方法的步骤。本发明所提供的三风机控制方法，包括获取被调量当前值、被调量目标值、第一当前出力值、第二当前出力值及第三当前出力值；根据所述被调量当前值及所述被调量目标值确定调控方向；将所述第一当前出力值、所述第二当前出力值及所述第三当前出力值两两作差，得到三个出力差值；分别判断三个所述出力差值是否超过预设的平衡阈值；将超过所述平衡阈值的出力差值作为待调目标差值，并将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死；根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。本发明先将三风机的出力值两两作差，在确定存在出力(可通过电流等进行判断)差距过大的两风机之后，将差距过大的两风机中出力值较高的风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的风机的执行机构指令下限锁死，避免了三风机出力值的进一步扩大，同时使得在调整三台风机的中两两风机的出力值，使被调量当前值接近被调量目标值的过程中，三台风机的出力值在不断接近，大大降低了调节过程中出现异常的概率，同时降低了对操作人员经验的依赖，提高了调节效率。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的三风机控制方法的步骤。本发明所提供的三风机控制方法，包括获取被调量当前值、被调量目标值、第一当前出力值、第二当前出力值及第三当前出力值；根据所述被调量当前值及所述被调量目标值确定调控方向；将所述第一当前出力值、所述第二当前出力值及所述第三当前出力值两两作差，得到三个出力差值；分别判断三个所述出力差值是否超过预设的平衡阈值；将超过所述平衡阈值的出力差值作为待调目标差值，并将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死；根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。本发明先将三风机的出力值两两作差，在确定存在出力(可通过电流等进行判断)差距过大的两风机之后，将差距过大的两风机中出力值较高的风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的风机的执行机构指令下限锁死，避免了三风机出力值的进一步扩大，同时使得在调整三台风机的中两两风机的出力值，使被调量当前值接近被调量目标值的过程中，三台风机的出力值在不断接近，大大降低了调节过程中出现异常的概率，同时降低了对操作人员经验的依赖，提高了调节效率。

本发明还提供了一种三风机系统，其一种具体实施方式的结构示意图如图5所示，包括第一风机A、第二风机B、第三风机C、第一控制器A1、第二控制器B1、第三控制器C1及逻辑处理器D；

所述第一控制器A1、所述第二控制器B1及所述第三控制器C1分别用于控制所述第一风机A、所述第二风机B及所述第三风机C；

所述逻辑控制器用于执行上述任一种所述的三风机控制方法的步骤，且分别与所述第一控制器A1、所述第二控制器B1及所述第三控制器C1信号连接。

作为一种优选实施方式，所述第一控制器A1为第一PID调节器，所述第二控制器B1为第二PID调节器，所述第三控制器C1为第三PID调节器；

所述第一PID调节器、所述第二PID调节器及所述第三PID调节器的比例参数Kp及积分时间参数Ti相同。

作为一种优选实施方式，所述逻辑处理器D包括RS触发器；

所述RS触发器用于判断并记忆所述出力差值是否超过预设的平衡阈值。

本发明提供的三风机系统与前文中的三风机控制方法互为对应，所述双风机系统用于执行所述三风机控制方法，因此本具体实施方式中的改进功能可在前文中找到对应内容，在此不再赘述。

本发明所提供的三风机系统，包括第一风机A、第二风机B、第三风机C、第一控制器A1、第二控制器B1、第三控制器C1及逻辑处理器D；所述第一控制器A1、所述第二控制器B1及所述第三控制器C1分别用于控制所述第一风机A、所述第二风机B及所述第三风机C；所述逻辑控制器用于执行上述任一种所述的三风机控制方法的步骤，且分别与所述第一控制器A1、所述第二控制器B1及所述第三控制器C1信号连接。本发明先将三风机的出力值两两作差，在确定存在出力(可通过电流等进行判断)差距过大的两风机之后，将差距过大的两风机中出力值较高的风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的风机的执行机构指令下限锁死，避免了差异过大的风机出力值的进一步扩大，同时使得在调整三台风机的中两两风机的出力值，使被调量当前值接近被调量目标值的过程中，三台风机的出力值在不断接近，大大降低了调节过程中出现异常的概率，同时降低了对操作人员经验的依赖，提高了调节效率。

为方便描述，下文中将所述第一风机简称为A风机，所述第二风机简称为B风机，所述第三风机简称为C风机。

下面的实施例中公开了一种燃煤机组三台引风机出力平衡自动调节方法，该控制策略在发电机组的DCS分散控制系统优化组态实现。在炉膛负压调节过程中，如果三台引风机出力已经处于平衡状态、六个RS触发器11和RS触发器12、RS触发器21和RS触发器22、RS触发器31和RS触发器32输出状态均为“0”，那么PID调节器101、PID调节器201和PID调节器301同步进行增大或者减小调节，三台并列运行引风机同步同幅度进行增大或者减小出力；否则，三台引风机中任意两台引风机出力不平衡时可以独立进行出力更大的PID调节器闭锁增、出力更小的PID调节器闭锁减而实现快速自动调节三台引风机出力平衡。

具体的，设所述三风机系统为一种燃煤机组的三台引风机，其出力平衡自动调节方法，其自动调节逻辑参照图如图6至8所示，依次包括如下步骤：

首先对图6、图7、图8中的附图标记进行说明：

图6中：100-A引风机调节挡板(变频器)M/A手操器；101-A引风机调节挡板(变频器)PID调节器；102-模拟量输出选择器；103-模拟量输出选择器；104-逻辑或；105-逻辑与；106-PID调节器101的比例参数Kp；107-PID调节器101的积分时间参数Ti；108-PID调节器101的高限值引脚参数OT；109-PID调节器101的低限值引脚参数OB；111-A引风机调节挡板(变频器)输出指令高限定值MaxA；112-A引风机调节挡板(变频器)输出指令低限定值MinA。

图7中：200-B引风机调节挡板(变频器)M/A手操器；201-B引风机调节挡板(变频器)PID调节器；202-模拟量输出选择器；203-模拟量输出选择器；204-逻辑或；205-逻辑与；206-PID调节器201的比例参数Kp；207-PID调节器201的积分时间参数Ti；208-PID调节器201的高限值引脚参数OT；209-PID调节器201的低限值引脚参数OB；211-B引风机调节挡板(变频器)输出指令高限定值MaxB；212-B引风机调节挡板(变频器)输出指令低限定值MinB。

图8中：300-C引风机调节挡板(变频器)M/A手操器；301-C引风机调节挡板(变频器)PID调节器；302-模拟量输出选择器；303-模拟量输出选择器；304-逻辑或；305-逻辑与；306-PID调节器301的比例参数Kp；307-PID调节器301的积分时间参数Ti；308-PID调节器301的高限值引脚参数OT；309-PID调节器301的低限值引脚参数OB；311-C引风机调节挡板(变频器)输出指令高限定值MaxC；312-C引风机调节挡板(变频器)输出指令低限定值MinC。

第一步：判断三台引风机两两之间出力大小，确认三台引风机是否处于出力平衡状态。

计算A引风机电流I_A减去B引风机电流I_B，如果电流差值15大于等于常数定值41，则把RS触发器11置“1”，记忆“A引风机出力大于B引风机”，当电流差值15回落小于等于常数定值42，则把RS触发器11置“0”，如果电流差值15小于等于常数定值43，则把RS触发器12置“1”，记忆“A引风机出力小于B引风机”，当电流差值15回落大于等于常数定值44，则把RS触发器12置“0”；计算B引风机电流I_B减去C引风机电流IC，如果电流差值25大于等于常数定值41，则把RS触发器21置“1”，记忆“B引风机出力大于C引风机”，当电流差值25回落小于等于常数定值42，则把RS触发器21置“0”，如果电流差值25小于等于常数定值43，则把RS触发器22置“1”，记忆“B引风机出力小于C引风机”，当电流差值25回落大于等于常数定值44，则把RS触发器22置“0”；计算C引风机电流IC减去A引风机电流I_A，如果电流差值35大于等于常数定值41，则把RS触发器31置“1”，记忆“C引风机出力大于A引风机”，当电流差值35回落小于等于常数定值42，则把RS触发器31置“0”，如果电流差值35小于等于常数定值43，则把RS触发器32置“1”，记忆“C引风机出力小于A引风机”，当电流差值35回落大于等于常数定值44，则把RS触发器32置“0”；如果六个RS触发器11和RS触发器12、RS触发器21和RS触发器22、RS触发器31和RS触发器32输出状态均为“0”，则“A、B、C三台引风机出力处于平衡状态”。该判断逻辑优化使用电流回落死区与出力平衡状态记忆，能够合理有效地避免三台引风机出力平衡调节的频繁交叉动作，使得三台引风机更长时间地处于出力平衡同时同步同幅度并列出力过程。

第二步：使用炉膛负压作为过程值PV，炉膛负压目标值作为设定值SP,组态三套独立的PID调节器和M/A手操器，分别连接到三台引风机调节挡板(变频器)指令回路。

使用炉膛负压作为过程值PV，炉膛负压目标值作为设定值SP,组态PID调节器101和M/A手操器100，连接到A引风机调节挡板(变频器)指令回路；使用炉膛负压作为过程值PV，炉膛负压目标值作为设定值SP,组态PID调节器201和M/A手操器200，连接到B引风机调节挡板(变频器)指令回路；使用炉膛负压作为过程值PV，炉膛负压目标值作为设定值SP,组态PID调节器301和M/A手操器300，连接到C引风机调节挡板(变频器)指令回路。PID调节器1的比例Kp、PID调节器2的比例Kp和PID调节器3的比例Kp参数设置相同，PID调节器1的积分时间Ti、PID调节器2的积分时间Ti和PID调节器3的积分时间Ti参数设置相同。该控制策略既能够确保三台引风机中任意两台引风机出力不平衡时可以独立进行出力更大的PID调节器闭锁增、出力更小的PID调节器闭锁减而实现自动调节出力平衡，又能保证三台引风机出力处于平衡状态时，三个PID调节器输出值均可以在各自风机调节指令低限定值和高限定值之间同步同幅度增大或者减小，即三台并列运行的引风机同步同幅度进行增大或者减小出力，实时精确控制炉膛负压的稳定。

第三步：根据三台引风机两两之间出力大小，判断三台引风机是否处于出力平衡状态，分别对三个PID调节器的高限和低限引脚参数进行闭锁选择。

从图6、图7和图8可以看出，如果三台引风机出力已经处于平衡状态、则六个RS触发器11和RS触发器12、RS触发器21和RS触发器22、RS触发器31和RS触发器32输出状态均为“0”，则六个模拟量输出选择器102和模拟量输出选择器103、模拟量输出选择器202和模拟量输出选择器203、模拟量输出选择器302和模拟量输出选择器303均选择“N”端口各自引风机输出指令高低限定值作为输出，PID调节器101可以在A引风机输出指令低限定值112和A引风机输出指令高限定值111之间调节、PID调节器201可以在B引风机输出指令低限定值212和B引风机输出指令高限定值211之间调节、PID调节器301可以在C引风机输出指令低限定值312和C引风机输出指令高限定值311之间调节、即PID调节器101、PID调节器201和PID调节器301同步进行增大或者减小调节，三台并列运行引风机同步同幅度进行增大或者减小出力；否则，如果A引风机出力大于B引风机(并且A引风机和B引风机均投入自动、且A引风机调节指令小于等于A引风机最大限值111、且B引风机调节指令小于等于B引风机最大限值211)、或者A引风机出力大于C引风机(并且A引风机和C引风机均投入自动、且A引风机调节指令小于等于A引风机最大限值111、且C引风机调节指令小于等于C引风机最大限值311)，则通过模拟量输出选择器102选择“Y”端口A引风机当前调节指令作为输出而对PID调节器101高限参数108进行闭锁增；如果A引风机出力小于B引风机(并且A引风机和B引风机均投入自动、且A引风机调节指令大于等于A引风机最小限值112、且B引风机调节指令大于等于B引风机最小限值212)、或者A引风机出力小于C引风机(并且A引风机和C引风机均投入自动、且A引风机调节指令大于等于A引风机最小限值112、且C引风机调节指令大于等于C引风机最小限值312)，则通过模拟量输出选择器103选择“Y”端口A引风机当前调节指令作为输出，对PID调节器101低限参数109进行闭锁减；如果B引风机出力大于C引风机(并且B引风机和C引风机均投入自动、且B引风机调节指令小于等于B引风机最大限值211、且C引风机调节指令小于等于C引风机最大限值311)、或者B引风机出力大于A引风机(并且A引风机和B引风机均投入自动、且A引风机调节指令小于等于A引风机最大限值111、且B引风机调节指令小于等于B引风机最大限值211)，则通过模拟量输出选择器202选择“Y”端口B引风机当前调节指令作为输出而对PID调节器201高限参数208进行闭锁增；如果B引风机出力小于C引风机(并且B引风机和C引风机均投入自动、且C引风机调节指令大于等于C引风机最小限值312、且B引风机调节指令大于等于B引风机最小限值212)、或者B引风机出力小于A引风机(并且A引风机和B引风机均投入自动、且A引风机调节指令大于等于A引风机最小限值112、且B引风机调节指令大于等于B引风机最小限值212)，则通过模拟量输出选择器203选择“Y”端口B引风机当前调节指令作为输出，对PID调节器201低限参数209进行闭锁减；如果C引风机出力大于A引风机(并且A引风机和C引风机均投入自动、且A引风机调节指令小于等于A引风机最大限值111、且C引风机调节指令小于等于C引风机最大限值311)、或者C引风机出力大于B引风机(并且C引风机和B引风机均投入自动、且C引风机调节指令小于等于C引风机最大限值311、且B引风机调节指令小于等于B引风机最大限值211)，则通过模拟量输出选择器302选择“Y”端口C引风机当前调节指令作为输出而对PID调节器301高限参数308进行闭锁增；如果C引风机出力小于A引风机(并且A引风机和C引风机均投入自动、且A引风机调节指令大于等于A引风机最小限值112、且C引风机调节指令大于等于C引风机最小限值312)、或者C引风机出力小于B引风机(并且C引风机和B引风机均投入自动、且C引风机调节指令大于等于C引风机最小限值312、且B引风机调节指令大于等于B引风机最小限值212)，则通过模拟量输出选择器303选择“Y”端口C引风机当前调节指令作为输出，对PID调节器301低限参数309进行闭锁减，从而确保三台引风机中任意两台引风机出力不平衡时可以独立进行出力更大的PID调节器闭锁增、出力更小的PID调节器闭锁减而实现快速自动调节三台引风机出力平衡和全过程安全有效地控制炉膛负压的稳定。

第四步：DCS组态后，引风机系统投入实际运行，优化调整确定最佳的调节参数和定值。

为了防止引风机出力过大导致电气过电流保护跳闸，设置A引风机调节挡板(变频器)输出指令高限定值111、B引风机调节挡板(变频器)输出指令高限定值211、C引风机调节挡板(变频器)输出指令高限定值311；为了防止自动调节系统运算指令过低，设置A引风机调节挡板(变频器)输出指令低限定值112、B引风机调节挡板(变频器)输出指令低限定值212、C引风机调节挡板(变频器)输出指令低限定值312。

根据炉膛负压调节特点和三台引风机调节特性，在线整定PID调节器101、PID调节器201和PID调节器301的调节参数，优化调整过程中务必保证PID调节器101的Kp比例参数106、PID调节器201的Kp比例参数206和PID调节器301的Kp比例参数306相同，PID调节器101的Ti积分时间参数107、PID调节器201的Ti积分时间参数207和PID调节器301的Ti积分时间参数307相同；设置满足生产工艺需求的三台引风机彼此电流偏差过大而出力不平衡的常数定值41和常数定值43，设置电流偏差回落变小达到出力平衡的常数定值42和常数定值44，常数定值41和常数定值43绝对值相等、正负相反，常数定值42和常数定值44绝对值相等、正负相反。

本发明的核心思想是使用三套独立的PID调节器分别组态三台引风机调节挡板(变频器)指令形成回路，每台引风机都需要分别与另外两台引风机分别比较出力大小状态，如果出力大于任意一台引风机，则通过对本台引风机PID调节器的高限引脚参数进行当前调节指令的闭锁增，禁止本台引风机出力增大而快速自动调节出力平衡；如果出力小于任意一台引风机，则通过对本台引风机PID调节器的低限引脚参数进行当前调节指令的闭锁减，禁止本台引风机出力减小而快速自动调节出力平衡；如果三台引风机出力处于平衡状态时，则三个PID调节器输出值均可以在各自风机调节指令低限定值和高限定值之间同步同幅度增大或者减小，三台并列运行的引风机同步同幅度进行增大或者减小出力。该控制策略能够全过程安全有效地控制炉膛负压的稳定和快速自动调节三台引风机出力平衡。

下面以某发电有限责任公司880MW超临界定压直流机组的“三台引风机出力平衡自动调节方法”为例，介绍该调节方法的实施步骤与参数整定结果。

该机组锅炉配备三台引风机、两台一次引风机、两台引风机、8台中速磨。机组于2014年进行综合升级改造，锅炉保持原样，汽轮机本体增容改造后替换为哈尔滨汽轮机厂有限公司制造的N880-23.536/540/540型汽轮机，DCS采用杭州和利时自动化有限公司生产的HOLLiAS_MACS系统，两台一次风机和两台送风机都以电机功率大小为出力平衡自动调节依据，三台引风机以电机电流大小为出力平衡自动调节依据。炉膛负压由A、B、C三台引风机静叶调节挡板控制，引风机自动调节逻辑参照图6、图7和图8，调节逻辑在DCS中优化设计与组态，具体实施步骤如下：

第一步：判断三台引风机两两之间出力大小，确认三台引风机是否处于出力平衡状态。

第二步：使用炉膛负压作为过程值PV，炉膛负压目标值作为设定值SP,组态PID调节器101和M/A手操器100，连接到A引风机静叶调节挡板指令回路；使用炉膛负压作为过程值PV，炉膛负压目标值作为设定值SP,组态PID调节器201和M/A手操器200，连接到B引风机静叶调节挡板指令回路；使用炉膛负压作为过程值PV，炉膛负压目标值作为设定值SP,组态PID调节器301和M/A手操器300，连接到C引风机静叶调节挡板指令回路，具体逻辑见图6、图7和图8。

第三步：根据三台引风机两两之间出力大小状态，分别对PID调节器101的高限引脚参数108和低限引脚参数109、对PID调节器201的高限引脚参数208和低限引脚参数209、对PID调节器301的高限引脚参数308和低限引脚参数309进行闭锁增和闭锁减的限定，闭锁功能通过模拟量输出选择器102和模拟量输出选择器103、模拟量输出选择器202和模拟量输出选择器203、模拟量输出选择器302和模拟量输出选择器303实现，具体逻辑见图6、图7和图8。

第四步：随着三台引风机投入实际运行，优化调整确定最佳的调节参数和定值。特别提示，务必保证：A引风机调节挡板PID调节器101的Kp比例参数106、B引风机调节挡板PID调节器201的Kp比例参数206和C引风机调节挡板PID调节器301的Kp比例参数306相同，A引风机调节挡板PID调节器101的Ti积分时间参数107、B引风机调节挡板PID调节器201的Ti积分时间参数207和C引风机调节挡板PID调节器301的Ti积分时间参数307相同。

经过多种工况调整试验，得出最佳的调节参数和定值，参数及数值见下表，表1：

表1 最佳参数表

为了防止引风机出力过大导致电气过电流保护跳闸，设置A引风机调节挡板输出指令最大值为97％、B引风机调节挡板输出指令最大值为97％、C引风机调节挡板输出指令最大值为95％；为了防止自动调节系统运算指令过低，设置ABC三台引风机的调节挡板输出指令最小值均为20％。

该电厂三台引风机出力平衡自动调节的核心策略为：既能确保在三台引风机中任意两台引风机电流偏差大于5安培时，独立进行出力更大的PID调节器闭锁增、出力更小的PID调节器闭锁减而实现三台引风机自动调节出力平衡，又能保证三台引风机电流偏差回落到2安培以内而处于出力平衡状态时三个PID调节器输出值均可以在各自风机调节指令低限定值和高限定值之间同步同幅度增大或者减小，即三台并列运行的引风机同步同幅度进行增大或者减小出力，全过程安全有效地控制炉膛负压的稳定和快速自动调节三台引风机出力平衡。

本发明提供的三风机系统与现有技术相比，具有以下优点和效果：

(1)调节精度和响应速率更优。不论是任意两台引风机之间出力不平衡时由单台(两台)引风机短期快速调节出力平衡而调节动作或者出力平衡状态时三台引风机同步同幅度正常调节动作，均由SP和PV偏差PID调节器直接形成引风机控制指令而精确控制炉膛负压，没有偏置叠加的内扰指令影响而降低炉膛负压的调节品质。

(2)通过出力平衡判断逻辑优化使用电流回落死区与出力平衡状态记忆，设置最佳PID调节参数和出力平衡判断定值，能够合理有效地避免三台引风机出力平衡调节的频繁交叉动作，让三台引风机更多时间处于出力平衡状态而同步同幅度增大或减小指令。

(3)出力平衡的自动调节过程迅速。当三台引风机中任意两台电流偏差大而处于出力不平衡状态后，如果在被调量当前值与被调量目标值的偏差增大而需要引风机出力增大时，电流更大的引风机则闭锁增(只减不增)，电流更小的另一台引风机则闭锁减(只增不减)而优先增大调节指令；如果在被调量当前值与被调量目标值的偏差减小而需要引风机出力减小时，电流更小的引风机则闭锁减(只增不减)，电流更大的另一台引风机则闭锁增(只减不增)而优先减小调节指令，在维持被调量稳定的同时，引风机电流偏差能够很快速消除从而达到出力平衡状态，实际运行中，三台引风机自动调节出力平衡过程只需要3～6秒。

(4)实现了三台引风机出力平衡的全程自动调节，不需要运行人员手动干预，避免了由于手动调节出力平衡不及时或者误操作可能，为发电机组安全运行提供了技术保证。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

需要说明的是，在本说明书中，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的三风机控制方法、装置及一种三风机系统进行了详细介绍。本文中应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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种三风机控制方法，其特征在于，包括：

获取被调量当前值、被调量目标值、第一当前出力值、第二当前出力值及第三当前出力值；

根据所述被调量当前值及所述被调量目标值确定调控方向；

将所述第一当前出力值、所述第二当前出力值及所述第三当前出力值两两作差，得到三个出力差值；

分别判断三个所述出力差值是否超过预设的平衡阈值；

将超过所述平衡阈值的出力差值作为待调目标差值，并将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死；

根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致；

所述将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死包括：

将出力值较高的高位风机对应的高位PID调节器的高限参数进行闭锁增，将出力值较低的低位风机对应的低位PID调节器的低限参数进行闭锁减；

相应地，所述根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值包括：

根据所述调控方向调整所述高位PID调节器的输出和/或所述低位PID调节器的输出；

其中，所述高位PID调节器及所述低位PID调节器分别用于控制所述高位风机及所述低位风机；所述高位PID调节器及所述低位PID调节器的比例参数Kp及积分时间参数Ti相同。

2.如权利要求1所述的三风机控制方法，其特征在于，所述根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致包括：

当所述调控方向为降低出力时，保持所述低位风机的出力值不变，降低所述高位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致；

或

当所述调控方向为提高出力时，保持所述高位风机的出力值不变，提高所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。

3.如权利要求1所述的三风机控制方法，其特征在于，当存在三个所述待调目标差值时，在确定所述调控方向后，还包括：

将出力值最高的最高值风机的执行机构指令上限锁死，将出力值最低的最低值风机的执行机构指令下限锁死，并根据所述调控方向确定出力值位于中间的中间值风机的闭锁状态；

相应地，所述根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致包括：

根据所述调控方向调整所述最高值风机的出力值、所述中间值风机的出力值及所述最低值风机的出力值中的至少两台，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致。

4.一种三风机控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取被调量当前值、被调量目标值、第一当前出力值、第二当前出力值及第三当前出力值；

调控方向确定模块，用于根据所述被调量当前值及所述被调量目标值确定调控方向；

差值模块，用于将所述第一当前出力值、所述第二当前出力值及所述第三当前出力值两两作差，得到三个出力差值；

判断模块，用于分别判断三个所述出力差值是否超过预设的平衡阈值；

闭锁模块，用于将超过所述平衡阈值的出力差值作为待调目标差值，并将所述待调目标差值对应的两台风机中出力值较高的高位风机的执行机构指令上限锁死，将出力值较低的低位风机的执行机构指令下限锁死；

执行调整模块，用于根据所述调控方向调整所述高位风机的出力值和/或所述低位风机的出力值，直至所述被调量当前值与所述被调量目标值一致；

所述闭锁模块包括：

PID闭锁单元，用于当所述出力差值超过所述平衡阈值时，将出力值较高的高位风机对应的高位PID调节器的高限参数进行闭锁增，将出力值较低的低位风机对应的低位PID调节器的低限参数进行闭锁减；

相应地，所述执行调整模块包括：

PID调整单元，用于根据所述调控方向调整所述高位PID调节器的输出和/或所述低位PID调节器的输出；

其中，所述高位PID调节器及所述低位PID调节器分别用于控制所述高位风机及所述低位风机；所述高位PID调节器及所述低位PID调节器的比例参数Kp及积分时间参数Ti相同。

5.一种三风机系统，其特征在于，包括第一风机、第二风机、第三风机、第一控制器、第二控制器、第三控制器及逻辑处理器；

所述第一控制器、所述第二控制器及所述第三控制器分别用于控制所述第一风机、所述第二风机及所述第三风机；

所述逻辑处理器用于执行如权利要求1至3任一项所述的三风机控制方法的步骤，且分别与所述第一控制器、所述第二控制器及所述第三控制器信号连接。

6.如权利要求5所述的三风机系统，其特征在于，所述第一控制器为第一PID调节器，所述第二控制器为第二PID调节器，所述第三控制器为第三PID调节器；

所述第一PID调节器、所述第二PID调节器及所述第三PID调节器的比例参数Kp及积分时间参数Ti相同。

7.如权利要求5所述的三风机系统，其特征在于，所述逻辑处理器包括RS触发器；

所述RS触发器用于判断并记忆所述出力差值是否超过预设的平衡阈值。

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