CN114019917B - 制粉系统控制方法、装置、控制系统和计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种制粉系统控制方法、装置、控制系统和计算机存储介质。所述方法包括：在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送启动信号：(BTU*MAX－A*T1)＜C&D＞(BTU*MAX)&X＜(N‑0.5)式中，BTU为热值校正系数，MAX为(N‑1)台制粉系统的最大总出力，A为变负荷率，T1为制粉系统的启动时间，C为当前负荷指令，D为距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷，X为处于运行状态的制粉系统的总数量；其中，所述启动信号用于指示第N台制粉系统启动。采用本方法能够准实现制粉系统在40％至100％额定负荷段的自启停，提高机组的自动化水平，减少人工干预，进而可提高制粉系统的启停及时性。

Description

制粉系统控制方法、装置、控制系统和计算机存储介质

技术领域

本申请涉及自动控制技术领域，特别是涉及一种制粉系统控制方法、装置、控制系统和计算机存储介质。

背景技术

在火力发电的过程中，大部分现役机组都设有CCS(Coordinated ControlSystem，协调控制系统)，以提高自动化程度。机组在正常运行后，除去设备故障的情况，基本上都在AGC(Automatic Generation Control，自动发电控制)方式下按调度曲线进行。但是，由于目前燃煤机组的APS(Automatic Plant Start-up and Shut-down System，自启停控制系统)基本上只能实现0％至40％负荷段的自启停，而在实际应用中，正常运行的燃煤机组的负荷范围一般在40％至100％之间，因此，需要人工干预来判断制粉系统的启停时机，导致启停及时性差以及无法实现全程变负荷过程全程自动的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高制粉系统自启停及时性的制粉系统控制方法、装置、控制系统和计算机存储介质。

一种制粉系统控制方法，所述方法包括：

在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送启动信号：

(BTU*MAX－A*T1)＜C&D＞(BTU*MAX)&X＜(N-0.5)

式中，BTU为热值校正系数，MAX为(N-1)台制粉系统的最大总出力，A为变负荷率，T1为制粉系统的启动时间，C为当前负荷指令，D为距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷，X为处于运行状态的制粉系统的总数量；

其中，所述启动信号用于指示第N台制粉系统启动。

在其中一个实施例中，在满足以下条件的情况下，向所述第N台制粉系统发送停运信号：

(BTU*MIN+A*T2)＞C&D＜(BTU*MIN)&X＞(N-0.5)

式中，MIN为N台制粉系统的最小总出力，T2为制粉系统的停机时间；

其中，所述停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行。

在其中一个实施例中，在满足以下条件的情况下，向所述第N台制粉系统发送停运信号：

X＞(N-0.5)&MIN2＜MIN3&(MIN2/(N-1)+MAX2)＜MAX1&D＜MAX&D30＜MAX&D45＜MAX&D60＜MAX

式中，MIN2为全部制粉系统中单台制粉系统的最小实际给煤量，MIN3为制粉系统停机的煤量阈值，MAX2全部制粉系统中单台制粉系统的最大实际给煤量，MAX1单台制粉系统的最大允许给煤量，D30为距离当前时刻30分钟后的调度计划负荷，D45为距离当前时刻45分钟后的调度计划负荷，D60为距离当前时刻60分钟后的调度计划负荷；

其中，所述停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行。

在其中一个实施例中，基于以下表达式确定MIN3：

MIN3＞MIN1

式中，MIN1为单台制粉系统的最小允许给煤量。

一种制粉系统控制装置，所述装置包括：

启动模块，用于在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送启动信号：

(BTU*MAX－A*T1)＜C&D＞(BTU*MAX)&X＜(N-0.5)

式中，BTU为热值校正系数，MAX为(N-1)台制粉系统的最大总出力，A为变负荷率，T1为制粉系统的启动时间，C为当前负荷指令，D为距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷，X为处于运行状态的制粉系统的总数量；

其中，所述启动信号用于指示第N台制粉系统启动。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

第一停运模块，用于在满足以下条件的情况下，向所述第N台制粉系统发送停运信号：

(BTU*MIN+A*T2)＞C&D＜(BTU*MIN)&X＞(N-0.5)

式中，MIN为N台制粉系统的最小总出力，T2为制粉系统的停机时间；

其中，所述停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

第二停运模块，用于在满足以下条件的情况下，向所述第N台制粉系统发送停运信号：

X＞(N-0.5)&MIN2＜MIN3&(MIN2/(N-1)+MAX2)＜MAX1&D＜MAX&D30＜MAX&D45＜MAX&D60＜MAX

式中，MIN2为全部制粉系统中单台制粉系统的最小实际给煤量，MIN3为制粉系统停机的煤量阈值，MAX2全部制粉系统中单台制粉系统的最大实际给煤量，MAX1单台制粉系统的最大允许给煤量，D30为距离当前时刻30分钟后的调度计划负荷，D45为距离当前时刻45分钟后的调度计划负荷，D60为距离当前时刻60分钟后的调度计划负荷；

其中，所述停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行。

在其中一个实施例中，所述第二停运模块还用于基于以下表达式确定MIN3：

MIN3＞MIN1

式中，MIN1为单台制粉系统的最小允许给煤量。

一种控制系统，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送启动信号：

(BTU*MAX－A*T1)＜C&D＞(BTU*MAX)&X＜(N-0.5)

式中，BTU为热值校正系数，MAX为(N-1)台制粉系统的最大总出力，A为变负荷率，T1为制粉系统的启动时间，C为当前负荷指令，D为距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷，X为处于运行状态的制粉系统的总数量；

其中，所述启动信号用于指示第N台制粉系统启动。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送启动信号：

(BTU*MAX－A*T1)＜C&D＞(BTU*MAX)&X＜(N-0.5)

式中，BTU为热值校正系数，MAX为(N-1)台制粉系统的最大总出力，A为变负荷率，T1为制粉系统的启动时间，C为当前负荷指令，D为距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷，X为处于运行状态的制粉系统的总数量；

其中，所述启动信号用于指示第N台制粉系统启动。

上述制粉系统控制方法、装置、控制系统和计算机存储介质，在同时满足以下条件时，向第N台制粉系统发送启动信号，以启动第N台制粉系统：(1)经BTU校正后的(N-1)台制粉系统的最大总出力与启动第N台制粉系统的启动负荷超调量(即A*T1)之差小于当前负荷指令；(2)距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷大于经BTU校正后的(N-1)台制粉系统的最大总出力；(3)处于运行状态的制粉系统的总数量小于N。本申请可以从调度曲线中获取未来一段时间的超前负荷量，并依据超前负荷量和启动负荷超调量来预测制粉系统在AGC调节过程中的启动时机，如此，可防止过早地启动制粉系统，通过准确的智能预测取代人工判断的不确定性和不及时性，实现制粉系统在正常运行负荷段(40％至100％额定负荷)的自启停，从而可提高机组的自动化水平，进一步减少人工干预，进而可提高制粉系统的启停及时性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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为一个实施例中制粉系统控制方法的应用环境图；

图2为一个实施例中调度曲线从300MW突变至400MW，以及从400MW突变至300MW时控制系统生成的启停脉冲波形与制粉系统的运行台数示意图；

图3为一个实施例中调度曲线从300MW突变至600MW，以及从600MW突变至300MW时控制系统生成的启停脉冲波形与制粉系统的运行台数示意图；

图4为一个实施例中调度曲线从300MW突变至360MW，以及从600MW突变至510MW时控制系统生成的启停脉冲波形与制粉系统的运行台数示意图；

图5为一个实施例中调度曲线按照300MW-400MW-340MW-420MW变化时启停脉冲波形与制粉系统的运行台数，以及调度曲线按照300-400-340MW变化时启停脉冲波形与制粉系统的运行台数示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种数据/信号，但这些数据/信号不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个数据/信号与另一个数据/信号区分。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该/其”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

本申请提供的制粉系统控制方法，可以应用于如图1所示的应用环境中，包括制粉系统、火力发电机组和控制系统，其中制粉系统用于将固态燃料研磨成颗粒较小的形态(如粉状)，以使燃料可在火力发电机组中充分燃烧。可以理解，制粉系统的数量可按照燃煤机组的额定负荷来确定，本申请对此不作具体限制。控制系统用于控制制粉系统的启动和停机，在其中一个实施例中，控制系统可为CCS或者AGC系统。

为便于理解，下面以该应用环境为火力发电厂，火力发电机组为燃煤机组为例进行说明。应当理解，除了火力发电厂外，该应用环境还可为其他类型的场所，本申请对此不作具体限制，只需该环境内包括制粉系统、燃煤机组和控制系统即可。同理，火力发电机组并不局限于燃煤机组，也可为其他类型的固体物燃烧发电机组。

在火力发电的过程中，在燃煤机组燃煤发电之前，制粉系统会将煤炭磨为颗粒较小的煤粉，使得煤粉可在燃煤机组中充分燃烧，增加燃料的发电效率。为确保制粉系统能够输出足够的煤粉，以使燃煤机组的发电量能够满足负荷量需求，火力发电厂中可设有多台制粉系统。控制系统通过控制每一台制粉系统的启停状态，从而可控制输向燃煤机组的煤粉量，进而控制燃煤机组的发电量。

诚如背景技术所述，现有技术存在实现制粉系统自启停时，实现及时性差的问题。经发明人研究发现，现有技术可通过以下几种方式判断制粉系统的启停时机：(1)依据制粉系统的出力判断其启停时机，即在制粉系统的出力达到上限值的情况下，启动一台新的制粉系统，在制粉系统的出力达到下限值的情况下，停止一台正在运行的制粉系统。(2)通过模糊判断来确定制粉系统的启停时机，即根据长时间正常运行的启停制粉系统曲线负荷来判断。(3)根据负荷指令和制粉系统的出力来综合判断制粉系统的启停时机。

针对第(1)种方式，由于其需要在已运行制粉系统达到最大出力或最小出力的情况下才去启动/停止制粉系统，而制粉系统的启动需要10分钟左右方可完成，制粉系统的停机需要5分钟至8分钟才可完成。时机判断过早，容易造成制粉系统启动后长时间处于等待状态；若时机判断过晚，则无法满足AGC负荷变动要求，并且容易造成堵磨或跳磨，无法实行现场苛刻条件限制。

针对第(2)种方式，由于负荷调度存在不确定性，因此依据经验曲线进行模糊控制的方式不具备现场操作性。而对于第(3)种方式，由于制粉系统的启停需要时间，且负荷指令不具备超前性，即其仅能反映当前时刻下的目标负荷量，而无法反映未来一段时间内的目标负荷量或者负荷变化量，因此无法满足工业现场需求。

由此可见，现有技术的各种方式在判断制粉系统的启停时机时，均存在不确定性和不及时性。基于此，有必要提供一种适用于AGC方式下制粉系统自启停控制的方法，并通过智能预测取代人工判断的不确定性和不及时性，进而提高机组的自动化水平，为燃煤机组的全自动化提供基础，并实现AGC全过程无人值守。

由于火力发电站在全时段均需输出一定的负荷，因此存在长期运行的制粉系统，即该制粉系统启停次数较少，对于自启停控制的需求较小。自启停的控制对象可为除去长期运行的制粉系统外的其余制粉系统，该其余制粉系统是调节燃煤机组负荷量的关键。可以理解，火力发电厂中配置的制粉系统数量和长期运行的制粉系统数量均可依据燃煤机组的负荷量来确定，本申请对此不作具体限制。

本申请的一些实施例以6台制粉系统为例进行说明，其中，5台制粉系统投入使用，1台为备用制粉系统，各制粉系统均无重大设备缺陷。长期运行的制粉系统为第1-3台，自启停的重点控制对象可为第4-5台制粉系统。下述各实施例中，各参数的定义可如表1和表2所示，示例性地，各参数还可参照表1和表2示出的取值示例来取值。

表1制粉系统运行台数、最大出力与最小处理的对应关系

制粉系统运行台数X	最小出力MIN	最大出力MAX
			3	/	60％*BTU
4	50％*BTU	80％*BTU
			5	70％*BTU	/

表2各参数简称、参数定义和示例性取值的对应关系

需要说明的是，表1中所示的MAX是指在燃煤机组在X台制粉系统下的最大总出力，在一些实施例中，可以理解为当X台制粉系统在最大给煤量下工作时，燃煤机组据此进行火力发电得到的发电量。同理，表1中的MIN是指燃煤机组在X台制粉系统下的最小总出力，在一些实施例中，可以理解为当X台制粉系统在最小给煤量下工作时，燃煤机组据此进行火力发电得到的发电量。表2中的MAX1、MAX2、MIN1和MIN2均为给煤量。T1小于或等于15分钟，T2小于或等于8分钟。

在一个实施例中，提供了一种制粉系统控制方法，以该方法应用于图1的控制系统为例进行说明。该方法包括以下步骤：

在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送启动信号：

(BTU*MAX－A*T1)＜C&D＞(BTU*MAX)&X＜(N-0.5)

式中，BTU为热值校正系数，MAX为(N-1)台制粉系统的最大总出力，A为变负荷率，T1为制粉系统的启动时间，C为当前负荷指令，D为距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷，X为处于运行状态的制粉系统的总数量；

其中，启动信号用于指示第N台制粉系统启动。

具体地，MAX为(N-1)台制粉系统的最大总出力，考虑到出力情况与煤的质量相关，因此，在判断第N台制粉系统的启停时机时，可以采用经热值校正系数(British ThermalUnit，BTU)校正后的最大总出力来判断，即利用BTU与MAX的乘积来确定(N-1)台制粉系统的最大总出力。

A为变负荷率，T1为制粉系统的启动时间，通过计算A与T1的乘积，从而可得到制粉系统的启动负荷超调量。在判断制粉系统的启动时机时，可结合变负荷率精准把控启动时机，在确保燃煤机组能满足负荷需求的情况下，节省电源消耗。在其中一个实施例中，变负荷率的具体值可由运行人员设置，本申请对此不作具体限制。在一个示例中，变负荷率可在大于额定功率的1.5％/min且小于或等于额定功率的2％/min的范围内取值。

C为当前负荷指令，用于指示当前时刻燃煤机组的目标负荷量。当前负荷指令可以反映制粉系统在当前时刻需要向燃煤机组输出的煤粉量，以使燃煤机组的负荷量调整至当前负荷指令。在其中一个实施例中，当前负荷指令可以是经变负荷率A限制后的当前负荷指令。

任意时刻的调度计划负荷可从调度曲线中确定，其中，调度曲线用于反映未来一段时间内燃煤机组的预期负荷量。D为距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷，也即，D反映了距离当前时刻15分钟的时刻下燃煤机组的目标负荷量大小。X为处于运行状态的制粉系统的总数量，为便于描述，下面将X称为制粉系统的运行台数。

具体而言，从原理上看，若需要实现超前启停设备，则需要一个能够预测的未来时刻的目标量。而调度曲线可以较佳地反映超前的标量，虽然调度曲线会发生变化，但是依据电网调度的相关规定：值班调度员有权按规定修改日发电计划曲线，修改后的日发电计划曲线应提前30分钟下达给并网发电厂，不足30分钟下达的负荷曲线，自下达时刻起30分钟内免除发电计划曲线考核。由此可见，调度曲线在一定时间内(如15分钟内)发生变化的可能性较小。而制粉系统的最大启动时间和最大停机时间基本都控制在15分钟以内，因此在实现制粉系统的启停判断时，可基于调度曲线指示的未来时刻的调度计划负荷进行预测。

在对制粉系统进行控制的过程中，控制系统可以实时监测调度曲线、当前负荷指令C、热值校正系数BTU、变负荷率A、制粉系统的运行台数X、单台制粉系统的最大允许给煤量MAX1和单台制粉系统的最小允许给煤量MIN1，并通过试验得出制粉系统的启动时间T1、停机时间T2、(N-1)台制粉系统的最大总出力MAX和(N-1)台制粉系统的最小总出力MIN。

在得到前述数据的情况下，控制系统将(BTU*MAX－A*T1)的结果与当前负荷指令C进行比较，该比较结果反映了在启动第N台制粉系统后，各制粉系统输出的总煤量能否令燃煤机组的发电量满足当前负荷需求。如此，可避免过早启动第N台制粉系统，进而提高制粉系统启停时机的判断准确性并避免频繁启停制粉系统。

控制系统还从调度曲线中获取距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷D，例如，若当前时刻为T0，则D为调度曲线中(T0+15min)时刻对应的负荷。控制系统可将调度计划负荷D与经BTU校正后的(N-1)台制粉系统的最大总出力进行比较，从而可结合未来一段时间的调度计划负荷确定是否需要启动第N台制粉系统，以增加发电负荷。如此，可避免启动后由于短时间内(如15分钟)的调度计划负荷过小而导致的制粉系统频繁启停。

控制系统还可将制粉系统的运行台数X与N进行比较，以确定第N台制粉系统是否已处于运行状态。为提高判断的准确性，本申请将制粉系统的运行台数X与(N-0.5)进行比较。

本申请通过从前述三个方面进行判断，在(BTU*MAX－A*T1)＜C、D＞(BTU*MAX)以及X＜(N-0.5)均成立的情况下，向第N台制粉系统发送启动信号，以启动第N台制粉系统。如此，既可以避免过早启动制粉系统，又可以避免频繁启停。同时，在负荷稳定在制粉系统的最大出力附近时，不启动下一台制粉系统，在避免频繁启停的同时，还可节省电源消耗。

为便于理解本申请的方案，下面通过一个具体的示例进行说明。本示例以6台制粉系统为例进行说明，其中5台制粉系统投入使用，1台为备用制粉系统。若当前正在运行的制粉系统台数为3台，则在同时满足以下三个条件时，启动第4台制粉系统：

(1)(BTU*MAX－A*T1)＜C；

(2)D＞(BTU*MAX)；

(3)X＜3.5。

上述三个条件可被描述为：经BTU校正后的3台制粉系统最大出力(BTU*MAX)，减去启动制粉系统的负荷超调量(A*T1)，需小于当前负荷指令指示的负荷量，以防止过早启动制粉系统。调度曲线中距离当前时刻15分钟后对应的调度计划负荷，需大于3台制粉系统经BTU校正后最大出力。当前运行的制粉系统数量应小于4台。

若当前正在运行的制粉系统台数为4台，则在同时满足以下三个条件时，启动第5台制粉系统：

(1)(BTU*MAX－A*T1)＜C；

(2)D＞(BTU*MAX)；

(3)3.5＜X＜4.5。

上述三个条件可被描述为：经BTU校正后的4台制粉系统最大出力(BTU*MAX)，减去启动制粉系统的负荷超调量(A*T1)，需小于当前负荷指令指示的负荷量，以防止过早启动制粉系统。调度曲线中距离当前时刻15分钟后对应的调度计划负荷，需大于4台制粉系统经BTU校正后最大出力。当前运行的制粉系统数量应小于5台，并大于3台。

本申请还利用死区设计，在达到(N-1)台制粉系统的最大出力且又长时间不超过最大出力，则不启动下一台制粉系统。

上述制粉系统控制方法中，在同时满足以下条件时，向第N台制粉系统发送启动信号，以启动第N台制粉系统：(1)经BTU校正后的(N-1)台制粉系统的最大总出力与启动第N台制粉系统的启动负荷超调量(即A*T1)之差小于当前负荷指令；(2)距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷大于经BTU校正后的(N-1)台制粉系统的最大总出力；(3)处于运行状态的制粉系统的总数量小于N。本申请可以从调度曲线中获取未来一段时间的超前负荷量，并依据超前负荷量和启动负荷超调量来预测制粉系统在AGC调节过程中的启动时机，如此，可防止过早地启动制粉系统，通过准确的智能预测取代人工判断的不确定性和不及时性，实现制粉系统在正常运行负荷段(40％至100％额定负荷)的自启停，从而可提高机组的自动化水平，进一步减少人工干预，进而可提高制粉系统的启停及时性。

在一个实施例中，制粉系统控制方法还包括：在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送停运信号：

(BTU*MIN+A*T2)＞C&D＜(BTU*MIN)&X＞(N-0.5)

式中，MIN为N台制粉系统的最小总出力，T2为制粉系统的停机时间；

其中，停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行。

具体地，MIN为(N-1)台制粉系统的最小总出力，考虑到出力情况与煤的质量相关，因此，在判断第N台制粉系统的启停时机时，可以采用经热值校正系数校正后的最大总出力来判断，即利用BTU与MIN的乘积来确定(N-1)台制粉系统的最小总出力。

A为变负荷率，T2为制粉系统的停机时间，通过计算A与T2的乘积，从而可得到制粉系统的停机负荷超调量。在判断制粉系统的停运时机时，可结合变负荷率精准把控停机时机，在确保燃煤机组能满足负荷需求的情况下，节省电源消耗。

具体而言，在判断是否需要停运第N台制粉系统时，控制系统可将(BTU*MIN+A*T2)的结果与当前负荷指令C进行比较，该比较结果反映了在停运第N台制粉系统后，其余运行的制粉系统输出的总煤量能否令燃煤机组的发电量满足当前负荷需求。如此，可避免过早停运制粉系统，进而提高制粉系统启停时机的判断准确性并避免频繁启停制粉系统。

控制系统还将调度计划负荷D与经BTU校正后的(N-1)台制粉系统的最小总出力进行比较，以结合未来一段时间的调度计划负荷确定是否需要停运第N台制粉系统，避免停运后由于短时间内的调度计划负荷过大而导致的频繁启停。控制系统还可将制粉系统的运行台数X与N进行比较，以确定第N台制粉系统是否处于运行状态。为提高判断的准确性，本申请将制粉系统的运行台数X与(N-0.5)进行比较。

本申请在(BTU*MIN+A*T2)＞C、D＜(BTU*MIN)以及X＞(N-0.5)均成立的情况下，向第N台制粉系统发送停运信号，以指示第N台制粉系统停止运行。

本实施例中，在同时满足以下条件时，向第N台制粉系统发送停运信号以使第N台制粉系统停止运行：(1)经BTU校正后的(N-1)台制粉系统的最小总出力与停运第N台制粉系统的负荷超调量(即A*T2)之和小于当前负荷指令；(2)距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷小于经BTU校正后的(N-1)台制粉系统的最小总出力；(3)处于运行状态的制粉系统的总数量大于(N-0.5)。本申请可以从调度曲线中获取未来一段时间的超前负荷量，并依据超前负荷量和停机负荷超调量来预测制粉系统在AGC调节过程中的停机时机，如此，可防止过早地停运制粉系统，通过准确的智能预测取代人工判断的不确定性和不及时性，实现制粉系统在正常运行负荷段(40％至100％额定负荷)的自启停，从而可提高机组的自动化水平，进一步减少人工干预，进而可提高制粉系统的启停及时性。

在一个实施例中，在满足以下条件的情况下，向所述第N台制粉系统发送停运信号：

X＞(N-0.5)&MIN2＜MIN3&(MIN2/(N-1)+MAX2)＜MAX1&D＜MAX&D30＜MAX&D45＜MAX&D60＜MAX

式中，MIN2为全部制粉系统中的最小实际给煤量，MIN3为制粉系统停机的煤量阈值，MAX2全部制粉系统中的最大实际给煤量，MAX1单台制粉系统的最大允许给煤量，D30为距离当前时刻30分钟后的调度计划负荷，D45为距离当前时刻45分钟后的调度计划负荷，D60为距离当前时刻60分钟后的调度计划负荷；

其中，所述停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行。

具体地，MAX为(N-1)台制粉系统的最大总出力，也即在停运第N台制粉系统后，其余处于运行状态的制粉系统的最大总出力。MIN2为全部制粉系统中的最小实际给煤量，MAX2全部制粉系统中的最大实际给煤量。例如，若制粉系统的总数量为6台，则MIN2为6台制粉系统中单台制粉系统的最小实际给煤量，MAX2为6台制粉系统中单台制粉系统的最大实际给煤量。MIN3为停运制粉系统的煤量阈值，在其中一个实施例中，MIN3为大于MIN1的值，其中MIN1为单台制粉系统的最小允许给煤量。在一个示例中，MIN3可以略大于MIN1。

MAX1为单台制粉系统的最大允许给煤量，可以是单台制粉系统能够处理的最大煤量。为确保制粉系统的正常工作，制粉系统的实际给煤量应小于该系统对应的最大允许给煤量。

D30为距离当前时刻30分钟后的调度计划负荷，也即，D反映了距离当前时刻30分钟的时刻下燃煤机组的目标负荷量大小。同理，D45为距离当前时刻45分钟后的调度计划负荷，D60为距离当前时刻60分钟后的调度计划负荷。

具体而言，控制系统将制粉系统的运行台数X与与N进行比较，以确定第N台制粉系统是否处于运行状态。为提高判断的准确性，本申请将制粉系统的运行台数X与(N-0.5)进行比较。控制系统将全部制粉系统中的最小实际给煤量与煤量阈值进行比较，并据此判断是否需要停运第N台制粉系统，从而可提高启停时机的判断准确性。

控制系统获取全部制粉系统中的最小实际给煤量MIN2，并计算最小实际给煤量MIN2与(N-1)的比值。该比值反映了在停运第N台制粉系统后，为维持燃煤机组的负荷，其余(N-1)台制粉系统的给煤量增量，即其余(N-1)台制粉系统需要增加的给煤量。通过将比值与全部制粉系统中的最大实际给煤量MAX2进行相加，所得结果为停运第N台制粉系统后，其余(N-1)台制粉系统中的最大预期给煤量。控制系统可将相加结果与单台制粉系统的最大允许给煤量MAX1进行比较，以判断停运后各制粉系统的给煤量是否在允许范围内。如此，可避免对制粉系统造成损伤，并确保停运后其余制粉系统能够满足负荷量要求，进而避免停机后由于无法满足负荷需求而导致的频繁启停，进一步提高停机时机判断的准确性。

控制系统可从调度曲线中获取距离当前时刻30分钟后的调度计划负荷D30，距离当前时刻45分钟后的调度计划负荷D45以及距离当前时刻60分钟后的调度计划负荷D60。例如，若当前时刻为T0，则D30为调度曲线中(T0+30min)时刻对应的调度计划负荷，D45为调度曲线中(T0+45min)时刻对应的调度计划负荷，D60为调度曲线中(T0+60min)时刻对应的调度计划负荷。

控制系统将距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷D与(N-1)台制粉系统的最大总出力MAX进行比较，将距离当前时刻30分钟后的调度计划负荷D30与(N-1)台制粉系统的最大总出力MAX进行比较，距离当前时刻45分钟后的调度计划负荷D45与(N-1)台制粉系统的最大总出力MAX进行比较，距离当前时刻60分钟后的调度计划负荷D60与(N-1)台制粉系统的最大总出力MAX进行比较，以确定未来一小时内的调度计划负荷与MAX之间的大小关系。如此，可以确定第N台制粉系统停运后，其余处于运行状态的(N-1)台制粉系统是否能够满足未来一小时多个不同时刻下的调度计划负荷。通过根据MAX与多个不同时刻下的调度计划负荷的比较结果判断是否停运第N台制粉系统，从而可进一步可避免制粉系统的频繁启停，提高启停时机的准确性。

本实施例中，在同时满足以下条件时，向第N台制粉系统发送停运信号以使第N台制粉系统停止运行：(1)制粉系统的运行台数X大于停运第N台制粉系统后其余运行制粉系统的台数(N-1)；(2)停运后全部制粉系统中单台制粉系统的最小实际给煤量小于煤量阈值；(3)停运第N台制粉系统后，其余运行制粉系统中的最大预期给煤量小于单台制粉系统的最大允许给煤量；(4)未来一小时内多个时刻对应的调度计划负荷小于(N-1)台制粉系统的最大总出力。本实施例可以从调度曲线中获取未来一段时间的超前负荷量，并依据超前负荷量和停机负荷超调量来预测制粉系统在AGC调节过程中的停机时机，如此，可防止过早地停运制粉系统，通过准确的智能预测取代人工判断的不确定性和不及时性，实现制粉系统在正常运行负荷段(40％至100％额定负荷)的自启停，从而可提高机组的自动化水平，进一步减少人工干预，进而可提高制粉系统的启停及时性。

为便于理解本申请的方案，下面通过一个具体的示例进行说明。本示例以6台制粉系统为例进行说明，其中5台制粉系统投入使用，1台为备用制粉系统。若当前正在运行的制粉系统台数为5台，则在满足以下两个条件之一时，停运第5台制粉系统：

(1)(BTU*MIN+A*T2)＞C，且D＜(BTU*MIN)，且X>4.5；

(2)X>4.5，且MIN2<MIN3，且(MAX2+MIN2/4)<MAX1，且D、D30、D45和D60均小于4台制粉系统的最大出力。

对于上述第(1)个条件可被描述为：经BTU校正后的5台制粉系统最小出力(即第一最小总负荷量，BTU*MIN)，与停运制粉系统的负荷负荷超调量(A*T2)之和，需大于当前负荷指令所指示的负荷量，以防止过早停运制粉系统。调度曲线在距离当前时刻15分钟后对应的目标负荷量需小于5台制粉系统经BTU校正后最小出力。当前运行的制粉系统的总台数应大于4台。

对于上述第(2)个条件可被描述为：当前运行的制粉系统的总台数应大于4台。6台制粉系统的最小实际给煤量中(MIN2)与4的比值，加上6台制粉系统的最大实际给煤量(MAX2)的和，应小于单台制粉系统的最大允许给煤量MAX1。6台制粉系统的最小实际给煤量应小于制粉系统停机的煤量阈值(MIN3)。一小时内调度曲线各时刻对应的目标负荷量均小于4台制粉系统最大出力负荷。

在满足上述第(1)个条件的每一项，或满足第(2)个条件的每一项的情况下，控制系统生成停机信号，以指示第5台制粉系统停运。

若当前正在运行的制粉系统台数为4台，则在满足以下两个条件之一时，停运第4台制粉系统：

(1)(BTU*MIN+A*T2)＞C，且D＜(BTU*MIN)，且X>3.5；

(2)X>3.5，且MIN2<MIN3，且(MAX2+MIN2/3)<MAX1，且D、D30、D45和D60均小于3台制粉系统的最大出力。

对于上述第(1)个条件可被描述为：经BTU校正后的4台制粉系统最小出力(即第一最小总负荷量，BTU*MIN)，与停运制粉系统的负荷负荷超调量(A*T2)之和，需大于当前负荷指令所指示的负荷量，以防止过早停运制粉系统。调度曲线在距离当前时刻15分钟后对应的目标负荷量需小于4台制粉系统经BTU校正后最小出力。当前运行的制粉系统的总台数应大于3台。

对于上述第(2)个条件可被描述为：当前运行的制粉系统的总台数应大于3台。6台制粉系统的最小实际给煤量中(MIN2)与3的比值，加上6台制粉系统的最大实际给煤量(MAX2)的和，应小于单台制粉系统的最大允许给煤量MAX1。6台制粉系统的最小实际给煤量应小于制粉系统停机的煤量阈值(MIN3)。一小时内调度曲线各时刻对应的目标负荷量均小于3台制粉系统最大出力负荷。

本申请在达到制粉系统的最大出力时启动一台未启动的制粉系统，在达到制粉系统的最小出力时，停止一台已启动的制粉系统。若控制系统在15分钟内刚启动一台制粉系统，调度曲线在15分钟后对应的目标负荷量又下降至当前制粉系统数量减1的最大出力之下，则可利用调度曲线判断1小时内的目标负荷量是否超过当前制粉系统数量减1的最大出力。若超过，则不停运制粉系统，否则停运当前运行的制粉系统，以节省电源消耗，提高经济效益。

同时，本申请利用不同制粉系统运行台数所匹配的最大出力和最小出力不同，从而可错开交叉区域的频繁启停。

请参阅图2-图5，图2-图5示出了在本申请的控制方法下，当调度曲线发生变化时对应的启停脉冲波形与制粉系统的运行台数。具体而言，图2示出了调度曲线从300MW突变至400MW，以及从400MW突变至300MW时控制系统生成的启停脉冲波形与制粉系统的运行台数。图3示出了调度曲线从300MW突变至600MW，以及从600MW突变至300MW时控制系统生成的启停脉冲波形与制粉系统的运行台数。图4示出了调度曲线从300MW突变至360MW，以及从600MW突变至510MW时控制系统生成的启停脉冲波形与制粉系统的运行台数。图5示出了调度曲线按照300MW-400MW-340MW-420MW变化时启停脉冲波形与制粉系统的运行台数，以及调度曲线按照300-400-340MW变化时启停脉冲波形与制粉系统的运行台数。

相比于传统控制策略，即只是简单的将制粉系统出力作或负荷指令等作为启停制粉系统的判断条件，本申请通过针对启停时机判断进行了大量的仿真及测试，能够较好地自适应的判断启停制粉系统时机，避免早停、晚启以及早启、晚停造成的各种安全、经济性的影响，尽可能的安全、准确、经济的判断启停磨时机。

本申请的制粉系统控制方法可应用于现有的顺序控制系统上，从而实现40-100％负荷段真正意义上的全自动控制，为实现无人值守奠定坚实基础。

应该理解的是，上述实施例的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述实施例的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，提供了一种制粉系统控制装置，包括启动模块。该启动模块用于在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送启动信号：

(BTU*MAX－A*T1)＜C&D＞(BTU*MAX)&X＜(N-0.5)

式中，BTU为热值校正系数，MAX为(N-1)台制粉系统的最大总出力，A为变负荷率，T1为制粉系统的启动时间，C为当前负荷指令，D为距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷，X为处于运行状态的制粉系统的总数量；

其中，启动信号用于指示第N台制粉系统启动。

在其中一个实施例中，制粉系统控制装置还包括：

第一停运模块，用于在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送停运信号：

(BTU*MIN+A*T2)＞C&D＜(BTU*MIN)&X＞(N-0.5)

式中，MIN为N台制粉系统的最小总出力，T2为制粉系统的停机时间；

其中，停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行。

在其中一个实施例中，制粉系统控制装置还包括：

第二停运模块，用于在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送停运信号：

X＞(N-0.5)&MIN2＜MIN3&(MIN2/(N-1)+MAX2)＜MAX1&D＜MAX&D30＜MAX&D45＜MAX&D60＜MAX

式中，MIN2为全部制粉系统中单台制粉系统的最小实际给煤量，MIN3为制粉系统停机的煤量阈值，MAX2全部制粉系统中单台制粉系统的最大实际给煤量，MAX1单台制粉系统的最大允许给煤量，D30为距离当前时刻30分钟后的调度计划负荷，D45为距离当前时刻45分钟后的调度计划负荷，D60为距离当前时刻60分钟后的调度计划负荷；

其中，停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行。

在其中一个实施例中，第二停运模块还用于基于以下表达式确定MIN3：

MIN3＞MIN1

式中，MIN1为单台制粉系统的最小允许给煤量。

关于制粉系统控制装置的具体限定可以参见上文中对于制粉系统控制方法的限定，在此不再赘述。上述制粉系统控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，还提供了一种控制系统，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时用于实现以下步骤：

在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送启动信号：

(BTU*MAX－A*T1)＜C&D＞(BTU*MAX)&X＜(N-0.5)

式中，BTU为热值校正系数，MAX为(N-1)台制粉系统的最大总出力，A为变负荷率，T1为制粉系统的启动时间，C为当前负荷指令，D为距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷，X为处于运行状态的制粉系统的总数量；

其中，启动信号用于指示第N台制粉系统启动。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时用于实现以下步骤：在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送停运信号：

(BTU*MIN+A*T2)＞C&D＜(BTU*MIN)&X＞(N-0.5)

式中，MIN为N台制粉系统的最小总出力，T2为制粉系统的停机时间；

其中，停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时用于实现以下步骤：在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送停运信号：

X＞(N-0.5)&MIN2＜MIN3&(MIN2/(N-1)+MAX2)＜MAX1&D＜MAX&D30＜MAX&D45＜MAX&D60＜MAX

式中，MIN2为全部制粉系统中单台制粉系统的最小实际给煤量，MIN3为制粉系统停机的煤量阈值，MAX2全部制粉系统中单台制粉系统的最大实际给煤量，MAX1单台制粉系统的最大允许给煤量，D30为距离当前时刻30分钟后的调度计划负荷，D45为距离当前时刻45分钟后的调度计划负荷，D60为距离当前时刻60分钟后的调度计划负荷；

其中，停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时用于实现以下步骤：基于以下表达式确定MIN3：MIN3＞MIN1

式中，MIN1为单台制粉系统的最小允许给煤量。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时执行以下步骤：

在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送启动信号：

(BTU*MAX－A*T1)＜C&D＞(BTU*MAX)&X＜(N-0.5)

式中，BTU为热值校正系数，MAX为(N-1)台制粉系统的最大总出力，A为变负荷率，T1为制粉系统的启动时间，C为当前负荷指令，D为距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷，X为处于运行状态的制粉系统的总数量；

其中，启动信号用于指示第N台制粉系统启动。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还执行以下步骤：在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送停运信号：

(BTU*MIN+A*T2)＞C&D＜(BTU*MIN)&X＞(N-0.5)

式中，MIN为N台制粉系统的最小总出力，T2为制粉系统的停机时间；

其中，停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还执行以下步骤：在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送停运信号：

X＞(N-0.5)&MIN2＜MIN3&(MIN2/(N-1)+MAX2)＜MAX1&D＜MAX&D30＜MAX&D45＜MAX&D60＜MAX

式中，MIN2为全部制粉系统中单台制粉系统的最小实际给煤量，MIN3为制粉系统停机的煤量阈值，MAX2全部制粉系统中单台制粉系统的最大实际给煤量，MAX1单台制粉系统的最大允许给煤量，D30为距离当前时刻30分钟后的调度计划负荷，D45为距离当前时刻45分钟后的调度计划负荷，D60为距离当前时刻60分钟后的调度计划负荷；

其中，停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还执行以下步骤：基于以下表达式确定MIN3：MIN3＞MIN1

式中，MIN1为单台制粉系统的最小允许给煤量。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种制粉系统控制方法，其特征在于，所述方法包括：

在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送启动信号：

（BTU*MAX － A*T1）＜C & D＞（BTU*MAX） & X＜（N-0.5）

式中，BTU为热值校正系数，MAX为（N-1）台制粉系统的最大总出力，A为变负荷率，T1为制粉系统的启动时间，C为当前负荷指令，D为距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷，X为处于运行状态的制粉系统的总数量；

其中，所述启动信号用于指示第N台制粉系统启动；

在满足以下条件的情况下，向所述第N台制粉系统发送停运信号：

（BTU*MIN ＋ A*T2）＞C & D＜（BTU*MIN） & X＞（N-0.5）

式中，MIN为N台制粉系统的最小总出力，T2为制粉系统的停机时间；

其中，所述停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行；

或者，在满足以下条件的情况下，向所述第N台制粉系统发送停运信号：

X＞（N-0.5） & MIN2＜MIN3 & （MIN2/（N-1） ＋ MAX2）＜MAX1 & D＜MAX & D30＜MAX& D45＜MAX & D60＜MAX

式中，MIN2为全部制粉系统中单台制粉系统的最小实际给煤量，MIN3为制粉系统停机的煤量阈值，MAX2全部制粉系统中单台制粉系统的最大实际给煤量，MAX1单台制粉系统的最大允许给煤量，D30为距离当前时刻30分钟后的调度计划负荷，D45为距离当前时刻45分钟后的调度计划负荷，D60为距离当前时刻60分钟后的调度计划负荷；

其中，所述停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行。

2.根据权利要求1所述的制粉系统控制方法，其特征在于，基于以下表达式确定MIN3：

MIN3＞MIN1

式中，MIN1为单台制粉系统的最小允许给煤量。

3.一种制粉系统控制装置，其特征在于，所述装置包括：

启动模块，用于在满足以下条件的情况下，向第N台制粉系统发送启动信号：

（BTU*MAX － A*T1）＜C & D＞（BTU*MAX） & X＜（N-0.5）

式中，BTU为热值校正系数，MAX为（N-1）台制粉系统的最大总出力，A为变负荷率，T1为制粉系统的启动时间，C为当前负荷指令，D为距离当前时刻15分钟后的调度计划负荷，X为处于运行状态的制粉系统的总数量；

其中，所述启动信号用于指示第N台制粉系统启动；

所述装置还包括：

第一停运模块，用于在满足以下条件的情况下，向所述第N台制粉系统发送停运信号：

（BTU*MIN ＋ A*T2）＞C & D＜（BTU*MIN） & X＞（N-0.5）

式中，MIN为N台制粉系统的最小总出力，T2为制粉系统的停机时间；

其中，所述停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行；

第二停运模块，用于在满足以下条件的情况下，向所述第N台制粉系统发送停运信号：

X＞（N-0.5） & MIN2＜MIN3 & （MIN2/（N-1） ＋ MAX2）＜MAX1 & D＜MAX & D30＜MAX& D45＜MAX & D60＜MAX

式中，MIN2为全部制粉系统中单台制粉系统的最小实际给煤量，MIN3为制粉系统停机的煤量阈值，MAX2全部制粉系统中单台制粉系统的最大实际给煤量，MAX1单台制粉系统的最大允许给煤量，D30为距离当前时刻30分钟后的调度计划负荷，D45为距离当前时刻45分钟后的调度计划负荷，D60为距离当前时刻60分钟后的调度计划负荷；

其中，所述停运信号用于指示第N台制粉系统停止运行。

4.根据权利要求3所述的制粉系统控制装置，其特征在于，所述第二停运模块还用于基于以下表达式确定MIN3：

MIN3＞MIN1

式中，MIN1为单台制粉系统的最小允许给煤量。

5.一种控制系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至2中任一项所述的方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至2中任一项所述的方法的步骤。