CN114876841A - 一种空冷风机运行频率控制方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种空冷风机运行频率控制方法、装置及电子设备，该方法包括：获取待控空冷风机在多个预设试验点对应的实际运行频率；针对任一预设试验点，根据实际运行频率所对应的频率区间，确定待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，获取汽轮机在待控空冷风机处于各待测运行频率下的电功率；根据待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，确定待控空冷风机的电功率试验数据；确定待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率；根据所有预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，拟合待控空冷风机的运行频率控制函数，准确确定待控空冷风机在不同环境温度和汽轮机的不同电功率下的最佳运行频率，为提高汽轮机组的运行经济性奠定了基础。
Description
技术领域
本申请涉及汽轮机热力管理技术领域，尤其涉及一种空冷风机运行频率控制方法、装置及电子设备。
背景技术
从现役火电机组运行指标看，节能降耗的重点集中在汽轮机，其中空冷汽轮机冷端的潜力更大，收益更高。从机组冷端系统的空冷风机着手，充分挖掘空冷风机的性能潜力，是发电企业节能降耗、提高机组热经济性、实现效益最大化的有效途径。
在现有技术中，通常根据汽轮机的电负荷控制机组运行背压，或根据当前环境温度所属的温度区间控制机组运行背压，以此为目标值获得空冷风机运行频率，最终确定的空冷机运行频率往往不是最佳频率，也就不利于提高汽轮机组的运行经济性。
发明内容
本申请提供一种空冷风机运行频率控制方法、装置及电子设备，以解决现有技术无法准确确定空冷机最佳运行频率等缺陷。
本申请第一个方面提供一种空冷风机运行频率控制方法，包括：
获取待控空冷风机在多个预设试验点对应的实际运行频率；其中，所述预设试验点为任一预设环境温度和任一预设汽轮机电功率所对应的试验点；
针对任一所述预设试验点，根据所述实际运行频率所对应的频率区间，确定所述待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，并获取汽轮机在所述待控空冷风机处于各所述待测运行频率下的电功率，得到所述汽轮机的电功率试验数据；
根据所述待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，确定所述待控空冷风机的电功率试验数据；
根据所述多个待测运行频率、所述汽轮机的电功率试验数据和所述待控空冷风机的电功率试验数据，确定所述待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率；
根据所有所述预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，拟合所述待控空冷风机的运行频率控制函数，以基于所述待控空冷风机的运行频率控制函数，确定所述待控空冷风机的目标运行频率。
可选的，所述根据所述多个待测运行频率、所述汽轮机的电功率试验数据和所述待控空冷风机的电功率试验数据，确定所述待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率，包括：
根据所述汽轮机的电功率试验数据和所述待控空冷风机的电功率试验数据，确定所述待控空冷风机的静出力增量数据；
根据所述待控空冷风机的静出力增量数据的极值点与所述待控空冷风机运行频率之间的对应关系，确定所述待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率。
可选的，所述根据所述汽轮机的电功率试验数据和所述待控空冷风机的电功率试验数据，确定所述待控空冷风机的静出力增量数据，包括：
根据所述汽轮机的电功率试验数据，确定所述汽轮机的电功率增量数据；
根据所述待控空冷风机的电功率试验数据，确定所述待控空冷风机的电功率增量数据；
根据所述汽轮机的电功率增量数据和所述待控空冷风机的电功率增量数据之间的差值计算结果，确定所述待控空冷风机的静出力增量数据。
可选的，所述根据所有所述预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，拟合所述待控空冷风机的运行频率控制函数，包括：
根据所有所述预设试验点对应的预设环境温度和预设汽轮机电功率，以及所有所述预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，确定所述待控空冷风机的最佳运行频率、环境温度和汽轮机电功率之间的对应关系；
根据所述待控空冷风机的最佳运行频率、环境温度和汽轮机电功率之间的对应关系，拟合所述待控空冷风机的运行频率控制函数。
可选的，所述基于所述待控空冷风机的运行频率控制函数，确定所述待控空冷风机的目标运行频率，包括：
获取所述汽轮机的当前电功率和当前环境温度；
将所述汽轮机的当前电功率和当前环境温度代入所述待控空冷风机的运行频率控制函数，得到所述待控空冷风机的目标运行频率。
可选的，还包括：
根据所述汽轮机的环境温度对电功率的影响率和所述汽轮机在各所述待测运行频率下的电功率所对应的环境温度偏离信息，修正所述汽轮机的电功率试验数据。
可选的，还包括：
对所述汽轮机进行空冷变工况计算，得到环境温度对汽轮机背压的影响率；
根据所述环境温度对汽轮机的机组背压的影响率，及预设的汽轮机电功率对汽轮机背压的影响率，确定所述汽轮机的环境温度对电功率的影响率。
本申请第二个方面提供一种空冷风机运行频率控制装置，包括：
获取模块，用于获取待控空冷风机在多个预设试验点对应的实际运行频率；其中，所述预设试验点为任一预设环境温度和任一预设汽轮机电功率所对应的试验点；
试验模块，用于针对任一所述预设试验点，根据所述实际运行频率所对应的频率区间，确定所述待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，并获取汽轮机在所述待控空冷风机处于各所述待测运行频率下的电功率，得到所述汽轮机的电功率试验数据；
第一确定模块，用于根据所述待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，确定所述待控空冷风机的电功率试验数据；
第二确定模块，用于根据所述多个待测运行频率、所述汽轮机的电功率试验数据和所述待控空冷风机的电功率试验数据，确定所述待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率；
控制模块，用于根据所有所述预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，拟合所述待控空冷风机的运行频率控制函数，以基于所述待控空冷风机的运行频率控制函数，确定所述待控空冷风机的目标运行频率。
可选的，所述第二确定模块，具体用于：
根据所述汽轮机的电功率试验数据和所述待控空冷风机的电功率试验数据，确定所述待控空冷风机的静出力增量数据；
根据所述待控空冷风机的静出力增量数据的极值点与所述待控空冷风机运行频率之间的对应关系，确定所述待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率。
可选的，所述第二确定模块，具体用于：
根据所述汽轮机的电功率试验数据，确定所述汽轮机的电功率增量数据；
根据所述待控空冷风机的电功率试验数据，确定所述待控空冷风机的电功率增量数据；
根据所述汽轮机的电功率增量数据和所述待控空冷风机的电功率增量数据之间的差值计算结果，确定所述待控空冷风机的静出力增量数据。
可选的，所述控制模块，具体用于：
根据所有所述预设试验点对应的预设环境温度和预设汽轮机电功率，以及所有所述预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，确定所述待控空冷风机的最佳运行频率、环境温度和汽轮机电功率之间的对应关系；
根据所述待控空冷风机的最佳运行频率、环境温度和汽轮机电功率之间的对应关系，拟合所述待控空冷风机的运行频率控制函数。
可选的，所述控制模块，具体用于：
获取所述汽轮机的当前电功率和当前环境温度；
将所述汽轮机的当前电功率和当前环境温度代入所述待控空冷风机的运行频率控制函数，得到所述待控空冷风机的目标运行频率。
可选的，所述试验模块，还用于：
根据所述汽轮机的环境温度对电功率的影响率和所述汽轮机在各所述待测运行频率下的电功率所对应的环境温度偏离信息，修正所述汽轮机的电功率试验数据。
可选的，所述试验模块，还用于：
对所述汽轮机进行空冷变工况计算，得到环境温度对汽轮机背压的影响率；
根据所述环境温度对汽轮机的机组背压的影响率，及预设的汽轮机电功率对汽轮机背压的影响率，确定所述汽轮机的环境温度对电功率的影响率。
本申请第三个方面提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。
本申请第四个方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。
本申请技术方案，具有如下优点：
本申请提供的一种空冷风机运行频率控制方法、装置及电子设备，该方法包括：获取待控空冷风机在多个预设试验点对应的实际运行频率；其中，预设试验点为任一预设环境温度和任一预设汽轮机电功率所对应的试验点；针对任一预设试验点，根据实际运行频率所对应的频率区间，确定待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，并获取汽轮机在待控空冷风机处于各待测运行频率下的电功率，得到汽轮机的电功率试验数据；根据待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，确定待控空冷风机的电功率试验数据；根据多个待测运行频率、汽轮机的电功率试验数据和待控空冷风机的电功率试验数据，确定待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率；根据所有预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，拟合待控空冷风机的运行频率控制函数，以基于待控空冷风机的运行频率控制函数，确定待控空冷风机的目标运行频率。上述方案提供的方法，通过确定环境温度和汽轮机的电功率与待控空冷风机的最佳运行频率之间的关系，得到待控空冷风机的运行频率控制函数，以基于该运行频率控制函数，准确确定待控空冷风机在不同环境温度和汽轮机的不同电功率下的最佳运行频率，为提高汽轮机组的运行经济性奠定了基础。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例基于的空冷风机运行频率控制系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的空冷风机运行频率控制方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的二次函数图像；
图4为本申请实施例提供的运行频率控制函数曲面图像；
图5为本申请实施例提供的空冷风机运行频率控制装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在以下各实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在现有技术中，通常是根据汽轮机的电负荷控制机组运行背压，或根据当前环境温度所属的温度区间控制机组运行背压，以此为目标值获得空冷风机运行频率，最终确定的空冷机运行频率往往不是最佳频率，也就不利于提高汽轮机组的运行经济性。
针对上述问题，本申请实施例提供的空冷风机运行频率控制方法、装置及电子设备，通过获取待控空冷风机在多个预设试验点对应的实际运行频率；其中，预设试验点为任一预设环境温度和任一预设汽轮机电功率所对应的试验点；针对任一预设试验点，根据实际运行频率所对应的频率区间，确定待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，并获取汽轮机在待控空冷风机处于各待测运行频率下的电功率，得到汽轮机的电功率试验数据；根据待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，确定待控空冷风机的电功率试验数据；根据多个待测运行频率、汽轮机的电功率试验数据和待控空冷风机的电功率试验数据，确定待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率；根据所有预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，拟合待控空冷风机的运行频率控制函数，以基于待控空冷风机的运行频率控制函数，确定待控空冷风机的目标运行频率。上述方案提供的方法，通过确定环境温度和汽轮机的电功率与待控空冷风机的最佳运行频率之间的关系，得到待控空冷风机的运行频率控制函数，以基于该运行频率控制函数，准确确定待控空冷风机在不同环境温度和汽轮机的不同电功率下的最佳运行频率，为提高汽轮机组的运行经济性奠定了基础。
下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明实施例进行描述。
首先，对本申请所基于的空冷风机运行频率控制系统的结构进行说明：
本申请实施例提供的空冷风机运行频率控制方法、装置及电子设备，适用于确定空冷风机在不同环境温度和汽轮机的不同电功率下的最佳运行频率。如图1所示，为本申请实施例基于的空冷风机运行频率控制系统的结构示意图，主要包括待控空冷风机、数据采集装置和空冷风机运行频率控制装置。具体地，可以基于数据采集装置采集待控空冷风机在多个预设试验点对应的实际运行频率，然后将采集到的数据发送到空冷风机运行频率控制装置，该装置根据得到的数据，确定待控空冷风机的运行频率控制函数，进而基于该运行频率控制函数实时控制待控空冷风机的运行频率，以确保其保持在最佳运行频率。
本申请实施例提供了一种空冷风机运行频率控制方法，用于确定空冷风机在不同环境温度和汽轮机的不同电功率下的最佳运行频率。本申请实施例的执行主体为电子设备，比如服务器、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑及其他可用于对空冷风机进行自动化控制的电子设备。
如图2所示，为本申请实施例提供的空冷风机运行频率控制方法的流程示意图，该方法包括：
步骤201，获取待控空冷风机在多个预设试验点对应的实际运行频率。
其中，预设试验点为任一预设环境温度和任一预设汽轮机电功率所对应的试验点。
具体地，可以选取汽轮机100％额定负荷至50％额定负荷，每10％额定负荷为一个试验负荷点，即预设汽轮机电功率。环境温度5℃至环境温度25℃，每5℃设一个试验温度点，即预设环境温度，总共组成6×5的试验工况矩阵。该试验工况矩阵每一个元素对应一个预设试验点，即该试验工况矩阵包括30个预设试验点，每个预设试验点对应唯一的预设汽轮机电功率和预设环境温度。
步骤202，针对任一预设试验点，根据实际运行频率所对应的频率区间，确定待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，并获取汽轮机在待控空冷风机处于各待测运行频率下的电功率，得到汽轮机的电功率试验数据。
示例性的，以待控空冷风机在某一预设试验点对应的实际运行频率是f0为例，且f0∈[f,f+5)，其中f为5Hz的整数倍。如果f0<(2f+5)/2，则选取f-10、f-5、f、f+5为待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率；如果f0≥(2f+5)/2，则选取f-5、f、f+5、f+10为待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率。其中，待测运行频率从小到大依次记为f(1)、f(2)、f(3)、f(4)。
进一步地，控制待控空冷风机在运行在f(1)、f(2)、f(3)、f(4)待测运行频率下，并记录当前环境温度T，每个运行频率保持20分钟，以获取汽轮机在待控空冷风机处于各待测运行频率下的电功率Nt(1)、Nt(2)、Nt(3)、Nt(4)，得到汽轮机的电功率试验数据。
其中，为了保证试验数据的可靠性，若试验期间的环境风速大于5m/s，则重复步骤202。
步骤203，根据待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，确定待控空冷风机的电功率试验数据。
具体地，可以基于如下公式计算待控空冷风机在该预设试验点对应的预设环境温度Ta的电功率：
Np＝af3+bf2+cf
其中，a、b和c均为常数项。在当前环境温度T下，基于如下公式计算待控空冷风机的电功率：
Npt＝Np(Ta+273.15)/(T+273.15)
其中，273.15为开氏温标和摄氏温标之间的换算系数，将待控空冷风机在不同待测运行频率对应的电功率记为Np(1)、Np(2)、Np(3)、Np(4)。
步骤204，根据多个待测运行频率、汽轮机的电功率试验数据和待控空冷风机的电功率试验数据，确定待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率。
具体地，可以根据不同待测运行频率下的汽轮机的电功率试验数据和待控空冷风机的电功率试验数据，确定该待控空冷风机在不同待测运行频率下所对应静出力增量，并拟合该待控空冷风机的静处理增量和运行频率之间的函数关系，进而确定待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率。
步骤205，根据所有预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，拟合待控空冷风机的运行频率控制函数，以基于待控空冷风机的运行频率控制函数，确定待控空冷风机的目标运行频率。
需要说明的是，每个预设试验点表征某一预设环境温度和某一预设汽轮机电功率的应用场景，某一个预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率即为待控空冷风机在某一应用场景下的最佳运行频率。
具体地，在通过上述步骤得到试验工况矩阵中每个预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率后，可以根据所有预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，拟合待控空冷风机的运行频率控制函数fopt＝f(N,T)，其中fopt表示待控空冷风机的目标运行频率，N表示汽轮机电功率，T表示环境温度，所确定的目标运行频率也就是待控空冷风机在汽轮机电功率N和环境温度T下的最佳运行频率。
进一步地，在一实施例中，在将待控空冷风机的运行频率控制函数投入使用后，可以获取汽轮机的当前电功率和当前环境温度；将汽轮机的当前电功率和当前环境温度代入待控空冷风机的运行频率控制函数，得到待控空冷风机的目标运行频率。
在上述实施例的基础上，作为一种可实施的方式，在一实施例中，根据多个待测运行频率、汽轮机的电功率试验数据和待控空冷风机的电功率试验数据，确定待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率，包括：
步骤2041，根据汽轮机的电功率试验数据和待控空冷风机的电功率试验数据，确定待控空冷风机的静出力增量数据；
步骤2042，根据待控空冷风机的静出力增量数据的极值点与待控空冷风机运行频率之间的对应关系，确定待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率。
具体地，在一实施例中，可以根据汽轮机的电功率试验数据，确定汽轮机的电功率增量数据；根据待控空冷风机的电功率试验数据，确定待控空冷风机的电功率增量数据；根据汽轮机的电功率增量数据和待控空冷风机的电功率增量数据之间的差值计算结果，确定待控空冷风机的静出力增量数据。
具体地，可以以待测运行频率f(1)、f(2)、f(3)、f(4)为横坐标，静出力增量0、ΔNt(2)-ΔNp(2)、ΔNt(3)-ΔNp(3)、ΔNt(4)-ΔNp(4)为纵坐标，拟合二次函数，得到该二次函数的极值点，将该极值点对应的运行频率确定为待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率。其中，汽轮机的电功率增量数据ΔNt(i)＝Nt(i)-Nt(i-1)，待控空冷风机的电功率增量数据ΔNp(i)＝Np(i)-Np(i-1)，i＝2、3、4。
在上述实施例的基础上，作为一种可实施的方式，在一实施例中，根据所有预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，拟合待控空冷风机的运行频率控制函数，包括：
步骤2051，根据所有预设试验点对应的预设环境温度和预设汽轮机电功率，以及所有预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，确定待控空冷风机的最佳运行频率、环境温度和汽轮机电功率之间的对应关系；
步骤2052，根据待控空冷风机的最佳运行频率、环境温度和汽轮机电功率之间的对应关系，拟合待控空冷风机的运行频率控制函数。
需要说明的是，在某一汽轮机电功率下，空冷风机的运行频率优化点与环境温度呈线性关系，在某一环境温度下，空冷风机的运行频率优化点与汽轮机电功率呈幂函数关系，本申请实施例选用二次函数。若待控空冷风机的运行频率控制函数为fopt＝f(N,T)，则近似有：
具体地，通过求解偏微分方程，可将fopt＝f(N,T)近似处理为fopt＝AN2+BNT+CN+DT+E，其中，A、B、C、D、E为待定系数，最终求得二元拟合函数。
在上述实施例的基础上，由于基于步骤202获取中汽轮机在待控空冷风机处于各待测运行频率下的电功率的过程中，由于每个待测运行频率都保持了20分钟，四个待测运行频率也就是需要80分钟，在这期间环境温度T将发生变化，汽轮器电功率受环境温度影响，即不利于保证最终获取得汽轮器电功率试验数据的可靠性。
为了解决上述问题，作为一种可实施的方式，在一实施例中，该方法还包括：
步骤301，根据汽轮机的环境温度对电功率的影响率和汽轮机在各待测运行频率下的电功率所对应的环境温度偏离信息，修正汽轮机的电功率试验数据。
其中，环境偏离信息表示在获取汽轮机的电功率时的实际环境温度与当前环境温度T之间的差值，记为ΔT。
示例性的，具体可以根据如下公式修正汽轮机的电功率试验数据：
其中，
表示汽轮机的环境温度对电功率的影响率，ΔT＝T′-T，T′表示实际环境温度。
具体地，在一实施例中，可以对汽轮机进行空冷变工况计算，得到环境温度对汽轮机背压的影响率；根据环境温度对汽轮机的机组背压的影响率，及预设的汽轮机电功率对汽轮机背压的影响率，确定汽轮机的环境温度对电功率的影响率。
其中，环境温度对汽轮机背压的影响率记为
汽轮机电功率对汽轮机背压的影响率记为
具体可以根据汽轮机的出厂设计文件确定。
为了便于本领域技术人员更好地了解本申请实施例提供的空冷风机运行频率控制方法，本申请实施例提供如下实例：
某电厂300MW等级机组，空冷岛共30个空冷风机。
步骤1：根据试验实际测量与温度修正，得到空冷风机电功率与运行频率、环境温度的对应关系，见表1：
表1空冷风机功率测试及修正(单位：kW)
步骤2：对汽轮机进行空冷变工况计算，得到环境温度对汽轮机背压的影响率，见表2。
表2不同负荷不同环境温度下的背压变化率(dp/dT：kPa/℃)
步骤3：汽轮机进汽量一定的条件下，背压降低，机组出力增加。称为微增出力，为汽轮机本身性质，一般由试验测试得到，见表3。
表3改变背压电功率测量
100％THA主汽流量时，背压在6kPa至10kPa间，背压每升高1kPa，影响电功率约0.85MW，背压在10kPa以上，背压每升高1kPa，影响电功率约1.1MW；
90％THA主汽流量时，背压在6kPa至10kPa间，背压每升高1kPa，影响电功率约0.8MW，背压在10kPa以上时，背压每升高1kPa，影响电功率约1MW；
80％THA主汽流量下，背压在6kPa至10kPa间，背压每升高1kPa，影响电功率约0.75MW，背压在10kPa以上时，背压每升高1kPa，影响电功率约0.95MW；
70％THA主汽流量下，背压在6kPa至10kPa间，背压每升高1kPa，影响电功率约0.68MW，背压在10kPa以上时，背压每升高1kPa，影响电功率约0.87MW；
60％THA主汽流量下，背压在6kPa至10kPa间，背压每升高1kPa，影响电功率约0.61MW，背压在10kPa以上时，背压每升高1kPa，影响电功率约0.78MW；
50％THA主汽流量下，背压在6kPa至10kPa间，背压每升高1kPa，影响电功率约0.53MW，背压在10kPa以上时，背压每升高1kPa，影响电功率约0.68MW；
步骤4：选取汽轮机100％额定负荷至50％额定负荷，每10％额定负荷为一个试验负荷点，即预设汽轮机电功率。环境温度5℃至环境温度25℃，每5℃设一个试验温度点，即预设环境温度，总共组成6×5的试验工况矩阵。
步骤5：以工况矩阵某一点为例，即以某一预设试验点为例，环境温度10℃附近，70％额定负荷，此时运行频率为37.8Hz，位于区间(35,40)内，且37.8>(35+40)/2，选择试验频率30Hz，35Hz，40Hz，45Hz。
步骤6：调整空冷风机运行频率至30Hz，电负荷调整至70％额定负荷，即210MW；依次调整频率至35,40,45Hz，修正后，得到表4：
步骤7：拟合二元函数，如图3所示，为本申请实施例提供的二次函数图像，在此工况下，最经济频率即为极值点，36.2Hz。
步骤8：重复上述步骤，得到工况矩阵中所有预设试验点的最优值，见表5：
表5最佳频率计算表
若表示最佳运行频率为汽轮机电功率(负荷)N，环境温度T的二元函数，即运行频率控制函数fopt＝f(N,T)，如图4所示，为本申请实施例提供的运行频率控制函数曲面图像。
近似有
利用偏微分方程求解，可将fopt＝f(N,T)近似处理为fopt＝AN2+BNT+CN+DT+E。
通过待定系数法求得各系数，得到如下公式：
fopt＝-0.001661N2+0.01084NT+0.6134N+1.629T-6.431
本申请实施例提供的空冷风机运行频率控制方法，通过获取待控空冷风机在多个预设试验点对应的实际运行频率；其中，预设试验点为任一预设环境温度和任一预设汽轮机电功率所对应的试验点；针对任一预设试验点，根据实际运行频率所对应的频率区间，确定待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，并获取汽轮机在待控空冷风机处于各待测运行频率下的电功率，得到汽轮机的电功率试验数据；根据待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，确定待控空冷风机的电功率试验数据；根据多个待测运行频率、汽轮机的电功率试验数据和待控空冷风机的电功率试验数据，确定待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率；根据所有预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，拟合待控空冷风机的运行频率控制函数，以基于待控空冷风机的运行频率控制函数，确定待控空冷风机的目标运行频率。上述方案提供的方法，通过确定环境温度和汽轮机的电功率与待控空冷风机的最佳运行频率之间的关系，得到待控空冷风机的运行频率控制函数，以基于该运行频率控制函数，准确确定待控空冷风机在不同环境温度和汽轮机的不同电功率下的最佳运行频率，为提高汽轮机组的运行经济性奠定了基础。并且，提高了机组冷端运行水平，降低能耗水平，并且该方法简单易行，方便做进DCS逻辑，提高了机组自动化运行水平。
本申请实施例提供了一种空冷风机运行频率控制装置，用于执行上述实施例提供的空冷风机运行频率控制方法。
如图5所示，为本申请实施例提供的空冷风机运行频率控制装置的结构示意图。该空冷风机运行频率控制装置40包括：获取模块401、试验模块402、第一确定模块403、第二确定模块404和控制模块405。
其中，获取模块，用于获取待控空冷风机在多个预设试验点对应的实际运行频率；其中，预设试验点为任一预设环境温度和任一预设汽轮机电功率所对应的试验点；试验模块，用于针对任一预设试验点，根据实际运行频率所对应的频率区间，确定待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，并获取汽轮机在待控空冷风机处于各待测运行频率下的电功率，得到汽轮机的电功率试验数据；第一确定模块，用于根据待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，确定待控空冷风机的电功率试验数据；第二确定模块，用于根据多个待测运行频率、汽轮机的电功率试验数据和待控空冷风机的电功率试验数据，确定待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率；控制模块，用于根据所有预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，拟合待控空冷风机的运行频率控制函数，以基于待控空冷风机的运行频率控制函数，确定待控空冷风机的目标运行频率。
具体地，在一实施例中，第二确定模块，具体用于：
根据汽轮机的电功率试验数据和待控空冷风机的电功率试验数据，确定待控空冷风机的静出力增量数据；
根据待控空冷风机的静出力增量数据的极值点与待控空冷风机运行频率之间的对应关系，确定待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率。
具体地，在一实施例中，第二确定模块，具体用于：
根据汽轮机的电功率试验数据，确定汽轮机的电功率增量数据；
根据待控空冷风机的电功率试验数据，确定待控空冷风机的电功率增量数据；
根据汽轮机的电功率增量数据和待控空冷风机的电功率增量数据之间的差值计算结果，确定待控空冷风机的静出力增量数据。
具体地，在一实施例中，控制模块，具体用于：
根据所有预设试验点对应的预设环境温度和预设汽轮机电功率，以及所有预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，确定待控空冷风机的最佳运行频率、环境温度和汽轮机电功率之间的对应关系；
根据待控空冷风机的最佳运行频率、环境温度和汽轮机电功率之间的对应关系，拟合待控空冷风机的运行频率控制函数。
具体地，在一实施例中，控制模块，具体用于：
获取汽轮机的当前电功率和当前环境温度；
将汽轮机的当前电功率和当前环境温度代入待控空冷风机的运行频率控制函数，得到待控空冷风机的目标运行频率。
具体地，在一实施例中，试验模块，还用于：
根据汽轮机的环境温度对电功率的影响率和汽轮机在各待测运行频率下的电功率所对应的环境温度偏离信息，修正汽轮机的电功率试验数据。
具体地，在一实施例中，试验模块，还用于：
对汽轮机进行空冷变工况计算，得到环境温度对汽轮机背压的影响率；
根据环境温度对汽轮机的机组背压的影响率，及预设的汽轮机电功率对汽轮机背压的影响率，确定汽轮机的环境温度对电功率的影响率。
关于本实施例中的空冷风机运行频率控制装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本申请实施例提供的空冷风机运行频率控制装置，用于执行上述实施例提供的空冷风机运行频率控制方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。
本申请实施例提供了一种电子设备，用于执行上述实施例提供的空冷风机运行频率控制方法。
如图6所示，为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备50包括：至少一个处理器51和存储器52。
存储器存储计算机执行指令；至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行如上实施例提供的空冷风机运行频率控制方法。
本申请实施例提供的一种电子设备，用于执行上述实施例提供的空冷风机运行频率控制方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上任一实施例提供的空冷风机运行频率控制方法。
本申请实施例的包含计算机可执行指令的存储介质，可用于存储前述实施例中提供的空冷风机运行频率控制方法的计算机执行指令，其实现方式与原理相同，不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种空冷风机运行频率控制方法，其特征在于，包括：
获取待控空冷风机在多个预设试验点对应的实际运行频率；其中，所述预设试验点为任一预设环境温度和任一预设汽轮机电功率所对应的试验点；
针对任一所述预设试验点，根据所述实际运行频率所对应的频率区间，确定所述待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，并获取汽轮机在所述待控空冷风机处于各所述待测运行频率下的电功率，得到所述汽轮机的电功率试验数据；
根据所述待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，确定所述待控空冷风机的电功率试验数据；
根据所述多个待测运行频率、所述汽轮机的电功率试验数据和所述待控空冷风机的电功率试验数据，确定所述待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率；
根据所有所述预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，拟合所述待控空冷风机的运行频率控制函数，以基于所述待控空冷风机的运行频率控制函数，确定所述待控空冷风机的目标运行频率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个待测运行频率、所述汽轮机的电功率试验数据和所述待控空冷风机的电功率试验数据，确定所述待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率，包括：
根据所述汽轮机的电功率试验数据和所述待控空冷风机的电功率试验数据，确定所述待控空冷风机的静出力增量数据；
根据所述待控空冷风机的静出力增量数据的极值点与所述待控空冷风机运行频率之间的对应关系，确定所述待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述汽轮机的电功率试验数据和所述待控空冷风机的电功率试验数据，确定所述待控空冷风机的静出力增量数据，包括：
根据所述汽轮机的电功率试验数据，确定所述汽轮机的电功率增量数据；
根据所述待控空冷风机的电功率试验数据，确定所述待控空冷风机的电功率增量数据；
根据所述汽轮机的电功率增量数据和所述待控空冷风机的电功率增量数据之间的差值计算结果，确定所述待控空冷风机的静出力增量数据。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所有所述预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，拟合所述待控空冷风机的运行频率控制函数，包括：
根据所有所述预设试验点对应的预设环境温度和预设汽轮机电功率，以及所有所述预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，确定所述待控空冷风机的最佳运行频率、环境温度和汽轮机电功率之间的对应关系；
根据所述待控空冷风机的最佳运行频率、环境温度和汽轮机电功率之间的对应关系，拟合所述待控空冷风机的运行频率控制函数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待控空冷风机的运行频率控制函数，确定所述待控空冷风机的目标运行频率，包括：
获取所述汽轮机的当前电功率和当前环境温度；
将所述汽轮机的当前电功率和当前环境温度代入所述待控空冷风机的运行频率控制函数，得到所述待控空冷风机的目标运行频率。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述汽轮机的环境温度对电功率的影响率和所述汽轮机在各所述待测运行频率下的电功率所对应的环境温度偏离信息，修正所述汽轮机的电功率试验数据。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
对所述汽轮机进行空冷变工况计算，得到环境温度对汽轮机背压的影响率；
根据所述环境温度对汽轮机的机组背压的影响率，及预设的汽轮机电功率对汽轮机背压的影响率，确定所述汽轮机的环境温度对电功率的影响率。
8.一种空冷风机运行频率控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待控空冷风机在多个预设试验点对应的实际运行频率；其中，所述预设试验点为任一预设环境温度和任一预设汽轮机电功率所对应的试验点；
试验模块，用于针对任一所述预设试验点，根据所述实际运行频率所对应的频率区间，确定所述待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，并获取汽轮机在所述待控空冷风机处于各所述待测运行频率下的电功率，得到所述汽轮机的电功率试验数据；
第一确定模块，用于根据所述待控空冷风机在该预设试验点的多个待测运行频率，确定所述待控空冷风机的电功率试验数据；
第二确定模块，用于根据所述多个待测运行频率、所述汽轮机的电功率试验数据和所述待控空冷风机的电功率试验数据，确定所述待控空冷风机在该预设试验点的最佳运行频率；
控制模块，用于根据所有所述预设试验点对应的待控空冷风机最佳运行频率，拟合所述待控空冷风机的运行频率控制函数，以基于所述待控空冷风机的运行频率控制函数，确定所述待控空冷风机的目标运行频率。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
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