CN115453875A - 一种火电机组的煤质在线校正方法及装置 - Google Patents

一种火电机组的煤质在线校正方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115453875A
CN115453875A CN202211134972.0A CN202211134972A CN115453875A CN 115453875 A CN115453875 A CN 115453875A CN 202211134972 A CN202211134972 A CN 202211134972A CN 115453875 A CN115453875 A CN 115453875A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control quantity
low
integral
correction
feedforward control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211134972.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115453875B (zh
Inventor
李军
黄卫剑
陈锦攀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Power Grid Co Ltd
Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Power Grid Co Ltd
Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Power Grid Co Ltd, Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd filed Critical Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority to CN202211134972.0A priority Critical patent/CN115453875B/zh
Publication of CN115453875A publication Critical patent/CN115453875A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115453875B publication Critical patent/CN115453875B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/042—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种火电机组的煤质在线校正方法及装置，通过获取锅炉主控的前馈控制量和反馈控制量，将比例控制器作为积分反馈控制的被控对象，将前馈控制量输入到比例控制器中，输出校正前馈控制量，将反馈控制量与校正前馈控制量相加得到锅炉主控输出；将校正前馈控制量和锅炉主控输出输入到除法器中，得到校正前馈控制量在锅炉主控输出的占比量；对占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，计算低通滤波信号与预设常数1的偏差量，对偏差量进行积分运算，得到积分控制量；根据积分控制量调整比例控制器的当前增益，实现积分反馈控制，将占比量跟踪到预设常数1，能消除前馈控制本身的误差，实现煤质变化后的在线校正，提高火电机组协调控制性能。

Description

一种火电机组的煤质在线校正方法及装置
技术领域
本发明涉及火电机组热工控制技术领域，特别是涉及一种火电机组的煤质在线校正方法及装置。
背景技术
协调控制系统(简称协调控制)是火电机组的控制核心，协调控制包括锅炉主控制系统(简称锅炉主控)、汽机主控制系统(简称汽机主控)，超临界、超超临界机组普遍采用了“炉跟机”的协调控制策略，汽机主控控制负荷、锅炉主控控制主蒸汽压力，目的是在快速响应电网负荷指令变化的同时协调机组锅炉侧与汽轮机侧间的能量平衡；从技术的角度，协调控制主要采用了开环控制加反馈控制的策略，以锅炉主控为例，开环控制就是将负荷设定转换为前馈控制量，反馈控制就是根据主汽压力的偏差输出反馈控制量，锅炉主控输出为前馈控制量与反馈控制量的叠加，反馈控制的实质是对前馈控制的误差进行校正，锅炉主控输出代表的是一种校正后的锅炉给煤量，但这种校正并不是针对前馈控制本身误差进行的。
前馈控制的本身误差对协调控制的性能有不利影响，在理想情况下，锅炉主控中的前馈控制量没有误差，反馈控制量在锅炉主控输出的占比在零附近变化即占比较低，此时锅炉主控的控制性能包括稳定性能较好，这是开环控制的预测特性所决定的；实际存在煤质变化的情况，因此锅炉主控中的前馈控制量存在误差，结果是反馈控制量的占比提高，对协调控制性能的具体影响是：如稳定性能下降，主汽压力的波动增加等，这是反馈控制的滞后特性所决定的。
针对煤质变化的问题，现有技术提出：通过煤质的在线测量，将测量结果用于煤质在线校正；总体看，现有煤质在线测量技术存在各种问题，如费用昂贵、日常维护量大、现场适用性较差等，难以长期运用等；煤质变化是一个严重影响火电机组控制性能的本质问题，煤质变化代表了一种不确定性问题，因此，如何抑制这种不确定性问题，以提高火电机组的控制性能成为当前亟需解决技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种火电机组的煤质在线校正方法及装置，通过积分反馈控制，校正前馈控制量在锅炉主控输出的占比量在1附近，以使消除前馈控制本身的误差，实现煤质变化后的在线校正，提高了火电机组协调控制性能。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种火电机组的煤质在线校正方法，包括：
获取锅炉主控的前馈控制量和反馈控制量，将比例控制器作为积分反馈控制的被控对象，将所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，将所述反馈控制量与所述校正前馈控制量相加得到锅炉主控输出；
将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量；
对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量；
根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，实现积分反馈控制，将所述占比量跟踪到预设常数1。
在一种可能的实现方式中，将所述前馈控制量输入到比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，具体包括：
获取所述比例控制器的当前增益，将所述当前增益和所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，其中，所述比例控制器，如下所示：
PCFCQ(t)＝KP(t)PFCQ(t)；
式中，PCFCQ(t)为所述校正前馈控制量；KP(t)为所述比例控制器的当前增益，单位为无量纲；PFCQ(t)为所述前馈控制量。
在一种可能的实现方式中，将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量，其中，所述除法器，如下所示：
Figure BDA0003850076090000031
式中，PPQ(t)为所述占比量，单位为无量纲；PCFCQ(t)为所述校正前馈控制量；PBMC0(t)为所述锅炉主控输出。
在一种可能的实现方式中，对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，具体包括：
获取所述低通滤波器，将所述占比量输入到所述低通滤波器中，以使所述低通滤波器输出低通滤波信号，其中，所述低通滤波器如下所示：
Figure BDA0003850076090000041
式中，fLPF(s)为所述低通滤波器的拉普拉斯传递函数，TLPF为所述低通滤波器的时间常数，单位为s。
在一种可能的实现方式中，计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，具体包括：
将所述低通滤波信号与常数1输入到减法器中，以使所述减法器输出所述低通滤波信号与常数1的偏差值，其中，所述减法器，如下所示：
PDQ(t)＝1-PLPF(t)；
式中，PDQ(t)为所述偏差量，单位为无量纲；PLPF(t)为所述低通滤波信号，单位为无量纲。
在一种可能的实现方式中，对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量，具体包括：
将所述偏差量输入到积分器中，以使基于所述积分器中的预设积分运算公式，计算得到积分控制量，其中，所述预设积分运算公式，如下所示：
Figure BDA0003850076090000051
式中，PICQ(t)为所述积分控制量，单位为无量纲；TI为积分时间常数，单位为s；PDQ(t)为所述偏差量，单位为无量纲；VH为高限值，单位为无量纲；VL为低限值，单位为无量纲。
在一种可能的实现方式中，根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，具体包括：
KP＝PICQ(t)；
式中，KP(t)为所述比例控制器的当前增益，单位为无量纲；PICQ(t)为所述积分控制量，单位为无量纲。
本发明还提供了一种火电机组的煤质在线校正装置，包括：校正前馈控制量获取模块、占比量获取模块、积分控制量获取模块和增益调整模块；
其中，所述校正前馈控制量获取模块，用于获取锅炉主控的前馈控制量和反馈控制量，将比例控制器作为积分反馈控制的被控对象，将所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，将所述反馈控制量与所述校正前馈控制量相加得到锅炉主控输出；
所述占比量获取模块，用于将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量；
所述积分控制量获取模块，用于对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量；
所述增益调整模块，用于根根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，实现积分反馈控制，将所述占比量跟踪到预设常数1。
在一种可能的实现方式中，所述校正前馈控制量获取模块，用于将所述前馈控制量输入到比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，具体包括：
获取所述比例控制器的当前增益，将所述当前增益和所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，其中，所述比例控制器，如下所示：
PCFCQ(t)＝KP(t)PFCQ(t)；
式中，PCFCQ(t)为所述校正前馈控制量；KP(t)为所述比例控制器的当前增益，单位为无量纲；PFCQ(t)为所述前馈控制量。
在一种可能的实现方式中，用于将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量，其中，所述除法器，如下所示：
Figure BDA0003850076090000061
式中，PPQ(t)为所述占比量，单位为无量纲；PCFCQ(t)为所述校正前馈控制量；PBMC0(t)为所述锅炉主控输出。
在一种可能的实现方式中，所述积分控制量获取模块，用于对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，具体包括：
获取所述低通滤波器，将所述占比量输入到所述低通滤波器中，以使所述低通滤波器输出低通滤波信号，其中，所述低通滤波器如下所示：
Figure BDA0003850076090000071
式中，fLPF(s)为所述低通滤波器的拉普拉斯传递函数，TLPF为所述低通滤波器的时间常数，单位为s。
在一种可能的实现方式中，所述积分控制量获取模块，用于计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，具体包括：
将所述低通滤波信号与常数1输入到减法器中，以使所述减法器输出所述低通滤波信号与常数1的偏差值，其中，所述减法器，如下所示：
PDQ(t)＝1-PLPF(t)；
式中，PDQ(t)为所述偏差量，单位为无量纲；PLPF(t)为所述低通滤波信号，单位为无量纲。
在一种可能的实现方式中，所述积分控制量获取模块，用于对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量，具体包括：
将所述偏差量输入到积分器中，以使基于所述积分器中的预设积分运算公式，计算得到积分控制量，其中，所述预设积分运算公式，如下所示：
Figure BDA0003850076090000081
式中，PICQ(t)为所述积分控制量，单位为无量纲；TI为积分时间常数，单位为s；PDQ(t)为所述偏差量，单位为无量纲；VH为高限值，单位为无量纲；VL为低限值，单位为无量纲。
在一种可能的实现方式中，所述增益调整模块，用于根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，具体包括：
KP(t)＝PICQ(t)；
式中，KP(t)为所述比例控制器的当前增益，单位为无量纲；PICQ(t)为所述积分控制量，单位为无量纲。
本发明还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的火电机组的煤质在线校正方法。
本发明还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包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述任意一项所述的火电机组的煤质在线校正方法。
本发明实施例一种火电机组的煤质在线校正方法及装置，与现有技术相比，具有如下有益效果：
通过获取锅炉主控的前馈控制量和反馈控制量，将比例控制器作为积分反馈控制的被控对象，将所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，将所述反馈控制量与所述校正前馈控制量相加得到锅炉主控输出；将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量；对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量；根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，实现积分反馈控制，将所述占比量跟踪到预设常数1。与现有技术相比，本发明的技术方案能通过积分反馈控制，将校正前馈控制量在锅炉主控输出的占比量跟踪到预设常数1即100％，以使消除前馈控制本身的误差，实现煤质变化后的在线校正，提高了火电机组协调控制性能。
附图说明
图1是本发明提供的一种火电机组的煤质在线校正方法的一种实施例的流程示意图；
图2是本发明提供的一种火电机组的煤质在线校正装置的一种实施例的结构示意图；
图3是本发明提供的火电机组的煤质在线校正装置的又一结构示意图；
图4是未使用本发明提供的火电机组的煤质在线校正的技术方案前的现有协调控制特性示意图；
图5是使用本发明提供的火电机组的煤质在线校正的技术方案后的协调控制特性示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1，图1是本发明提供的一种火电机组的煤质在线校正方法的一种实施例的流程示意图，如图1所示，该方法包括步骤101－步骤104，具体如下：
步骤101：获取锅炉主控的前馈控制量和反馈控制量，将比例控制器作为积分反馈控制的被控对象，将所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，将所述反馈控制量与所述校正前馈控制量相加得到锅炉主控输出。
一实施例中，获取锅炉主控的主汽压力给定和主汽压力，将所述主汽压力给定和所述主汽压力输入到反馈控制器中，得到反馈控制量。
一实施例中，获取锅炉主控的负荷设定，将所述负荷设定输入到给煤量静态函数中，得到给煤量静态量；获取所述锅炉主控的负荷目标和负荷速率，将所述负荷设定、所述负荷目标和所述负荷速率的输入到给煤量动态函数中，得到给煤量动态量；将给煤量静态量和给煤量动态量输入到前馈控制器中，输出前馈控制量。
一实施例中，获取所述比例控制器的当前增益，将所述当前增益和所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，其中，所述比例控制器，如下所示：
PCFCQ(t)＝KP(t)PFCQ(t)；
式中，PCFCQ(t)为所述校正前馈控制量；KP(t)为所述比例控制器的当前增益，单位为无量纲；PFCQ(t)为所述前馈控制量。
步骤102：将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量。
一实施例中，将所述校正前馈控制量输入至除法器的被除数端，将所述锅炉主控输出输入至所述除法器的除数端，在所述除法器的输出端得到所述占比量。
一实施例中，所述除法器，如下所示：
Figure BDA0003850076090000111
式中，PPQ(t)为所述占比量，单位为无量纲；PCFCQ(t)为所述校正前馈控制量；PBMC0(t)为所述锅炉主控输出。
步骤103：对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量。
一实施例中，将所述占比量输入到所述低通滤波器输入端，以使所述低通滤波器的输出端输出低通滤波信号，所述低通滤波器如下所示：
Figure BDA0003850076090000121
式中，fLPF(s)为所述低通滤波器的拉普拉斯传递函数，TLPF为所述低通滤波器的时间常数，单位为s。
一实施例中，将常数1输入至减法器的被减数端，将所述低通滤波信号输入至所述减法器的减数端，在所述减法器的输出端得到偏差值。
一实施例中，所述减法器，如下所示：
PDQ(t)＝1-PLPF(t)；
式中，PDQ(t)为所述偏差量，PLPF(t)为所述低通滤波信号。
一实施例中将所述偏差量输入到积分器中，以使基于所述积分器中的预设积分运算公式，计算得到积分控制量。
一实施例中，所述积分器中还包括积分限幅器，用于对积分信号进行限幅，设置VH为高限值，VL为低限值；在限幅状态下，积分器输出的积分控制量跟踪限高限值VH或低限值VL。
一实施例中，所述积分运算公式，如下所示：
Figure BDA0003850076090000131
式中，PICQ(t)为所述积分控制量，单位为无量纲；TI为积分时间常数，单位为s；PDQ(t)为所述偏差量，单位为无量纲；VH为高限值，单位为无量纲；VL为低限值，单位为无量纲。
步骤104：根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，实现积分反馈控制，将所述占比量跟踪到预设常数1。
一实施例中，根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，具体的，将所述积分控制量作为所述比例控制器的当前增益，如下所示：
KP(t)＝PICQ(t)；
式中，KP(t)为所述比例控制器的当前增益，单位为无量纲；PICQ(t)为所述积分控制量，单位为无量纲。
实施例2
参见图2，图2是本发明提供的一种火电机组的煤质在线校正装置的一种实施例的结构示意图，如图2所示，该装置包括校正前馈控制量获取模块201、占比量获取模块202、积分控制量获取模块203和增益调整模块204，具体如下：
所述校正前馈控制量获取模块201，用于获取锅炉主控的前馈控制量和反馈控制量，将比例控制器作为积分反馈控制的被控对象，将所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，将所述反馈控制量与所述校正前馈控制量相加得到锅炉主控输出。
所述占比量获取模块202，用于将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量。
所述积分控制量获取模块203，用于对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量。
所述增益调整模块204，用于根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，实现积分反馈控制，将所述占比量跟踪到预设常数1。
一实施例中，所述校正前馈控制量获取模块201，用于将所述前馈控制量输入到比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，具体包括：
获取所述比例控制器的当前增益，将所述增益和所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，其中，所述比例控制器，如下所示：
PCFCQ(t)＝KP(t)PFCQ(t)；
式中，PCFCQ(t)为所述校正前馈控制量；KP(t)为所述比例控制器的当前增益，单位为无量纲；PFCQ(t)为所述前馈控制量。
一实施例中，所述占比量获取模块202，用于将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量，其中，所述除法器，如下所示：
Figure BDA0003850076090000151
式中，PPQ(t)为所述占比量，单位为无量纲；PCFCQ(t)为所述校正前馈控制量；PBMC0(t)为所述锅炉主控输出。
一实施例中，所述积分控制量获取模块203，用于对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，具体包括：
获取所述低通滤波器，将所述占比量输入到所述低通滤波器中，以使所述低通滤波器输出低通滤波信号，其中，所述低通滤波器如下所示：
Figure BDA0003850076090000152
式中，fLPF(s)为所述低通滤波器的拉普拉斯传递函数，TLPF为所述低通滤波器的时间常数，单位为s。
一实施例中，所述积分控制量获取模块203，所述积分控制量获取模块，用于计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，具体包括：
将所述低通滤波信号与常数1输入到减法器中，以使基于所述减法器计算所述低通滤波信号与常数1的偏差值，其中，所述减法器，如下所示：
PDQ(t)＝1-PLPF(t)；
式中，PDQ(t)为所述偏差量，单位为无量纲；PLPF(t)为所述低通滤波信号，单位为无量纲。
一实施例中，所述积分控制量获取模块203，用于对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量，具体包括：
将所述偏差量输入到积分器中，以使基于所述积分器中的预设积分运算公式，计算得到积分控制量，其中，所述预设积分运算公式，如下所示：
Figure BDA0003850076090000161
式中，PICQ(t)为所述积分控制量，单位为无量纲；TI为积分时间常数，单位为s；PDQ(t)为所述偏差量，单位为无量纲；VH为高限值，单位为无量纲；VL为低限值，单位为无量纲。
一实施例中，所述增益调整模块204，用于根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，具体包括：
KP(t)＝PICQ(t)；
式中，KP(t)为所述比例控制器的当前增益，单位为无量纲；PICQ(t)为所述积分控制量，单位为无量纲。
图3是本发明提供的火电机组的煤质在线校正装置的又一结构示意图；如图3所示，校正前馈控制量获取模块201中包括前馈控制器2011、反馈控制器2012、比例控制器2013、加法器2014；占比量获取模块202中包括除法器2021；积分控制量获取模块203中包括低通滤波器2031、减法器2032和积分器2033，所述增益调整模块204中包括增益控制器2041。
一实施例中，所述除法器2021和所述低通滤波器2031相连接，所述低通滤波器2031和所述减法器2032相连接，所述减法器2332和所述积分器2033相连接；所述前馈控制器2011和比例控制器2023相连接，所述比例控制器2013和所述反馈控制器2012分别与所述加法器2014相连接；所述积分器2033与所述增益控制器2041相连接，所述增益控制器2041与所述比例控制器2013相连接。
其中，所述前馈控制器2011的输入端用于输入基于负荷设定得到的给煤量静态量，以及基于负荷设定、负荷目标和负荷速率得到的给煤量动态量，所述前馈控制器2011的输出端用于输出前馈控制量。
所述反馈控制器2012的输入端用于输入主汽压力给定和主汽压力的压力偏差值，所述反馈控制器2012的输出端用于输出所述反馈压控制量。
所述比例控制器2013的输入端用于接收获取的前馈控制量，所述比例控制器2013的输出端用于输出校正前馈控制量。
所述加法器2014的输入端用于接收获取的反馈控制量和所述矫正前馈控制量，所述加法器2014的输出端输出锅炉主控输出。
所述除法器2021的输入端用于接收所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出，所述除法器2021的输出端输出所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量。
所述低通滤波器2031的输入端用于接收所述占比量，所述低通滤波器2031输出端用于输出低通滤波信号。
所述减法器2032的输入端用于接收所述低通滤波信号，所述减法器2032的输出端用于输出所述低通滤波信号与常数1的偏差量。
所述积分器2033的输入端用于接收所述偏差量，并对所述偏差量进行积分运算处理，所述积分器2033的输出端用于输出积分控制量。
所述增益控制器2041用于根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益。
所属领域的技术人员可以清楚的了解到，为描述的方便和简洁，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，在此不在赘述。
需要说明的是，上述火电机组的煤质在线校正装置的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块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模块来实现本实施例方案的目的。
作为本实施例的一种举例说明：
在将本实施例应用在某电厂1号1000MW超超临界火电机组中，且设置部分的参数为：TLPF＝3600s，TI＝7200s，VH＝1.25，VL＝0.8。
如图4所示，图4是未使用本发明提供的火电机组的煤质在线校正的技术方案前的现有协调控制特性示意图，在使用本发明提供的火电机组的煤质在线校正的技术方案前，相对主汽压力设定，主汽压力最大偏差为+1.11MPa/－1.06MPa。
图5所示，图5是使用本发明提供的火电机组的煤质在线校正的技术方案后的协调控制特性示意图，相对主汽压力设定，主汽压力最大偏差为+0.83MPa/－0.79MPa，通过对比可知，使用本发明提供的火电机组的煤质在线校正的技术方案能够明显减小主汽压力的偏差。
基于对比可知，当火电机组中存在煤质变化情况，对主汽压力偏差有明显影响，将本申请提供的火电机组的煤质在线校正的技术方案应用于该机组的锅炉主控后，能明显减小主汽压力偏差，提高对锅炉主控的控制性能。
在上述的火电机组的煤质在线校正方法的实施例的基础上，本发明另一实施例提供了一种火电机组的煤质在线校正终端设备，该火电机组的煤质在线校正终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本发明任意一实施例的火电机组的煤质在线校正方法。
示例性的，在这一实施例中所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述火电机组的煤质在线校正终端设备中的执行过程。
所述火电机组的煤质在线校正终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述火电机组的煤质在线校正终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述火电机组的煤质在线校正终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个火电机组的煤质在线校正终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述火电机组的煤质在线校正终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
在上述火电机组的煤质在线校正方法的实施例的基础上，本发明另一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时，控制所述存储介质所在的设备执行本发明任意一实施例的火电机组的煤质在线校正方法。
在这一实施例中，上述存储介质为计算机可读存储介质，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read－OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
综上，通过获取锅炉主控的前馈控制量和反馈控制量，将比例控制器作为积分反馈控制的被控对象，将所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，将所述反馈控制量与所述校正前馈控制量相加得到锅炉主控输出；将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量；对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量；根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，以使消除前馈控制本身的误差，实现积分反馈控制，将所述占比量跟踪到预设常数1。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种火电机组的煤质在线校正方法，其特征在于，包括：
获取锅炉主控的前馈控制量和反馈控制量，将比例控制器作为积分反馈控制的被控对象，将所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，将所述反馈控制量与所述校正前馈控制量相加得到锅炉主控输出；
将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量；
对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量；
根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，实现积分反馈控制，以使将所述占比量跟踪到预设常数1。
2.如权利要求1所述的一种火电机组的煤质在线校正方法，其特征在于，将所述前馈控制量输入到比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，具体包括：
获取所述比例控制器的当前增益，将所述当前增益和所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，其中，所述比例控制器，如下所示：
PCFCQ(t)＝KP(t)PFCQ(t)；
式中，PCFCQ(t)为所述校正前馈控制量；KP(t)为所述比例控制器的当前增益，单位为无量纲；PFCQ(t)为所述前馈控制量。
3.如权利要求1所述的一种火电机组的煤质在线校正方法，其特征在于，将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量，其中，所述除法器，如下所示：
Figure FDA0003850076080000021
式中，PPQ(t)为所述占比量，单位为无量纲；PCFCQ(t)为所述校正前馈控制量；PBMC0(t)为所述锅炉主控输出。
4.如权利要求1所述的一种火电机组的煤质在线校正方法，其特征在于，对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，具体包括：
获取低通滤波器，将所述占比量输入到所述低通滤波器中，以使所述低通滤波器输出低通滤波信号，其中，所述低通滤波器如下所示：
Figure FDA0003850076080000022
式中，fLPF(s)为所述低通滤波器的拉普拉斯传递函数，TLPF为所述低通滤波器的时间常数，单位为s。
5.如权利要求1所述的一种火电机组的煤质在线校正方法，其特征在于，计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，具体包括：
将所述低通滤波信号与常数1输入到减法器中，以使所述减法器输出所述低通滤波信号与常数1的偏差值，其中，所述减法器，如下所示：
PDQ(t)＝1-PLPF(t)；
式中，PDQ(t)为所述偏差量，单位为无量纲；PLPF(t)为所述低通滤波信号，单位为无量纲。
6.如权利要求1所述的一种火电机组的煤质在线校正方法，其特征在于，对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量，具体包括：
将所述偏差量输入到积分器中，以使基于所述积分器中的预设积分运算公式，计算得到积分控制量，其中，所述预设积分运算公式，如下所示：
Figure FDA0003850076080000031
式中，PICQ(t)为所述积分控制量，单位为无量纲；TI为积分时间常数，单位为s；PDQ(t)为所述偏差量，单位为无量纲；VH为高限值，单位为无量纲；VL为低限值，单位为无量纲。
7.如权利要求1所述的一种火电机组的煤质在线校正方法，其特征在于，根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，具体包括：
KP(t)＝PICQ(t)；
式中，KP(t)为所述比例控制器的当前增益，单位为无量纲；PICQ(t)为所述积分控制量，单位为无量纲。
8.一种火电机组的煤质在线校正装置，其特征在于，包括：校正前馈控制量获取模块、占比量获取模块、积分控制量获取模块和增益调整模块；
其中，所述校正前馈控制量获取模块，用于获取锅炉主控的前馈控制量和反馈控制量，将比例控制器作为积分反馈控制的被控对象，将所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，将所述反馈控制量与所述校正前馈控制量相加得到锅炉主控输出；
所述占比量获取模块，用于将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量；
所述积分控制量获取模块，用于对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量；
所述增益调整模块，用于根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，实现积分反馈控制，将所述占比量跟踪到预设常数1。
9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的火电机组的煤质在线校正方法。
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包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的火电机组的煤质在线校正方法。
CN202211134972.0A 2022-09-16 2022-09-16 一种火电机组的煤质在线校正方法及装置 Active CN115453875B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211134972.0A CN115453875B (zh) 2022-09-16 2022-09-16 一种火电机组的煤质在线校正方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211134972.0A CN115453875B (zh) 2022-09-16 2022-09-16 一种火电机组的煤质在线校正方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115453875A true CN115453875A (zh) 2022-12-09
CN115453875B CN115453875B (zh) 2024-06-07

Family

ID=84303883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211134972.0A Active CN115453875B (zh) 2022-09-16 2022-09-16 一种火电机组的煤质在线校正方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115453875B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002236502A (ja) * 2001-02-13 2002-08-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd プロセス制御方法およびプロセス制御装置
CN102541028A (zh) * 2012-01-31 2012-07-04 山东电力研究院 一种煤质变化下超临界机组agc优化控制方法
CN104089270A (zh) * 2014-07-11 2014-10-08 国家电网公司 一种发电机组锅炉负荷控制优化调整试验方法
CN105159243A (zh) * 2015-07-28 2015-12-16 华北电力大学（保定） 一种火电机组协调控制系统的煤可磨性补偿控制方法
CN105275509A (zh) * 2015-11-25 2016-01-27 广东电网有限责任公司电力科学研究院 火电机组的汽轮机调门开度控制方法及系统
CN105974800A (zh) * 2016-07-26 2016-09-28 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种反馈前馈控制系统
CN108279572A (zh) * 2018-02-07 2018-07-13 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种单元机组协调控制系统锅炉主控指令控制方法及系统
CN111258212A (zh) * 2020-01-17 2020-06-09 山东大学 一种基于分数阶的迭代学习制冷控制系统及方法
CN112050189A (zh) * 2020-08-05 2020-12-08 国电新能源技术研究院有限公司 一种基于精准能量平衡的机组协调优化控制系统
CN113311772A (zh) * 2021-06-07 2021-08-27 西安热工研究院有限公司 火电机组协调控制系统中燃料热值自校正系统及方法
CN113791587A (zh) * 2021-08-05 2021-12-14 神华神东电力有限责任公司 流化床发电机组的协调控制方法及系统

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002236502A (ja) * 2001-02-13 2002-08-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd プロセス制御方法およびプロセス制御装置
CN102541028A (zh) * 2012-01-31 2012-07-04 山东电力研究院 一种煤质变化下超临界机组agc优化控制方法
CN104089270A (zh) * 2014-07-11 2014-10-08 国家电网公司 一种发电机组锅炉负荷控制优化调整试验方法
CN105159243A (zh) * 2015-07-28 2015-12-16 华北电力大学（保定） 一种火电机组协调控制系统的煤可磨性补偿控制方法
CN105275509A (zh) * 2015-11-25 2016-01-27 广东电网有限责任公司电力科学研究院 火电机组的汽轮机调门开度控制方法及系统
CN105974800A (zh) * 2016-07-26 2016-09-28 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种反馈前馈控制系统
CN108279572A (zh) * 2018-02-07 2018-07-13 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种单元机组协调控制系统锅炉主控指令控制方法及系统
CN111258212A (zh) * 2020-01-17 2020-06-09 山东大学 一种基于分数阶的迭代学习制冷控制系统及方法
CN112050189A (zh) * 2020-08-05 2020-12-08 国电新能源技术研究院有限公司 一种基于精准能量平衡的机组协调优化控制系统
CN113311772A (zh) * 2021-06-07 2021-08-27 西安热工研究院有限公司 火电机组协调控制系统中燃料热值自校正系统及方法
CN113791587A (zh) * 2021-08-05 2021-12-14 神华神东电力有限责任公司 流化床发电机组的协调控制方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN115453875B (zh) 2024-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111997825B (zh) 一种水轮机调速器功率频率控制方法
CN114578156A (zh) 新能源场站线路损耗的获取方法及装置
CN115453875A (zh) 一种火电机组的煤质在线校正方法及装置
CN113485112B (zh) 一种预设性能自适应分数阶滑模控制方法及系统
CN113296411B (zh) 跟踪高频噪声功率增益调节控制策略参数的方法及系统
CN111313470B (zh) 发电机组agc调节精度调整方法以及相关装置
CN113496439B (zh) 一种考虑网损的直流潮流模型优化方法及系统
CN115036929A (zh) 一种并联apf的控制方法及装置
CN115542728B (zh) 火电机组的开环煤质在线校正方法及装置
CN114070011A (zh) 并机控制方法及装置、并机系统
CN113098047A (zh) 一种柔性直流电网控制方法、装置、设备及存储介质
CN113178870A (zh) 一种电力系统的定值整定方法、装置、设备及存储介质
CN118068874A (zh) 一种控制系统的过程超调抑制方法及装置
CN110134996B (zh) 变速抽水蓄能机组的动态调节方法、装置和存储介质
CN111525588A (zh) 一种直流输电系统电压稳定的控制方法、装置及存储介质
CN115562020A (zh) 火电机组的煤质在线校正方法及装置
CN112713616A (zh) 电力系统发电侧机组的控制方法、装置、设备及介质
CN116111614B (zh) 一种基于模糊pid的电解铝负荷参与孤网调频的方法
CN118012152A (zh) 一种工程最速控制系统的过程给定信号校正方法及装置
CN109728582A (zh) 基于多端直流输电系统频率控制方法、装置与存储介质
CN118012151A (zh) 一种工程最速控制系统的过程给定信号修正方法及装置
CN113312585B (zh) 高阶控制策略参数调节的高频噪声功率增益在线跟踪方法
CN112003304B (zh) 一种基于混合储能系统的功率波动抑制和调频控制方法
CN118131828A (zh) 一种最速控制系统过程超调抑制方法及装置
CN109066645B (zh) 一种设施农业直流供电网络的负荷控制方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant