CN117366551A - 锅炉动态加速控制方法和装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

锅炉动态加速控制方法和装置、存储介质及电子设备 Download PDF

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CN117366551A CN202311414353.1A CN202311414353A CN117366551A CN 117366551 A CN117366551 A CN 117366551A CN 202311414353 A CN202311414353 A CN 202311414353A CN 117366551 A CN117366551 A CN 117366551A
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Abstract

本申请公开了一种锅炉动态加速控制方法和装置、存储介质及电子设备,涉及控制技术领域,该方法包括:获取对机组的机组负荷的调节指令和获取目标动态加速算法;通过目标动态加速算法对机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值;将第一加速值叠加到锅炉的主控输出以对锅炉负荷进行控制,并在对锅炉负载进行控制时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值的偏差值;依据偏差值对目标动态加速算法的输出进行修正,使机组中的锅炉和汽轮机处于动态平衡状态。通过本申请,解决了相关技术中采用开环对机组的动态加速控制,导致对机组的动态控制的准确率比较低的问题。

Description

锅炉动态加速控制方法和装置、存储介质及电子设备
技术领域
本申请涉及控制技术领域,具体而言,涉及一种锅炉动态加速控制方法和装置、存储介质及电子设备。
背景技术
火电厂的生产是一个快/慢相间的主要受控工艺,在发生负荷变化的情况下,汽轮机的变化速度要高于锅炉的变化速度,而在满足电网负荷需求的同时,需要机炉之间能量达到的动态平衡,由此产生动态加速技术,在它的作用下快速响应负荷变化,提高火电厂的响应速度和稳定性。
动态加速技术是为了实现火电厂的快速响应和稳定性而设计的控制算法。其主要是为了解决快速响应负荷变化时,机炉之间能量达到的动态平衡问题,从而提高响应速度和稳定性。现有技术中的动态加速作为前馈控制量作用在锅炉主控的前馈端,前馈控制作为开环控制技术,存在对机组的动态控制的准确率比较低的问题。
针对相关技术中通过开环对机组的动态加速控制,导致对机组的动态控制的准确率比较低的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种锅炉动态加速控制方法和装置、存储介质及电子设备,以解决相关技术中通过开环对机组的动态加速控制,导致对机组的动态控制的准确率比较低的问题。
为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种锅炉动态加速控制方法。该方法包括:获取对机组的负荷调节指令,其中,所述机组由锅炉和汽轮机组成,所述负荷调节指令中至少包括机组负荷的变化量;获取目标动态加速算法,并通过所述目标动态加速算法对所述机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值;将所述第一加速值作为所述机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制,并在对所述锅炉的负荷进行控制时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与预设的当前设定蒸汽压力值之间的偏差;依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对所述目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中使所述机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
进一步地,获取目标动态加速算法包括:对所述机组的机组负荷的历史变化速率、所述机组负荷的历史变化幅度、所述汽轮机进口的历史设定蒸汽压力值的变化率以及预设的约束条件进行拟合,得到初始动态加速算法,其中,所述历史设定蒸汽压力值的变化率由所述机组负荷得到,所述约束条件用于约束所述初始动态加速算法的输出值;构建所述机组的仿真模型,并依据所述仿真模型和所述初始动态加速算法进行模拟仿真,得到增益调整范围;依据所述增益调整范围,构建增益算法,并依据所述增益算法和所述初始动态加速算法,确定所述目标动态加速算法。
进一步地,构建所述机组的仿真模型包括:获取所述机组的历史数据集,其中,所述历史数据集中至少包括:所述锅炉的主控的历史输出值、历史实发功率、历史蒸汽压力值、历史总煤量、给水流量值、烟气含氧量值、过热减温水流量值以及分离器的出口的历史温度值;通过多变量的闭环辨识算法对所述历史数据集进行分析,得到所述历史数据集中变量之间的传递函数;依据所述传递函数,构建所述机组的仿真模型。
进一步地,通过所述目标动态加速算法对所述机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值包括:依据所述机组负荷的变化量,得到所述机组负荷的当前变化率、所述机组负荷的当前变化幅度和所述汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率;依据所述机组负荷的当前变化率、所述机组负荷的当前变化幅度、所述汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率和所述目标动态加速算法,得到所述第一加速值。
进一步地,依据所述机组负荷的当前变化率、所述机组负荷的当前变化幅度、所述汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率和所述目标动态加速算法,得到所述第一加速值包括:获取所述汽轮机进口的当前蒸汽压力值;通过所述目标动态加速算法中的增益算法对所述当前蒸汽压力值和所述当前设定蒸汽压力值进行计算,得到第一增益值;依据所述第一增益值和所述机组负荷的当前变化率、所述机组负荷的当前变化幅度、所述汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率进行计算,得到所述第一加速值。
进一步地,通过所述目标动态加速算法中的增益算法对所述当前蒸汽压力值和所述当前设定蒸汽压力值进行计算,得到第一增益值包括:对所述当前蒸汽压力值和所述当前设定蒸汽压力值之间的差值进行计算,得到第一差值;判断所述第一差值是否大于压差阈值;若所述第一差值大于所述压差阈值,则依据增益调整范围中的数值确定所述第一增益值;若所述第一差值小于等于所述压差阈值,则确定预设数值为所述第一增益值。
进一步地,依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对所述目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中所述机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态包括:通过所述目标动态加速算法依据所述汽轮机进口的蒸汽压力值与所述当前设定蒸汽压力值之间的偏差进行计算,得到第二增益值;通过所述目标动态加速算法依据所述第二增益值和所述机组负荷的变化量进行计算,得到第二加速值;重复执行将所述第二加速值作为所述机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制的步骤,直至所述机组在变负荷过程中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
为了实现上述目的,根据本申请的另一方面,提供了一种锅炉动态加速控制装置。该装置包括:获取单元,用于获取对机组的负荷调节指令,其中,所述机组由锅炉和汽轮机组成,所述负荷调节指令中至少包括机组负荷的变化量;计算单元,用于获取目标动态加速算法,并通过所述目标动态加速算法对所述机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值;第一控制单元,用于将所述第一加速值作为所述机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制,并在对所述锅炉的负荷进行控制时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与预设的当前设定蒸汽压力值之间的偏差;第二控制单元,依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对所述目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中使所述机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
进一步地,所述获取单元包括:第一获取子单元,用于对所述机组的机组负荷的历史变化速率、所述机组负荷的历史变化幅度、所述汽轮机进口的历史设定蒸汽压力值的变化率以及预设的约束条件进行拟合,得到初始动态加速算法,其中,所述历史设定蒸汽压力值的变化率由所述机组负荷得到,所述约束条件用于约束所述初始动态加速算法的输出值;第一构建子单元,用于构建所述机组的仿真模型,并依据所述仿真模型和所述初始动态加速算法进行模拟仿真,得到增益调整范围;第二构建子单元,用于依据所述增益调整范围,构建增益算法,并依据所述增益算法和所述初始动态加速算法,确定所述目标动态加速算法。
进一步地,第一构建子单元包括:第一获取模块,用于获取所述机组的历史数据集,其中,所述历史数据集中至少包括:所述锅炉的主控的历史输出值、历史实发功率、历史蒸汽压力值、历史总煤量、给水流量值、烟气含氧量值、过热减温水流量值以及分离器的出口的历史温度值;分析模块,用于通过多变量的闭环辨识算法对所述历史数据集进行分析,得到所述历史数据集中变量之间的传递函数;构建模块,用于依据所述传递函数,构建所述机组的仿真模型。
进一步地,所述计算单元包括:第一确定子单元,用于依据所述机组负荷的变化量,得到所述机组负荷的当前变化率、所述机组负荷的当前变化幅度和所述汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率;第二确定子单元,用于依据所述机组负荷的当前变化率、所述机组负荷的当前变化幅度、所述汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率和所述目标动态加速算法,得到所述第一加速值。
进一步地,所述第二确定子单元包括:第二获取模块,用于获取所述汽轮机进口的当前蒸汽压力值;第一计算模块,用于通过所述目标动态加速算法中的增益算法对所述当前蒸汽压力值和所述当前设定蒸汽压力值进行计算,得到第一增益值;第二计算模块,用于依据所述第一增益值和所述机组负荷的当前变化率、所述机组负荷的当前变化幅度、所述汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率进行计算,得到所述第一加速值。
进一步地,第一计算模块包括:计算子模块,用于对所述当前蒸汽压力值和所述当前设定蒸汽压力值之间的差值进行计算,得到第一差值;判断子模块,用于判断所述第一差值是否大于压差阈值;第一确定子模块,用于若所述第一差值大于所述压差阈值,则依据增益调整范围中的数值确定所述第一增益值;第二确定子模块,用于若所述第一差值小于等于所述压差阈值,则确定预设数值为所述第一增益值。
进一步地,第二控制单元包括:第一计算子单元,用于通过所述目标动态加速算法依据所述汽轮机进口的蒸汽压力值与所述当前设定蒸汽压力值之间的偏差进行计算,得到第二增益值;第二计算子单元,用于通过所述目标动态加速算法依据所述第二增益值和所述机组负荷的变化量进行计算,得到第二加速值;执行子单元,用于重复执行将所述第二加速值作为所述机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制的步骤,直至所述机组在变负荷过程中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
为了实现上述目的,根据本申请的一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述任意一项所述的锅炉动态加速控制方法。
为了实现上述目的,根据本申请的另一个方面,还提供了一种电子设备,电子设备包括一个或多个处理器和存储器,存储器用于存储一个或多个处理器实现上述任意一项所述的锅炉动态加速控制方法。
通过本申请,采用以下步骤:获取对机组的负荷调节指令,其中,所述机组由锅炉和汽轮机组成,所述负荷调节指令中至少包括机组负荷的变化量;通过所述目标动态加速算法对所述机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值;获取目标动态加速算法,并通过所述目标动态加速算法对所述机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值,其中,所述目标动态加速算法作用在锅炉主控的前馈端,以使所述机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态;依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对所述目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中使所述机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态,解决了相关技术中采用开环对机组的动态加速控制,导致对机组的动态控制的准确率比较低的问题。在本方案中,在机组负荷发生变化时,目标动态加速算法根据机组负荷的变化量计算得到加速值,然后通过加速值对锅炉的主控输出进行控制,并在对锅炉的主控输出进行控制的同时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值的偏差值,并根据汽压偏差值对目标动态加速算法进行修正,通过锅炉主控输出进行锅炉的负荷控制,直至机组中的锅炉和汽轮机处于动态能量平衡状态,通过汽压偏差值和目标动态加速算法对机组中的锅炉实现动态闭环控制,可以更好地适应机组的动态变化和扰动,提高控制精度和稳定性,进而达到了提高对机组的动态控制的准确率的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是根据本申请实施例提供的锅炉动态加速控制方法的流程图;
图2是根据本申请实施例提供的锅炉动态加速控制方法的流程图一;
图3是根据本申请实施例提供的锅炉动态加速控制装置的示意图;
图4是根据本申请实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,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,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是,本公开所涉及的相关信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于展示的数据、分析的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。例如,本系统和相关用户或机构间设置有接口,在获取相关信息之前,需要通过接口向前述的用户或机构发送获取请求,并在接收到前述的用户或机构反馈的同意信息后,获取相关信息。
下面结合优选的实施步骤对本发明进行说明,图1是根据本申请实施例提供的锅炉动态加速控制方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:
步骤S101,获取对机组的负荷调节指令,其中,机组由锅炉和汽轮机组成,负荷调节指令中至少包括机组负荷的变化量。
可选地,在火电厂的协调控制中,需要机炉之间能量达到的动态平衡,由于在机组负荷发生变化时,汽轮机的响应速度高于锅炉的响应速度,因此需要对锅炉的主控输出进行动态加速控制。首先,获取对机组负荷进行调节的负荷调节指令,需要说明的是,负荷调节指令中至少包括机组负荷的变化量,例如,历史机组负荷是多少,调节后的机组负荷是多少。
步骤S102,获取目标动态加速算法,并通过目标动态加速算法对机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值。
可选地,为了获取对锅炉的主控输出进行控制的加速值,获取上述的目标动态加速算法,通过目标动态加速算法可以准确计算得到对锅炉的主控输出进行控制的加速值。通过目标动态加速算法对机组负荷的变化量进行计算得到用于对锅炉的主控输出进行控制的第一加速值。需要说明的是,目标动态加速算法作用在锅炉主控的前馈端,以使机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
在一可选的实施例中,上述的目标动态加速算法可以如公式(1)所示,
其中,Dd~目标动态加速算法的输出(%);rc~机组负荷变化的速率(MW/min);Ac~机组负荷变化的幅度(MW);~压力设定值的变化率(MPa/s);c~为约束条件,k~为增益调度系数。需要说明的是,约束条件用于约束目标动态加速算法的输出值,例如,在输出的加速值不能高于阈值等。
步骤S103,将所述第一加速值作为所述机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制,并在对所述锅炉的负荷进行控制时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与预设的当前设定蒸汽压力值之间的偏差。
可选地,在计算得到上述的第一加速值后,将输入到锅炉主控的前馈端中,通过锅炉的主控输出进行锅炉负荷控制,并且在对锅炉的主控输出进行控制时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值的偏差。需要说明的是,当前设定蒸汽压力值是机组负荷的函数,一般由制造厂提供或通过试验在DCS组态中生成。
步骤S104,依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对所述目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中使所述机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
可选地,通过上述的汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值的偏差值以及目标动态加速算法对锅炉的主控输出进行动态闭环控制,直至机组中的锅炉和汽轮机处于动态能量平衡状态。
综上所述,在机组负荷发生变化时,目标动态加速算法根据机组负荷的变化量计算得到加速值,然后将加速值叠加在对锅炉主控输出,进行锅炉负荷的控制,并在对锅炉负载进行控制的同时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值的偏差值,并根据汽压偏差值修正目标动态加速算法的输出,通过锅炉主控输出进行锅炉的负荷控制,直至机组中的锅炉和汽轮机处于动态平衡状态,通过汽压偏差值和目标动态加速算法对机组中的锅炉实现动态闭环控制,可以更好地适应机组的动态变化和扰动,提高控制精度和稳定性,进而达到了提高对机组的动态控制的准确率的效果。
可选地,在本申请实施例提供的锅炉动态加速控制方法中,获取目标动态加速算法包括:对机组的机组负荷的历史变化速率、机组负荷的历史变化幅度、汽轮机进口的历史设定蒸汽压力值的变化率以及预设的约束条件进行拟合,得到初始动态加速算法,其中,历史设定蒸汽压力值的变化率由机组负荷得到,约束条件用于约束初始动态加速算法的输出值;构建机组的仿真模型,并依据仿真模型和初始动态加速算法进行模拟仿真,得到增益调整范围;依据增益调整范围,构建增益算法,并依据增益算法和初始动态加速算法,确定目标动态加速算法。
可选地,采集机组的机组负荷的历史变化速率、机组负荷的历史变化幅度、汽轮机进口的历史设定蒸汽压力值的变化率等数据以及获取上述的预设的约束条件,然后通过历史变化速率、机组负荷的历史变化幅度、汽轮机进口的历史设定蒸汽压力值的变化率等数据以及预设的约束条件进行拟合,得到初始动态加速算法。例如,如公式(2)所示的初始动态加速算法:
式中:D~动态加速器的输出(%);rc~负荷变化的速率(MW/min);Ac~负荷变化的幅度(MW);~压力设定值的变化率(MPa/s);c~为约束条件。
在得到上述的初始动态加速算法之后,构建机组的仿真模型,通过建立合理的动态系统模型,可以对系统进行分析和仿真。通过仿真模型和初始动态加速算法进行模拟仿真,得到增益调整系数范围,并根据增益调整系数,构建增益算法,以通过增益调整系数修正动态加速器。在一可选的实施例中,增益调整系数范围:0.5~1.5。
在一可选的实施例中,通过增益算法得到增益调整系数,增益算法具体如公式(3)所示:
式中:Δp~压力的偏差(MPa);a~压力的偏差的阈值(MPa);c~约束条件。需要说明的是,上述的压力的偏差为汽轮机进口的当前蒸汽压力值与预设蒸汽压力值之间的偏差。
通过上述的初始动态加速算法和增益算法得到最终的目标动态加速算法。
综上所述,基于增益调度的动态加速自适应控制技术能够根据被控变量的偏差情况,自动修正动态加速的输出,提高对锅炉主控输出控制的准确度。
可选地,在本申请实施例提供的锅炉动态加速控制方法中,构建机组的仿真模型包括:获取机组的历史数据集,其中,历史数据集中至少包括:锅炉的主控的历史输出值、历史实发功率、历史蒸汽压力值、历史总煤量、给水流量值、烟气含氧量值、过热减温水流量值以及分离器的出口的历史温度值;通过多变量的闭环辨识算法对历史数据集进行分析,得到历史数据集中变量之间的传递函数;依据传递函数,构建机组的仿真模型。
可选地,大数据驱动的建模方法通常过程为:数据收集、数据预处理、特征提取、模型建立、模型评估、模型优化和模型应用。为了构建上述的机组的仿真模型,采集机组的历史数据集,即锅炉的主控的历史输出值、历史实发功率、历史蒸汽压力值、历史总煤量、给水流量值、烟气含氧量值、过热减温水流量值以及分离器的出口的历史温度值等数据,并通过多变量的闭环辨识算法对历史数据集进行分析,得到历史数据集中变量之间的传递函数,通过传递函数可以得到在输入信号变化后系统输出信号的变化情况。并进行系统性能评估、稳定性分析和频率响应分析。
需要说明的是,闭环辨识方法是通过对系统的输入和输出数据进行分析,推导出系统的传递函数。多变量的闭环辨识方法可以同时考虑系统的多个输入和输出变量之间的关系。
在一可选的实施例中,变量之间的传递函数包括下述的传递函数:
(1)汽机主控输出变化引起实发功率变化的对象特性为:
其中,在控制系统中,传递函数是描述输入和输出之间关系的数学模型。传递函数通常用s表示,s是复变量,表示复平面上的频率。s的实部表示频率的实部,虚部表示频率的虚部。传递函数中的s可以理解为频率的复数形式,用来描述输入信号在系统中的传递特性。通过对传递函数进行频域分析,可以得到系统的频率响应和稳定性等信息。
(2)汽机主控输出变化引起汽轮机进口压力变化的对象特性为:
(3)总煤量变化引起汽轮机进口压力变化对象特性为:
(4)给水流量变化引起汽轮机进口压力变化对象特性为:
(5)过热减温水流量变化引起汽轮机进口压力变化对象特性为:
(6)总煤量变化引起烟气含氧量变化对象特性为:
(7)总风量变化引起烟气含氧量变化对象特性为:
(8)总煤量变化引起分离器出口平均温度变化对象特性为:
(9)给水流量变化引起分离器出口平均温度变化对象特性为:
在得到上述的多个传递函数之后,利用这些传递函数建立构建机组的仿真模型。通过大数据驱动的建模方法,可以更全面地了解和建立各变量对象之间的静态关系,从而更准确地预测未来的变量值,为决策提供更可靠的依据。
可选地,在本申请实施例提供的锅炉动态加速控制方法中,通过目标动态加速算法对机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值,具体地,依据机组负荷的变化量,得到机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度和汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率;依据机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度、汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率和目标动态加速算法,得到第一加速值。
依据机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度、汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率和目标动态加速算法,得到第一加速值包括:获取汽轮机进口的当前蒸汽压力值;通过目标动态加速算法中的增益算法对当前蒸汽压力值和当前设定蒸汽压力值进行计算,得到第一增益值;依据第一增益值和机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度、汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率进行计算,得到第一加速值。
通过目标动态加速算法中的增益算法对当前蒸汽压力值和当前设定蒸汽压力值进行计算,得到第一增益值包括:对当前蒸汽压力值和当前设定蒸汽压力值之间的差值进行计算,得到第一差值;判断第一差值是否大于压差阈值;若第一差值大于压差阈值,则依据增益调整范围中的数值确定第一增益值;若第一差值小于等于压差阈值,则确定预设数值为第一增益值。
可选地,获取机组负荷的变化量确定机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度和汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率,将机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度、汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率代入到目标动态加速算法中进行计算得到初始加速值。
为了提高对锅炉主控输出控制的准确性,获取汽轮机进口的当前蒸汽压力值以及当前设定蒸汽压力值,计算当前蒸汽压力值和当前设定蒸汽压力值之间的偏差,得到上述的第一差值,然后判断第一差值是否大于压差阈值,如果第一差值大于压差阈值,则根据增益算法将整范围中的数值确定为第一增益值。如果第一差值小于等于压差阈值,则根据增益算法确定预设数值(例如,1)为第一增益值。
最后,通过计算第一增益值和初始加速值的乘积,得到上述的第一加速值。
综上所述,通过机前压力与设定值的偏差动态修正动态加速的量,提高了计算第一加速值的合理性。
可选地,在本申请实施例提供的锅炉动态加速控制方法中,依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态包括:通过目标动态加速算法依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差进行计算,得到第二增益值;通过目标动态加速算法依据第二增益值和机组负荷的变化量进行计算,得到第二加速值;重复执行将第二加速值作为机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制的步骤,直至机组在变负荷过程中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
可选地,为了进一步地提高对锅炉的主控输出的准确性,在通过第一加速值对锅炉的主控输出进行控制时,通过目标动态加速算法基于汽轮机进口的当前蒸汽压力值和当前设定蒸汽压力值之间的偏差进行计算,得到第二增益值,然后通过第二增益值以及通过机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度、汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率得进行计算,得到第二加速值,并重复执行将第二加速值作为机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制的步骤,直至机组中的锅炉和汽轮机处于动态平衡状态。
通过实时评估当前机组的被控变量的偏差,确定适当的增益并对其进行动态加速的增益调度,能够有效提升对锅炉的主控输出的准确性。
在一可选的实施例中,可以采用如图2所示的流程图实现对锅炉的主控输出的控制,首先,获取对机组负荷进行调节的调节指令。为了获取对锅炉的主控输出进行控制的加速值,获取上述的目标动态加速算法,通过目标动态加速算法对机组负荷的变化量进行计算得到用于对锅炉负载输出进行控制的第一加速值。在计算得到上述的第一加速值后,输入到锅炉的主控中,以对锅炉负载输出进行控制,并且在对锅炉负载进行控制时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值的偏差值。通过目标动态加速算法依据汽轮机进口的当前蒸汽压力值和当前设定蒸汽压力值之间的偏差进行计算,得到第二增益值,然后通过第二增益值以及通过机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度、汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率进行计算,得到第二加速值,并重复执行将第二加速值作为机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制的步骤,直至机组中的锅炉和汽轮机处于动态平衡状态。
本申请实施例提供的锅炉动态加速控制方法,通过获取对机组的负荷调节指令,其中,机组由锅炉和汽轮机组成,负荷调节指令中至少包括机组负荷的变化量;通过目标动态加速算法对机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值;获取目标动态加速算法,并通过目标动态加速算法对机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值;依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中使机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态,解决了相关技术中采用开环对机组的动态加速控制,导致对机组的动态控制的准确率比较低的问题。在本方案中,在机组负荷发生变化时,目标动态加速算法根据机组负荷的变化量计算得到加速值,然后通过加速值对锅炉的主控输出进行控制,并在对锅炉的主控输出进行控制的同时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值的偏差值,并根据汽压偏差值对目标动态加速算法进行修正,通过锅炉主控输出进行锅炉的负荷控制,直至机组中的锅炉和汽轮机处于动态能量平衡状态,通过汽压偏差值和目标动态加速算法对机组中的锅炉实现动态闭环控制,可以更好地适应机组的动态变化和扰动,提高控制精度和稳定性,进而达到了提高对机组的动态控制的准确率的效果。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请实施例还提供了一种锅炉动态加速控制装置,需要说明的是,本申请实施例的锅炉动态加速控制装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于锅炉动态加速控制方法。以下对本申请实施例提供的锅炉动态加速控制装置进行介绍。
图3是根据本申请实施例的锅炉动态加速控制装置的示意图。如图3所示,该装置包括:获取单元301,计算单元302,第一控制单元303和第二控制单元304。
获取单元301,用于获取对机组的负荷调节指令,其中,机组由锅炉和汽轮机组成,负荷调节指令中至少包括机组负荷的变化量;
计算单元302,用于获取目标动态加速算法,并通过目标动态加速算法对机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值;
第一控制单元303,用于将第一加速值作为机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制,并在对锅炉的负荷进行控制时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与预设的当前设定蒸汽压力值之间的偏差;
第二控制单元304,用于依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中使机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
本申请实施例提供的锅炉动态加速控制装置,通过获取单元301获取对机组的负荷调节指令,其中,机组由锅炉和汽轮机组成,负荷调节指令中至少包括机组负荷的变化量;计算单元302获取目标动态加速算法,并通过目标动态加速算法对机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值;第一控制单元303将第一加速值作为机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制,并在对锅炉的负荷进行控制时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与预设的当前设定蒸汽压力值之间的偏差;第二控制单元304依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中使机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态,解决了相关技术中采用开环对机组的动态加速控制,导致对机组的动态控制的准确率比较低的问题。在本方案中,在机组负荷发生变化时,目标动态加速算法根据机组负荷的变化量计算得到加速值,然后通过加速值对锅炉的主控输出进行控制,并在对锅炉的主控输出进行控制的同时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值的偏差值,并根据汽压偏差值对目标动态加速算法进行修正,通过锅炉主控输出进行锅炉的负荷控制,直至机组中的锅炉和汽轮机处于动态能量平衡状态,通过汽压偏差值和目标动态加速算法对机组中的锅炉实现动态闭环控制,可以更好地适应机组的动态变化和扰动,提高控制精度和稳定性,进而达到了提高对机组的动态控制的准确率的效果。
可选地,在本申请实施例提供的锅炉动态加速控制装置中,获取单元包括:第一获取子单元,用于对机组的机组负荷的历史变化速率、机组负荷的历史变化幅度、汽轮机进口的历史设定蒸汽压力值的变化率以及预设的约束条件进行拟合,得到初始动态加速算法,其中,历史设定蒸汽压力值的变化率由机组负荷得到,约束条件用于约束初始动态加速算法的输出值;第一构建子单元,用于构建机组的仿真模型,并依据仿真模型和初始动态加速算法进行模拟仿真,得到增益调整范围;第二构建子单元,用于依据增益调整范围,构建增益算法,并依据增益算法和初始动态加速算法,确定目标动态加速算法。
可选地,在本申请实施例提供的锅炉动态加速控制装置中,第一构建子单元包括:第一获取模块,用于获取机组的历史数据集,其中,历史数据集中至少包括:锅炉的主控的历史输出值、历史实发功率、历史蒸汽压力值、历史总煤量、给水流量值、烟气含氧量值、过热减温水流量值以及分离器的出口的历史温度值;分析模块,用于通过多变量的闭环辨识算法对历史数据集进行分析,得到历史数据集中变量之间的传递函数;构建模块,用于依据传递函数,构建机组的仿真模型。
可选地,在本申请实施例提供的锅炉动态加速控制装置中,计算单元包括:第一确定子单元,用于依据机组负荷的变化量,得到机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度和汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率;第二确定子单元,用于依据机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度、汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率和目标动态加速算法,得到第一加速值。
可选地,在本申请实施例提供的锅炉动态加速控制装置中,第二确定子单元包括:第二获取模块,用于获取汽轮机进口的当前蒸汽压力值;第一计算模块,用于通过目标动态加速算法中的增益算法对当前蒸汽压力值和当前设定蒸汽压力值进行计算,得到第一增益值;第二计算模块,用于依据第一增益值和机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度、汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率进行计算,得到第一加速值。
可选地,在本申请实施例提供的锅炉动态加速控制装置中,第一计算模块包括:计算子模块,用于对当前蒸汽压力值和当前设定蒸汽压力值之间的差值进行计算,得到第一差值;判断子模块,用于判断第一差值是否大于压差阈值;第一确定子模块,用于若第一差值大于压差阈值,则依据增益调整范围中的数值确定第一增益值;第二确定子模块,用于若第一差值小于等于压差阈值,则确定预设数值为第一增益值。
可选地,在本申请实施例提供的锅炉动态加速控制装置中,第二控制单元包括:第一计算子单元,用于通过目标动态加速算法依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差进行计算,得到第二增益值;第二计算子单元,用于通过目标动态加速算法依据第二增益值和机组负荷的变化量进行计算,得到第二加速值;执行子单元,用于重复执行将第二加速值作为机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制的步骤,直至机组在变负荷过程中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
锅炉动态加速控制装置包括处理器和存储器,上述的获取单元301,计算单元302,第一控制单元303和第二控制单元304等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来实现对锅炉的动态加速。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现锅炉动态加速控制方法。
本发明实施例提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行锅炉动态加速控制方法。
如图4所示,本发明实施例提供了一种电子设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现以下步骤:获取对机组的负荷调节指令,其中,机组由锅炉和汽轮机组成,负荷调节指令中至少包括机组负荷的变化量;获取目标动态加速算法,并通过目标动态加速算法对机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值;将第一加速值作为机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制,并在对锅炉的负荷进行控制时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与预设的当前设定蒸汽压力值之间的偏差;依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中使机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
可选地,获取目标动态加速算法包括:对机组的机组负荷的历史变化速率、机组负荷的历史变化幅度、汽轮机进口的历史设定蒸汽压力值的变化率以及预设的约束条件进行拟合,得到初始动态加速算法,其中,历史设定蒸汽压力值的变化率由机组负荷得到,约束条件用于约束初始动态加速算法的输出值;构建机组的仿真模型,并依据仿真模型和初始动态加速算法进行模拟仿真,得到增益调整范围;依据增益调整范围,构建增益算法,并依据增益算法和初始动态加速算法,确定目标动态加速算法。
可选地,构建机组的仿真模型包括:获取机组的历史数据集,其中,历史数据集中至少包括:锅炉的主控的历史输出值、历史实发功率、历史蒸汽压力值、历史总煤量、给水流量值、烟气含氧量值、过热减温水流量值以及分离器的出口的历史温度值;通过多变量的闭环辨识算法对历史数据集进行分析,得到历史数据集中变量之间的传递函数;依据传递函数,构建机组的仿真模型。
可选地,通过目标动态加速算法对机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值包括:依据机组负荷的变化量,得到机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度和汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率;依据机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度、汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率和目标动态加速算法,得到第一加速值。
可选地,依据机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度、汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率和目标动态加速算法,得到第一加速值包括:获取汽轮机进口的当前蒸汽压力值;通过目标动态加速算法中的增益算法对当前蒸汽压力值和当前设定蒸汽压力值进行计算,得到第一增益值;依据第一增益值和机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度、汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率进行计算,得到第一加速值。
可选地,通过目标动态加速算法中的增益算法对当前蒸汽压力值和当前设定蒸汽压力值进行计算,得到第一增益值包括:对当前蒸汽压力值和当前设定蒸汽压力值之间的差值进行计算,得到第一差值;判断第一差值是否大于压差阈值;若第一差值大于压差阈值,则依据增益调整范围中的数值确定第一增益值;若第一差值小于等于压差阈值,则确定预设数值为第一增益值。
可选地,依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态包括:通过目标动态加速算法依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差进行计算,得到第二增益值;通过目标动态加速算法依据第二增益值和机组负荷的变化量进行计算,得到第二加速值;重复执行将第二加速值作为机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制的步骤,直至机组在变负荷过程中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有如下方法步骤的程序:获取对机组的负荷调节指令,其中,机组由锅炉和汽轮机组成,负荷调节指令中至少包括机组负荷的变化量;获取目标动态加速算法,并通过目标动态加速算法对机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值;将第一加速值作为机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制,并在对锅炉的负荷进行控制时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与预设的当前设定蒸汽压力值之间的偏差;依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中使机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
可选地,获取目标动态加速算法包括:对机组的机组负荷的历史变化速率、机组负荷的历史变化幅度、汽轮机进口的历史设定蒸汽压力值的变化率以及预设的约束条件进行拟合,得到初始动态加速算法,其中,历史设定蒸汽压力值的变化率由机组负荷得到,约束条件用于约束初始动态加速算法的输出值;构建机组的仿真模型,并依据仿真模型和初始动态加速算法进行模拟仿真,得到增益调整范围;依据增益调整范围,构建增益算法,并依据增益算法和初始动态加速算法,确定目标动态加速算法。
可选地,构建机组的仿真模型包括:获取机组的历史数据集,其中,历史数据集中至少包括:锅炉的主控的历史输出值、历史实发功率、历史蒸汽压力值、历史总煤量、给水流量值、烟气含氧量值、过热减温水流量值以及分离器的出口的历史温度值;通过多变量的闭环辨识算法对历史数据集进行分析,得到历史数据集中变量之间的传递函数;依据传递函数,构建机组的仿真模型。
可选地,通过目标动态加速算法对机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值包括:依据机组负荷的变化量,得到机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度和汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率;依据机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度、汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率和目标动态加速算法,得到第一加速值。
可选地,依据机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度、汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率和目标动态加速算法,得到第一加速值包括:获取汽轮机进口的当前蒸汽压力值;通过目标动态加速算法中的增益算法对当前蒸汽压力值和当前设定蒸汽压力值进行计算,得到第一增益值;依据第一增益值和机组负荷的当前变化率、机组负荷的当前变化幅度、汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率进行计算,得到第一加速值。
可选地,通过目标动态加速算法中的增益算法对当前蒸汽压力值和当前设定蒸汽压力值进行计算,得到第一增益值包括:对当前蒸汽压力值和当前设定蒸汽压力值之间的差值进行计算,得到第一差值;判断第一差值是否大于压差阈值;若第一差值大于压差阈值,则依据增益调整范围中的数值确定第一增益值;若第一差值小于等于压差阈值,则确定预设数值为第一增益值。
可选地,依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态包括:通过目标动态加速算法依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差进行计算,得到第二增益值;通过目标动态加速算法依据第二增益值和机组负荷的变化量进行计算,得到第二加速值;重复执行将第二加速值作为机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制的步骤,直至机组在变负荷过程中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,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、商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、商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,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种锅炉动态加速控制方法,其特征在于,包括:
获取对机组的负荷调节指令,其中,所述机组由锅炉和汽轮机组成,所述负荷调节指令中至少包括机组负荷的变化量;
获取目标动态加速算法,并通过所述目标动态加速算法对所述机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值;
将所述第一加速值作为所述机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制,并在对所述锅炉的负荷进行控制时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与预设的当前设定蒸汽压力值之间的偏差;
依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对所述目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中使所述机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取目标动态加速算法包括:
对所述机组的机组负荷的历史变化速率、所述机组负荷的历史变化幅度、所述汽轮机进口的历史设定蒸汽压力值的变化率以及预设的约束条件进行拟合,得到初始动态加速算法,其中,所述历史设定蒸汽压力值的变化率由所述机组负荷得到,所述约束条件用于约束所述初始动态加速算法的输出值;
构建所述机组的仿真模型,并依据所述仿真模型和所述初始动态加速算法进行模拟仿真,得到增益调整范围;
依据所述增益调整范围,构建增益算法,并依据所述增益算法和所述初始动态加速算法,确定所述目标动态加速算法。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,构建所述机组的仿真模型包括:
获取所述机组的历史数据集,其中,所述历史数据集中至少包括:所述锅炉的主控的历史输出值、历史实发功率、历史蒸汽压力值、历史总煤量、给水流量值、烟气含氧量值、过热减温水流量值以及分离器的出口的历史温度值;
通过多变量的闭环辨识算法对所述历史数据集进行分析,得到所述历史数据集中变量之间的传递函数;
依据所述传递函数,构建所述机组的仿真模型。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述目标动态加速算法对所述机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值包括:
依据所述机组负荷的变化量,得到所述机组负荷的当前变化率、所述机组负荷的当前变化幅度和汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率;
依据所述机组负荷的当前变化率、所述机组负荷的当前变化幅度、所述汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率和所述目标动态加速算法,得到所述第一加速值。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,依据所述机组负荷的当前变化率、所述机组负荷的当前变化幅度、所述汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率和所述目标动态加速算法,得到所述第一加速值包括:
获取所述汽轮机进口的当前蒸汽压力值;
通过所述目标动态加速算法中的增益算法对所述当前蒸汽压力值和所述当前设定蒸汽压力值进行计算,得到第一增益值;
依据所述第一增益值和所述机组负荷的当前变化率、所述机组负荷的当前变化幅度、所述汽轮机出口的当前设定蒸汽压力值的变化率进行计算,得到所述第一加速值。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过所述目标动态加速算法中的增益算法对所述当前蒸汽压力值和所述当前设定蒸汽压力值进行计算,得到第一增益值包括:
对所述当前蒸汽压力值和所述当前设定蒸汽压力值之间的差值进行计算,得到第一差值;
判断所述第一差值是否大于压差阈值;
若所述第一差值大于所述压差阈值,则依据增益调整范围中的数值确定所述第一增益值;
若所述第一差值小于等于所述压差阈值,则确定预设数值为所述第一增益值。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对所述目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中所述机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态包括:
通过所述目标动态加速算法依据所述汽轮机进口的蒸汽压力值与所述当前设定蒸汽压力值之间的偏差进行计算,得到第二增益值;
通过所述目标动态加速算法依据所述第二增益值和所述机组负荷的变化量进行计算,得到第二加速值;
重复执行将所述第二加速值作为所述机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制的步骤,直至所述机组在变负荷过程中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
8.一种锅炉动态加速控制装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取对机组的负荷调节指令,其中,所述机组由锅炉和汽轮机组成,所述负荷调节指令中至少包括机组负荷的变化量;
计算单元,用于获取目标动态加速算法,并通过所述目标动态加速算法对所述机组负荷的变化量进行计算,得到第一加速值;
第一控制单元,用于将所述第一加速值作为所述机组中的锅炉主控的动态前馈信号,叠加到锅炉主控的输出中,以对锅炉的负荷进行控制,并在对所述锅炉的负荷进行控制时,获取汽轮机进口的蒸汽压力值与预设的当前设定蒸汽压力值之间的偏差;
第二控制单元,依据汽轮机进口的蒸汽压力值与当前设定蒸汽压力值之间的偏差对所述目标动态加速算法输出的加速值进行动态修正,以在动态过程中使所述机组中的锅炉和汽轮机处于能量平衡状态。
9.一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程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的锅炉动态加速控制方法。
10.一种电子设备,其特征在于,包括一个或多个处理器和存储器,所述存储器用于存储一个或多个程序,其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至7中任意一项所述的锅炉动态加速控制方法。
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