CN117875025A - 火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法 - Google Patents

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CN117875025A CN202311779443.0A CN202311779443A CN117875025A CN 117875025 A CN117875025 A CN 117875025A CN 202311779443 A CN202311779443 A CN 202311779443A CN 117875025 A CN117875025 A CN 117875025A
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杨海生
王红兵
郗孟杰
李春玉
闫晓沛
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Abstract

本申请涉及机组调峰灵活性技术领域，提供了一种火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法。其中，上述方法包括首先进行进汽调阀配汽函数的开关模拟仿真，检查调阀是否存在大幅摆动异常状况，异常消除后进行顺序阀及单阀运行方式下的流量特性试验，获取相对进汽量随综合阀位指令的变化特性，计算综合阀位指令修正映射函数，进而通过模拟仿真获得新配汽整定函数，最后重新进行流量特性试验来验证流量特性的线性变化。上述方法基于汽轮机原配汽函数设置下顺序阀及单阀运行方式下的汽轮机流量特性试验数据，获得汽轮机综合阀位指令修正映射函数，进而通过模拟仿真获得不同配汽方式下的新配汽整定函数，可以便捷地实现汽轮机流量特性的线性化。

Description

火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法
技术领域
本申请属于机组调峰灵活性评估技术领域，尤其涉及一种火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法。
背景技术
公开号为CN201710383163.6的发明专利公开了一种基于大数据分析的汽轮机阀门流量特性参数优化方法，步骤包括：通过DCS获取机组历史运行数据并经初步筛选获取稳定工况下的运行数据，然后再进行信息挖掘获取机组在各运行工况下的特征数据，采用改进型弗留格尔公式计算汽轮机的实际进汽流量；将计算获得的实际进汽流量代替DEH系统组态中原阀门流量特性参数中的综合阀位指令，完成对汽轮机阀门流量特性参数的优化。可知，该发明专利仅通过大量的机组历史数据挖掘出稳定工况下的特征数据，再进行系列计算得出实际进汽量，用来替换综合阀位指令。但是，获取机组历史数据存在随时性，容易造成误差。
公开号为CN202211104513.8的发明专利公开了一种汽轮机阀门流量特性曲线动态优化方法，包括以下步骤：采集汽轮机组的运行数据，求解汽轮机组阀门不同开度下的流量特性曲线；利用所述流量特性曲线，制定汽轮机组阀门的流量优化策略，根据流量优化策略实现汽轮机阀门流量特性曲线的动态优化，优化完成后自动开始下一优化周期。可知，该发明专利需采集汽轮机组的运行数据，求解不同开度下的流量特性曲线，而后通过这些曲线制定流量优化策略，在此过程中，未考虑到进汽调阀大幅摆动的异常情况，容易造成无效数据，影响后续优化策略的制定。
通过上述分析可知，相关技术中，往往需要收集大量的历史数据或者在某些特定条件下进行。并且，在实际应用过程中，机组汽轮机流量特性线性度较差时，往往会造成汽轮机一次调频及AGC性能在个别试验工况下较好，但在实际运行工况(尤其是滑压运行低负荷工况)动作时响应性能变差。常用汽轮机流量特性优化试验方法计算复杂，中间环节函数多，对现场技术人员实施难度较大，如何提供一种汽轮机进汽调阀流量特性线性化的便捷方法，是现场面临的一个迫切需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法，以消除汽轮机进汽调阀调节中大幅摆动的安全隐患、改善机组一次调频及AGC动态响应能力、提升机组汽轮机深度调峰灵活性。
本申请公开了火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法，包括：
获取机组汽轮机进汽调阀配汽函数设置；
进行汽轮机顺序阀方式下进汽调阀开关模拟仿真，检查是否存在随进汽调阀随汽轮机综合阀位指令大幅摆动状况；
若存在，则调整进汽调阀配汽函数中的重叠度区间的设置，重复仿真直至调阀消除大幅摆动异常现象；
在顺序阀及单阀运行方式下分别进行汽轮机流量特性试验，获取汽轮机相对进汽量随汽轮机综合阀位指令的实际特性曲线；
计算使实际特性曲线达到预期线性特性曲线的汽轮机综合阀位指令修正映射函数；
进行附加汽轮机综合阀位指令修正映射函数环节的进汽调阀开关模拟仿真，获得不同配汽方式下的新配汽整定函数；
在新配汽整定函数设置下，重新进行汽轮机流量特性试验，验证汽轮机相对进汽量随汽轮机综合阀位指令的线性变化特性。
其中一种可能的实现方式中，所述获取机组汽轮机进汽调阀配汽函数设置，包括：
汽轮机进汽调阀配汽函数采用直接配汽方式时，获取汽轮机数字电液控制系统DEH中顺序阀方式与单阀方式下综合阀位指令与各个调阀开度指令的函数映射关系。
其中一种可能的实现方式中，所述获取机组汽轮机进汽调阀配汽函数设置，包括：
汽轮机进汽调阀配汽函数采用间接配汽方式时，获取汽轮机DEH中顺序阀方式与单阀方式下顺序阀背压修正函数、流量分配函数、阀门重叠度修正函数、单阀流量修正函数、阀门临界流量开度函数的映射关系。
其中一种可能的实现方式中，所述采用配汽函数设置，进行汽轮机顺序阀方式下进汽调阀开关模拟仿真，检查调阀是否存在随汽轮机综合阀位指令大幅摆动状况，包括：
按照机组汽轮机数字电液控制系统DEH的配汽函数设置，搭建模拟仿真计算程序，用于实现综合阀位指令输入量与各调阀开度指令输出量的动态显示；
在模拟仿真计算程序中，将综合阀位指令由0变化至100％，每次1％增加量，观察各调阀开度指令的变化情况；当综合阀位指令增加1％、调阀开度指令变化超过指定速率限值时，判定调阀实际调节中存在大幅摆动状况，此刻的前一个综合阀位指令为综合阀位重设起始指令FCs，对应的调阀开度指令为调阀开度重设指令Pcvs。
其中一种可能的实现方式中，所述针对存在大幅摆动的进汽调阀，调整进汽调阀配汽函数中的重叠度区间设置，重复仿真直至进汽调阀消除大幅摆动异常现象，包括：
汽轮机进汽调阀配汽函数采用直接配汽方式时，顺序阀方式下综合阀位指令与存在大幅摆动状况调阀的开度指令的函数映射关系为：
当存在大幅摆动状况时，综合阀位指令为FCs时，对应调阀开度指令为Pcvs，综合阀位指令为FCe时，对应调阀开度指令为100％，综合阀位指令大于FCe时，对应调阀开度指令仍为100％；
其中，FCs为汽轮机顺序阀方式下进汽调阀开关模拟仿真中，检查进汽调阀是否存在随汽轮机综合阀位指令大幅摆动状况时大幅摆动时刻的前一个综合阀位指令，此刻对应的调阀开度指令为Pcvs；FCe为调阀开度指令100％时对应的综合阀位指令，PS为调阀开度指令随综合阀位指令的变化速率，FCe＝FCs+(100-Pcvs)/PS，式中PS小于等于指定速率限值。
其中一种可能的实现方式中，所述针对存在大幅摆动的进汽调阀，调整进汽调阀配汽函数中的重叠度区间设置，重复仿真直至进汽调阀消除大幅摆动异常现象，包括：
汽轮机进汽调阀配汽函数采用间接配汽方式时，顺序阀方式下配汽函数中的阀门重叠度修正函数的输入量和输出量映射关系为：
当存在大幅摆动状况时，阀门重叠度修正函数的输入量小于0时，对应阀门重叠度修正函数输出量为0，阀门重叠度修正函数的输入量等于0时，对应阀门重叠度修正函数输出量为0，阀门重叠度修正函数的输入量为FCs时，对应阀门重叠度修正函数输出量为FCs，阀门重叠度修正函数的输入量为FCe时，对应阀门重叠度修正函数输出量为100％，阀门重叠度修正函数的输入量大于FCe时，对应阀门重叠度修正函数输出量为100％；
其中，FCs为汽轮机顺序阀方式下进汽调阀开关模拟仿真中，检查进汽调阀是否存在随汽轮机综合阀位指令大幅摆动状况时大幅摆动时刻的前一个综合阀位指令，此刻对应的调阀开度指令为Pcvs；FCe为调阀开度指令100％时对应的综合阀位指令，PS为调阀开度指令随综合阀位指令的变化速率，FCe＝FCs+(100-Pcvs)/PS，式中PS小于等于指定速率限值。
其中一种可能的实现方式中，所述配汽函数设置下，顺序阀及单阀运行方式下分别进行汽轮机流量特性试验，获取汽轮机相对进汽量随汽轮机综合阀位指令的变化特性并绘制实际特性曲线；所述方法包括以下步骤：
步骤一：机组自动发电量控制AGC退出、协调控制系统CCS协调退出，汽轮机数字电液控制系统DEH遥控切除；DEH一次调频回路、功率回路、压力回路切除；DEH采用阀控方式；汽轮机处于单阀运行模式；
步骤二：额定负荷、额定主蒸汽温度条件下，所有进汽调阀全开，记录主蒸汽压力pb，并保持不变；
步骤三：缓慢降低汽轮机综合阀位指令，直至汽轮机进汽调阀开度小于20％并达到最低40％额定出力；调整汽轮机综合阀位指令变化速率小于等于1％/min；
步骤四：每次总指令变化后，保持参数稳定大于等于5分钟，再进行下一步调整；稳定后的主蒸汽压力与初始调阀全开时的主蒸汽压力差值小于0.2MPa；
步骤五：切换至顺序阀方式运行，缓慢增加汽轮机综合阀位指令，直至汽轮机调阀开度100％并达到100％额定出力；调整汽轮机综合阀位指令变化速率小于等于1％/min；
步骤六：各汽轮机综合阀位指令工况下，记录主要参数，包括机组主汽压力、主汽温度、调节级压力、调节级温度、蒸汽流量指令、综合阀位指令、各高压调节阀开度、发电机功率测点数据；
步骤七：将调节级压力p2、调节级温度t2、主汽压力pms以及对应的调节级比容v2，以及调节阀全开、额定负荷下的调节级压力p20、调节级温度t20、主汽压力pms0以及对应的调节级比容v20的数值代入到(1)，获得各个进汽调阀稳定状态下的汽轮机相对进汽量Fr；将各个汽轮机综合阀位指令下获得的汽轮机相对进汽量进行列表，获得汽轮机相对进汽量随汽轮机进汽综合阀位指令的变化特性；
其中，(1)中，v2为将调节级压力p2、调节级温度t2代入到f(p，t)计算所得数值，v20为将调节级压力p20、调节级温度t20代入到f(p，t)计算所得数值，f(p，t)为根据蒸汽压力和蒸汽温度计算蒸汽比容的函数；
步骤八：将上述特性绘制为横坐标x为汽轮机进汽综合阀位指令、纵坐标y为汽轮机相对进汽量的变化特性曲线。
其中一种可能的实现方式中，所述计算使实际特性曲线达到预期线性特性曲线的汽轮机综合阀位指令修正映射函数，包括：
将汽轮机流量特性试验获得的横坐标为汽轮机进汽综合阀位指令、纵坐标为汽轮机相对进汽量的变化特性曲线进行线性拟合，获得各线性拟合线交点的系列坐标点；
变化特性曲线的第j个坐标点坐标(FC(j),Fms(j))，向横轴x做垂线获得与y＝x的交点为(FC(j),FC(j))，由此交点向纵轴y做垂线，获得与变化特性曲线的交点坐标为(FCx(j),FC(j))；将交点进行坐标交换得到的(FC(j),FCx(j))为使实际特性曲线达到预期线性特性曲线的汽轮机综合阀位指令修正映射函数的第j个修正点；系列修正点组合即使实际特性曲线达到预期线性特性曲线的汽轮机综合阀位指令修正映射函数。
其中一种可能的实现方式中，所述进行附加汽轮机综合阀位指令修正映射函数环节的进汽调阀开关模拟仿真，获得直接配汽方式下的新配汽整定函数，包括：
汽轮机进汽调阀配汽函数设置采用直接配汽方式时，顺序阀方式与单阀方式下按照第一预设次序获取不同综合阀位指令对应的调阀开度指令；其中，所述第一预设次序为综合阀位指令、汽轮机综合阀位指令修正映射函数、原配汽函数中综合阀位指令与调阀开度指令的映射函数、调阀开度指令；将顺序阀方式与单阀方式下获得的综合阀位指令与调阀开度指令的对应关系，整定为顺序阀方式与单阀方式下的新配汽函数中的综合阀位指令与调阀开度指令的映射函数。
其中一种可能的实现方式中，所述进行附加汽轮机综合阀位指令修正映射函数环节的进汽调阀开关模拟仿真，获得间接配汽方式下的新配汽整定函数，包括：
汽轮机进汽调阀配汽函数设置采用间接配汽方式时，顺序阀方式下按照第二预设次序获取不同综合阀位指令对应的临界流量指令；其中，所述第二预设次序为综合阀位指令、汽轮机综合阀位指令修正映射函数、原配汽函数中顺序阀背压修正函数、顺序阀临界流量指令；其中顺序阀临界流量指令为附加了汽轮机综合阀位指令修正映射函数后的顺序阀背压修正函数的输出量；将顺序阀方式下获得的综合阀位指令与临界流量指令的对应关系，整定为顺序阀方式下的新配汽函数中的顺序阀背压修正函数；单阀方式下按照第三预设次序获取综合阀位指令对应的临界流量指令；其中，所述第三预设次序为综合阀位指令、汽轮机综合阀位指令修正映射函数、原配汽函数中单阀流量修正函数、单阀临界流量指令；其中单阀临界流量指令为附加了汽轮机综合阀位指令修正映射函数后的单阀流量修正函数的输出量；将单阀方式下获得的综合阀位指令与临界流量指令的对应关系，整定为单阀方式下的新配汽函数中的单阀流量修正函数。
本申请与现有技术相比存在的有益效果是：本申请基于汽轮机原配汽函数设置，消除了大幅摆动的异常后，在顺序阀及单阀运行方式下进行汽轮机流量特性试验，获得汽轮机综合阀位指令修正映射函数，进而通过模拟仿真获得不同配汽方式下的新配汽整定函数，可以便捷地实现汽轮机流量特性的线性化，有效消除汽轮机进汽调阀调节中大幅摆动的安全隐患、改善机组一次调频及AGC动态响应能力，以及提升机组汽轮机深度调峰灵活性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一方法的基本流程示意图；
图2为本申请实施例一中直接配汽方式配汽函数示意图；
图3是本申请实施例一中间接配汽方式配汽函数示意图；
图4是本申请实施例二、实施例三终端结构示意图。
具体实施方式
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，都属于本申请保护的范围。
实施例一：
参见图1，为本申请提供的火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法的实施例一的流程图。如图1中所示，上述方法的具体实现步骤可以包括：
步骤101、获取机组汽轮机当前实际进汽调阀配汽函数设置。
步骤102、采用当前配汽函数设置，进行汽轮机顺序阀方式下进汽调阀开关模拟仿真，检查是否存在随进汽调阀随汽轮机综合阀位指令大幅摆动状况。
步骤103、若存在，则调整进汽调阀函数中的重叠度区间设置，重复仿真直至进汽调阀消除大幅摆动异常现象。
步骤104：在上述调整后的配汽函数设置下，在顺序阀及单阀运行方式下分别进行汽轮机流量特性试验，获取汽轮机相对进汽量随汽轮机综合阀位指令的变化特性并绘制实际特性曲线。
步骤105：根据对比实际特性曲线与线性曲线的差异，计算出使实际特性曲线达到预期线性特性曲线的汽轮机综合阀位指令修正映射函数。
步骤106：进行附加汽轮机综合阀位指令修正映射函数环节的进汽调阀开关模拟仿真，获得不同配汽方式下的新配汽整定函数。
步骤107：在新配汽整定函数设置下，在顺序阀及单阀运行方式下重新进行汽轮机流量特性试验，验证汽轮机相对进汽量随汽轮机综合阀位指令的线性变化特性。
本申请与现有技术相比存在的有益效果是：本申请基于汽轮机原配汽函数设置，消除了大幅摆动的异常后，在顺序阀及单阀运行方式下进行汽轮机流量特性试验，获得汽轮机综合阀位指令修正映射函数，进而通过模拟仿真获得不同配汽方式下的新配汽整定函数，可以便捷地实现汽轮机流量特性的线性化，有效消除汽轮机进汽调阀调节中大幅摆动的安全隐患、改善机组一次调频及AGC动态响应能力，以及提升机组汽轮机深度调峰灵活性。
下面，结合具体实施例，对本申请提出的上述火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法进行进一步描述。
本实施例中，步骤101的具体实施方式包括：
获取机组汽轮机当前实际进汽调阀配汽函数设置，其可以包括两种配汽方式，包括直接汽配方式和间接汽配方式。
参见图2，为汽轮机进汽调阀配汽函数为直接配汽方式时的示意图。如图2中所示，可以分别获取汽轮机数字电液控制系统DEH中顺序阀方式与单阀方式下综合阀位指令与各个调阀开度指令的函数映射关系。单阀方式下，汽轮机的配汽函数为单阀方式下的综合阀位指令-调阀开度指令映射函数。顺序阀方式下，汽轮机的配汽函数为顺序阀方式下的综合阀位指令-调阀开度指令映射函数。
参见图3，为汽轮机进汽调阀配汽函数为间接配汽方式时的示意图。如图3中所示，可以分别获取汽轮机DEH中顺序阀方式与单阀方式下顺序阀背压修正函数、流量分配函数、阀门重叠度修正函数、单阀流量修正函数、阀门临界流量开度函数的映射关系。单阀方式下，汽轮机的配汽函数由单阀流量修正函数和阀门临界流量开度函数组成。顺序阀方式下，汽轮机的配汽函数由顺序阀背压修正函数、流量分配函数、阀门重叠度修正函数和阀门临界流量开度函数组成。
本实施例中，步骤102的具体实施方式包括：
采用当前配汽函数设置，进行汽轮机顺序阀方式下进汽调阀开关模拟仿真，检查是否存在随进汽调阀随汽轮机综合阀位指令大幅摆动状况；包括：
按照机组汽轮机DEH的当前配汽函数设置，搭建模拟仿真计算程序，可以实现综合阀位指令输入量与各调阀开度指令输出量的动态显示。
在模拟仿真计算程序中，将综合阀位指令由0变化至100％，每次1％增加量，观察各调阀开度指令的变化情况；当综合阀位指令增加1％、调阀开度指令变化超过指定速率限值时，判定调阀实际调节中存在大幅摆动状况，此刻的前一个综合阀位指令为综合阀位重设起始指令FCs(单位％)，对应的调阀开度指令为调阀开度重设指令Pcvs(单位％)。指定速率限值一般可设定为7％。
若判定为存在大幅摆动，则需按照步骤103的方式进行反馈调整。
本实施例中，步骤103的具体实施方式包括：
针对存在大幅摆动的进汽调阀，调整进汽调阀配汽函数中的重叠度区间设置，重复仿真直至进汽调阀消除大幅摆动异常现象，包括：
当汽轮机进汽调阀配汽函数采用直接配汽方式时，顺序阀方式下综合阀位指令与存在大幅摆动状况调阀的开度指令的函数映射关系为：
当存在大幅摆动状况时，综合阀位指令为FCs(单位％)时，对应调阀开度指令为Pcvs(单位％)，综合阀位指令为FCe(单位％)时，对应调阀开度指令为100％，综合阀位指令大于FCe(单位％)时，对应调阀开度指令仍为100％；
其中，FCs为汽轮机顺序阀方式下进汽调阀开关模拟仿真中，检查进汽调阀是否存在随汽轮机综合阀位指令大幅摆动状况时大幅摆动时刻的前一个综合阀位指令，此刻对应的调阀开度指令为Pcvs(单位％)；FCe(单位％)为调阀开度指令100％时对应的综合阀位指令，PS为调阀开度指令随综合阀位指令的变化速率，FCe＝FCs+(100-Pcvs)/PS，式中PS(单位％/％)小于等于指定速率限值，一般可设为5％。因此综合阀位指令与调阀开度指令的函数映射关系中，对于综合阀位指令大于等于FCs的对应数据组，可以更改为以下列表数据：
综合阀位指令(％) 存在大幅摆动状况调阀的开度指令(％)
FCs Pcvs
FCe 100
>FCe(如500) 100
当汽轮机进汽调阀配汽函数采用间接配汽方式时，顺序阀方式下配汽函数中的阀门重叠度修正函数的输入量和输出量映射关系为：
当存在大幅摆动状况时，阀门重叠度修正函数的输入量小于0时，对应阀门重叠度修正函数输出量为0，阀门重叠度修正函数的输入量等于0时，对应阀门重叠度修正函数输出量为0，阀门重叠度修正函数的输入量为FCs(单位％)时，对应阀门重叠度修正函数输出量为FCs(单位％)，阀门重叠度修正函数的输入量为FCe(单位％)时，对应阀门重叠度修正函数输出量为100％，阀门重叠度修正函数的输入量大于FCe(单位％)时，对应阀门重叠度修正函数输出量为100％；
其中，FCs(单位％)为汽轮机顺序阀方式下进汽调阀开关模拟仿真中，检查进汽调阀是否存在随汽轮机综合阀位指令大幅摆动状况时大幅摆动时刻的前一个综合阀位指令，此刻对应的调阀开度指令为Pcvs(单位％)；FCe(单位％)为调阀开度指令100％时对应的综合阀位指令，调阀开度指令随综合阀位指令的变化速率为PS(单位％/％)，FCe＝FCs+(100-Pcvs)/PS，式中PS小于等于指定速率限值，一般可设为5％。
因此在大幅摆动状况下，阀门重叠度修正函数更改为以下列表数据：
阀门重叠度修正函数输入量(％) 阀门重叠度修正函数输出量(％)
<0(如-500) 0
0 0
FCs FCs
FCe 100
>FCe(800) 100
在消除大幅摆动异象后，继续步骤104的操作。
本实施例中，步骤104的具体实施方式包括：
在上述配汽函数设置下，顺序阀及单阀运行方式下分别进行汽轮机流量特性试验，获取汽轮机相对进汽量随汽轮机综合阀位指令的变化特性并绘制实际特性曲线；按以下步骤进行：
步骤一：机组自动发电量控制AGC退出、协调控制系统CCS协调退出，汽轮机数字电液控制系统DEH遥控切除；DEH一次调频回路、功率回路、压力回路切除；DEH采用阀控方式；汽轮机处于单阀运行模式。
步骤二：额定负荷、额定主蒸汽温度条件下，所有进汽调阀全开，记录主蒸汽压力pb，并保持不变。
步骤三：缓慢降低汽轮机综合阀位指令，直至汽轮机进汽调阀开度小于20％并达到最低40％额定出力，调整汽轮机综合阀位指令变化速率小于等于1％/min。
步骤四：每次总指令变化后，保持参数稳定大于等于5分钟，再进行下一步调整，稳定后的主蒸汽压力与初始调阀全开时的主蒸汽压力差值小于0.2MPa。
步骤五：切换至顺序阀方式运行，缓慢增加汽轮机综合阀位指令，直至汽轮机调阀开度100％并达到100％额定出力；调整汽轮机综合阀位指令变化速率小于等于1％/min。
步骤六：各汽轮机综合阀位指令工况下，记录主要参数，包括机组主汽压力、主汽温度、调节级压力、调节级温度、蒸汽流量指令、综合阀位指令、各高压调节阀开度、发电机功率测点数据。
步骤七：将调节级压力p2、调节级温度t2、主汽压力pms以及对应的调节级比容v2，以及调节阀全开、额定负荷下的调节级压力p20、调节级温度t20、主汽压力pms0以及对应的调节级比容v20的数值代入到(1)，获得各个进汽调阀稳定状态下的汽轮机相对进汽量Fr；将各个汽轮机综合阀位指令下获得的汽轮机相对进汽量进行列表，获得汽轮机相对进汽量随汽轮机进汽综合阀位指令的变化特性；
其中，(1)中，v2为将调节级压力p2、调节级温度t2代入到f(p，t)计算所得数值，v20为将调节级压力p20、调节级温度t20代入到f(p，t)计算所得数值，f(p，t)为根据蒸汽压力和蒸汽温度计算蒸汽比容的函数；
步骤八：将上述特性绘制为横坐标x为汽轮机进汽综合阀位指令、纵坐标y为汽轮机相对进汽量的变化特性曲线。
本实施例中，步骤105的具体实施方式包括：
计算使实际特性曲线达到预期线性特性曲线的汽轮机综合阀位指令修正映射函数；包括：
将汽轮机流量特性试验获得的横坐标为汽轮机进汽综合阀位指令、纵坐标为汽轮机相对进汽量的变化特性曲线进行线性拟合，获得各线性拟合线交点的系列坐标点。
变化特性曲线的第j个坐标点坐标(FC(j),Fms(j))，向横轴x做垂线获得与y＝x的交点为(FC(j),FC(j))，由此交点向纵轴y做垂线，获得与变化特性曲线的交点坐标为(FCx(j),FC(j))；将交点进行坐标交换得到的(FC(j),FCx(j))，对系列坐标点均进行上述操作，即可得到为使实际特性曲线达到预期线性特性曲线的汽轮机综合阀位指令修正映射函数的第j个修正点。系列修正点组合即使实际特性曲线达到预期线性特性曲线的汽轮机综合阀位指令修正映射函数。
本实施例中，步骤106的具体实施方式包括：
将之前的配汽函数附加汽轮机综合阀位指令修正映射函数后再次进行进汽调阀开关模拟仿真，获得直接配汽方式和间接配汽方式下的新配汽整定函数。
汽轮机进汽调阀配汽函数设置采用直接配汽方式时，顺序阀方式与单阀方式下按照第一预设次序获取不同综合阀位指令对应的调阀开度指令。其中，所述第一预设次序为综合阀位指令、汽轮机综合阀位指令修正映射函数、原配汽函数中综合阀位指令与调阀开度指令的映射函数、调阀开度指令。将顺序阀方式与单阀方式下获得的综合阀位指令与调阀开度指令的对应关系，整定为顺序阀方式与单阀方式下的新配汽函数中的综合阀位指令与调阀开度指令的映射函数。
汽轮机进汽调阀配汽函数设置采用间接配汽方式时，顺序阀方式下按照第二预设次序获取不同综合阀位指令对应的临界流量指令。其中，所述第二预设次序为综合阀位指令、汽轮机综合阀位指令修正映射函数、原配汽函数中顺序阀背压修正函数、顺序阀临界流量指令；其中顺序阀临界流量指令为附加了汽轮机综合阀位指令修正映射函数后的顺序阀背压修正函数的输出量。将顺序阀方式下获得的综合阀位指令与临界流量指令的对应关系，整定为顺序阀方式下的新配汽函数中的顺序阀背压修正函数。单阀方式下按照第三预设次序获取综合阀位指令对应的临界流量指令。其中，所述第三预设次序为综合阀位指令、汽轮机综合阀位指令修正映射函数、原配汽函数中单阀流量修正函数、单阀临界流量指令；其中单阀临界流量指令为附加了汽轮机综合阀位指令修正映射函数后的单阀流量修正函数的输出量。将单阀方式下获得的综合阀位指令与临界流量指令的对应关系，整定为单阀方式下的新配汽函数中的单阀流量修正函数。
本实施例中，步骤107的具体实施方式包括：
验证汽轮机在新配汽整定函数配置情况下，相对进汽量随汽轮机综合阀位指令的线性变化特性。具体实施方式为按照步骤104中所述进行顺序阀、单阀方式下流量特性试验，将获得的数据绘制成横坐标x为汽轮机进汽综合阀位指令、纵坐标y为汽轮机相对进汽量的变化特性曲线，与线性曲线y＝x拟合判断，具有相同的横坐标时，汽轮机流量特性试验曲线纵坐标与线性曲线纵坐标对比，差值小于等于5％时，汽轮机相对进汽量随汽轮机综合阀位指令的线性变化合格，差值大于5％时，汽轮机相对进汽量随汽轮机综合阀位指令的线性变化不合格，继续重复前述步骤105到步骤107配汽函数的修正过程。
实施例二：
参见图4，为本申请实施例二提供的一种终端的结构示意图。
如图4中所示，上述终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序。处理器执行计算机程序时实现如任一项一种火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法。其具体实施步骤和有益效果可以参见实施例一，本申请实施例不再赘述。
实施例三：
本申请实施例三提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质。例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
本申请与现有技术相比存在的有益效果是：本申请基于汽轮机原配汽函数设置，消除了大幅摆动的异常后，在顺序阀及单阀运行方式下进行汽轮机流量特性试验，获得汽轮机综合阀位指令修正映射函数，进而通过模拟仿真获得不同配汽方式下的新配汽整定函数，可以便捷地实现汽轮机流量特性的线性化，有效消除汽轮机进汽调阀调节中大幅摆动的安全隐患、改善机组一次调频及AGC动态响应能力，以及提升机组汽轮机深度调峰灵活性。

Claims (10)

1.一种火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法，其特征在于，包括：获取机组汽轮机进汽调阀配汽函数设置；进行汽轮机顺序阀方式下进汽调阀开关模拟仿真，检查是否存在进汽调阀随汽轮机综合阀位指令大幅摆动状况；若存在，则调整进汽调阀配汽函数中的重叠度区间的设置，重复仿真直至调阀消除大幅摆动异常现象；在顺序阀及单阀运行方式下分别进行汽轮机流量特性试验，获取汽轮机相对进汽量随汽轮机综合阀位指令的实际特性曲线；计算使实际特性曲线达到预期线性特性曲线的汽轮机综合阀位指令修正映射函数；进行附加汽轮机综合阀位指令修正映射函数环节的进汽调阀开关模拟仿真，获得不同配汽方式下的新配汽整定函数；在新配汽整定函数设置下，重新进行汽轮机流量特性试验，验证汽轮机相对进汽量随汽轮机综合阀位指令的线性变化特性。
2.根据权利要求1所述的火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法，其特征在于，所述获取机组汽轮机进汽调阀配汽函数设置，包括：
汽轮机进汽调阀配汽函数采用直接配汽方式时，获取汽轮机数字电液控制系统DEH中顺序阀方式与单阀方式下综合阀位指令与各个调阀开度指令的函数映射关系。
3.根据权利要求1所述的火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法，其特征在于，所述获取机组汽轮机进汽调阀配汽函数设置，包括：
汽轮机进汽调阀配汽函数采用间接配汽方式时，获取汽轮机数字电液控制系统DEH中顺序阀方式与单阀方式下顺序阀背压修正函数、流量分配函数、阀门重叠度修正函数、单阀流量修正函数、阀门临界流量开度函数的映射关系。
4.根据权利要求1所述的火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法，其特征在于，所述采用配汽函数设置，进行汽轮机顺序阀方式下进汽调阀开关模拟仿真，检查是否存在进汽调阀随汽轮机综合阀位指令大幅摆动状况，包括：
按照机组汽轮机数字电液控制系统DEH的配汽函数设置，搭建模拟仿真计算程序，用于实现综合阀位指令输入量与各调阀开度指令输出量的动态显示；
在模拟仿真计算程序中，将综合阀位指令由0变化至100％，每次1％增加量，观察各调阀开度指令的变化情况；当综合阀位指令增加1％、调阀开度指令变化超过指定速率限值时，判定调阀实际调节中存在大幅摆动状况，此刻的前一个综合阀位指令为综合阀位重设起始指令FCs，对应的调阀开度指令为调阀开度重设指令Pcvs。
5.根据权利要求2所述的火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法，其特征在于，所述针对存在大幅摆动的进汽调阀，调整进汽调阀配汽函数中的重叠度区间设置，重复仿真直至进汽调阀消除大幅摆动异常现象，包括：
汽轮机进汽调阀配汽函数采用直接配汽方式时，顺序阀方式下综合阀位指令与存在大幅摆动状况调阀的开度指令的函数映射关系为：
当存在大幅摆动状况时，综合阀位指令为FCs时，对应调阀开度指令为Pcvs，综合阀位指令为FCe时，对应调阀开度指令为100％，综合阀位指令大于FCe时，对应调阀开度指令仍为100％；
其中，FCs为汽轮机顺序阀方式下进汽调阀开关模拟仿真中，检查进汽调阀是否存在随汽轮机综合阀位指令大幅摆动状况时大幅摆动时刻的前一个综合阀位指令，此刻对应的调阀开度指令为Pcvs；FCe为调阀开度指令100％时对应的综合阀位指令，PS为调阀开度指令随综合阀位指令的变化速率，FCe＝FCs+(100-Pcvs)/PS，式中，PS小于等于指定速率限值。
6.根据权利要求3所述的火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法，其特征在于，所述针对存在大幅摆动的进汽调阀，调整进汽调阀配汽函数中的重叠度区间设置，重复仿真直至进汽调阀消除大幅摆动异常现象，包括：
汽轮机进汽调阀配汽函数采用间接配汽方式时，顺序阀方式下配汽函数中的阀门重叠度修正函数的输入量和输出量映射关系为：
当存在大幅摆动状况时，阀门重叠度修正函数的输入量小于0时，对应阀门重叠度修正函数输出量为0，阀门重叠度修正函数的输入量等于0时，对应阀门重叠度修正函数输出量为0，阀门重叠度修正函数的输入量为FCs时，对应阀门重叠度修正函数输出量为FCs，阀门重叠度修正函数的输入量为FCe时，对应阀门重叠度修正函数输出量为100％，阀门重叠度修正函数的输入量大于FCe时，对应阀门重叠度修正函数输出量为100％；
其中，FCs为汽轮机顺序阀方式下进汽调阀开关模拟仿真中，检查进汽调阀是否存在随汽轮机综合阀位指令大幅摆动状况时大幅摆动时刻的前一个综合阀位指令，此刻对应的调阀开度指令为Pcvs；FCe为调阀开度指令100％时对应的综合阀位指令，PS为调阀开度指令随综合阀位指令的变化速率，FCe＝FCs+(100-Pcvs)/PS，式中PS小于等于指定速率限值。
7.根据权利要求1所述的火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法，其特征在于，所述配汽函数设置下，顺序阀及单阀运行方式下分别进行汽轮机流量特性试验，获取汽轮机相对进汽量随汽轮机综合阀位指令的变化特性并绘制实际特性曲线，所述方法包括以下步骤：
步骤一：机组自动发电量控制AGC退出、协调控制系统CCS协调退出，汽轮机数字电液控制系统DEH遥控切除；DEH一次调频回路、功率回路、压力回路切除；DEH采用阀控方式；汽轮机处于单阀运行模式；
步骤二：额定负荷、额定主蒸汽温度条件下，所有进汽调阀全开，记录主蒸汽压力pb，并保持不变；
步骤三：缓慢降低汽轮机综合阀位指令，直至汽轮机进汽调阀开度小于20％并达到最低40％额定出力；调整汽轮机综合阀位指令变化速率小于等于1％/min；
步骤四：每次总指令变化后，保持参数稳定大于等于5分钟，再进行下一步调整；稳定后的主蒸汽压力与初始调阀全开时的主蒸汽压力差值小于0.2MPa；
步骤五：切换至顺序阀方式运行，缓慢增加汽轮机综合阀位指令，直至汽轮机调阀开度100％并达到100％额定出力；调整汽轮机综合阀位指令变化速率小于等于1％/min；
步骤六：各汽轮机综合阀位指令工况下，记录主要参数，包括机组主汽压力、主汽温度、调节级压力、调节级温度、蒸汽流量指令、综合阀位指令、各高压调节阀开度、发电机功率测点数据；
步骤七：将调节级压力p2、调节级温度t2、主汽压力pms以及对应的调节级比容v2，以及调节阀全开、额定负荷下的调节级压力p20、调节级温度t20、主汽压力pms0以及对应的调节级比容v20的数值代入到(1)，获得各个进汽调阀稳定状态下的汽轮机相对进汽量Fr；将各个汽轮机综合阀位指令下获得的汽轮机相对进汽量进行列表，获得汽轮机相对进汽量随汽轮机进汽综合阀位指令的变化特性；
其中，(1)中，v2为将调节级压力p2、调节级温度t2代入到f(p,t)计算所得数值，v20为将调节级压力p20、调节级温度t20代入到f(p,t)计算所得数值，f(p,t)为根据蒸汽压力和蒸汽温度计算蒸汽比容的函数；
步骤八：将上述特性绘制为横坐标x为汽轮机进汽综合阀位指令、纵坐标y为汽轮机相对进汽量的变化特性曲线。
8.根据权利要求7所述的火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法，其特征在于，所述计算使实际特性曲线达到预期线性特性曲线的汽轮机综合阀位指令修正映射函数，包括：
将汽轮机流量特性试验获得的横坐标为汽轮机进汽综合阀位指令、纵坐标为汽轮机相对进汽量的变化特性曲线进行线性拟合，获得各线性拟合线交点的系列坐标点；
变化特性曲线的第j个坐标点坐标(FC(j),Fms(j))，向横轴x做垂线获得与y＝x的交点为(FC(j),FC(j))，由此交点向纵轴y做垂线，获得与变化特性曲线的交点坐标为(FCx(j),FC(j))；将交点进行坐标交换得到的(FC(j),FCx(j))为使实际特性曲线达到预期线性特性曲线的汽轮机综合阀位指令修正映射函数的第j个修正点；系列修正点组合即使实际特性曲线达到预期线性特性曲线的汽轮机综合阀位指令修正映射函数。
9.根据权利要求2所述的火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法，其特征在于，所述进行附加汽轮机综合阀位指令修正映射函数环节的进汽调阀开关模拟仿真，获得直接配汽方式下的新配汽整定函数，包括：
汽轮机进汽调阀配汽函数设置采用直接配汽方式时，顺序阀方式与单阀方式下采用第一预设次序获取不同综合阀位指令对应的调阀开度指令；其中，所述第一预设次序为综合阀位指令、汽轮机综合阀位指令修正映射函数、原配汽函数中综合阀位指令与调阀开度指令的映射函数、调阀开度指令；将顺序阀方式与单阀方式下获得的综合阀位指令与调阀开度指令的对应关系，整定为顺序阀方式与单阀方式下的新配汽函数中的综合阀位指令与调阀开度指令的映射函数。
10.根据权利要求3所述的火电机组汽轮机进汽调阀流量特性线性化的整定方法，其特征在于，所述进行附加汽轮机综合阀位指令修正映射函数环节的进汽调阀开关模拟仿真，获得间接配汽方式下的新配汽整定函数，包括：
汽轮机进汽调阀配汽函数设置采用间接配汽方式时，顺序阀方式下按照第二预设次序获取不同综合阀位指令对应的临界流量指令；其中，所述第二预设次序为综合阀位指令、汽轮机综合阀位指令修正映射函数、原配汽函数中顺序阀背压修正函数、顺序阀临界流量指令；其中顺序阀临界流量指令为附加了汽轮机综合阀位指令修正映射函数后的顺序阀背压修正函数的输出量；将顺序阀方式下获得的综合阀位指令与临界流量指令的对应关系，整定为顺序阀方式下的新配汽函数中的顺序阀背压修正函数；单阀方式下按照第三预设次序获取综合阀位指令对应的临界流量指令；其中，所述第三预设次序为综合阀位指令、汽轮机综合阀位指令修正映射函数、原配汽函数中单阀流量修正函数、单阀临界流量指令；其中单阀临界流量指令为附加了汽轮机综合阀位指令修正映射函数后的单阀流量修正函数的输出量；将单阀方式下获得的综合阀位指令与临界流量指令的对应关系，整定为单阀方式下的新配汽函数中的单阀流量修正函数。
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