CN218825311U - 一种协调控制变负荷过程主汽压力自适应控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种协调控制变负荷过程主汽压力自适应控制系统，包括：用于获取负荷变化率、主蒸汽压力、升负荷和降负荷的数据获取单元；用于对负荷变化率进行折算的折算单元；用于计算主蒸汽压力变化值和主蒸汽压力实际值与主蒸汽压力设定值之间偏差的计算单元；用于分别判断主蒸汽压力变化值、主蒸汽压力实际值与主蒸汽压力设定值之间偏差、升负荷和降负荷是否满足设定条件的判断单元；以及，用于将判断结果和折算单元的输出结果相结合，对协调滑压速率进行控制的控制单元；本实用新型在提高AGC响应指标的同时也间接提高了机组能量转换效率及机组运行寿命。
Description
技术领域
本方案属于燃煤发电厂的协调控制技术领域，具体涉及一种协调控制变负荷过程主汽压力自适应控制系统。
背景技术
超(超)临界机组燃煤锅炉由于燃烧及汽水特性的纯迟延大惯性特点，造成主汽压力响应特性远滞后于功率，尤其是在协调控制变负荷过程中，常规的控制方式主汽压力设定值按照固定的速率变化，和主汽压力实际响应特性无关，就会造成机组在变负荷时实际主汽压力比设定值偏离较大，控制系统通过大幅改变锅炉燃烧率来减小压力偏差，容易导致燃料量超调引起汽温大幅变化等一系列问题，同时汽机主控由于压力偏差过大导致压力限制动作，中断功率调整而协助锅炉调整压力，严重影响了AGC的响应指标。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种协调控制变负荷过程主汽压力自适应控制系统，解决了现有技术中存在的上述不足。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型提供的一种协调控制变负荷过程主汽压力自适应控制系统，包括：
用于获取负荷变化率、主蒸汽压力、升负荷和降负荷的数据获取单元；
用于对负荷变化率进行折算的折算单元；
用于计算主蒸汽压力变化值和主蒸汽压力实际值与主蒸汽压力设定值之间偏差的计算单元；
用于分别判断主蒸汽压力变化值、主蒸汽压力实际值与主蒸汽压力设定值之间偏差、升负荷和降负荷是否满足设定条件的判断单元；以及，
用于将判断结果和折算单元的输出结果相结合，对协调滑压速率进行控制的控制单元。
优选地，所述折算单元包括函数折算模块，其中，所述函数折算模块的输入连接模拟量负荷变化率；所述函数折算模块的输出连接控制单元。
优选地，所述变化值计算单元包括减法模块、超前滞后模块和加法模块，其中，所述减法模块、超前滞后模块和加法模块的输入均连接有模拟量主蒸汽压力，所述超前滞后模块的输出与减法模块的输入连接；
所述加法模块的输入还连接有模拟量主蒸汽压力设定值；
所述减法模块和加法模块的输出均连接至判断单元。
优选地，所述判断单元包括第一报警模块、第二报警模块、第三报警模块、第四报警模块、第一逻辑与模块、第二逻辑与模块、第一逻辑非模块、第二逻辑非模块和逻辑或模块，其中，所述减法模块的输出分别与第一报警模块和第三报警模块的输入；所述加法模块的输出分别与第二报警模块和第四报警模块的输入连接；
所述第一逻辑非模块的输入连接第一报警模块的输出；所述第二逻辑非模块的输入连接第三报警模块的输出；
所述第一逻辑与模块的输入分别连接有开关量升负荷、第二报警模块的输出和第一逻辑非模块的输出；
所述第二逻辑与模块的输入分别连接有开关量降负荷、第四报警模块的输出和第二逻辑非模块的输出；
所述第一逻辑与模块和第二逻辑与模块的输出均连接至逻辑或模块的输入；所述逻辑或模块的输出连接控制单元。
优选地，所述控制单元包括切换选择模块，其中，判断单元的输出连接切换选择模块的切换选择信号输入连接；所述切换选择模块的输出与模拟量输出协调滑压速率连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供的一种协调控制变负荷过程主汽压力自适应控制系统，在原有控制系统的基础上，通过使用折算单元、计算单元、判断单元和控制单元，根据变负荷过程中实际压力的响应特性对主汽压力设定值进行一定的限制，使主汽压力控制在变负荷过程中具备一定的自适应特性，在协调控制变负荷过程中可充分利用机组的惯性储能，大幅减小燃料的超调量，进而减小汽温的波动幅度，有效提高了主汽压力、主汽温度的调节品质，大幅提高机组的能量转换效率及快速变负荷能力，同时也通过降低金属疲劳程度提高了机组使用寿命，并且提高了AGC响应指标减少受电网考核次数，间接提高了机组运行经济性。
附图说明
图1为本实用新型的逻辑组态方案设计图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。
参考图1，本实用新型提供的一种协调控制变负荷过程主汽压力自适应控制系统，通过使用函数折算模块、模拟量无扰切换选择模块、限幅模块、超前滞后模块、加法模块、减法模块、报警模块、逻辑与模块、逻辑或模块、逻辑非模块等组合，根据变负荷过程中实际压力的响应特性对主汽压力设定值进行一定的限制，使主汽压力控制在负荷变动过程中具备一定的自适应特性，在协调控制变负荷过程中可充分利用机组储能，大幅减小燃料的超调量，进而减小汽温的波动幅度，在提高AGC响应指标的同时也间接提高了机组能量转换效率及机组运行寿命。
具体地，本实用新型提供的一种协调控制变负荷过程主汽压力自适应控制系统，包括模拟量输入：负荷变化率、主汽压力、主蒸汽压力设定值；开关量输入：升负荷、降负荷；模拟量输出：协调滑压速率、函数折算模块、切换选择模块、减法模块、超前滞后模块、加法模块、第一报警模块、第二报警模块、第三报警模块、第四报警模块、第二逻辑与模块、第一逻辑与模块、第一逻辑非模块、第二逻辑非模块和逻辑或模块，其中：
模拟量负荷变化率与函数折算模块的输入连接，函数F(X,Y)＝F(0,0.1；5,0.165；10,0.33；15,0.495；20,0.6；30,0.6)，函数折算模块的输出与模拟量无扰切换选择模块的输入X1连接，切换选择模块的输入X2设置为0。
模拟量主蒸汽压力分别与减法模块的输入X1、超前滞后模块的输入和加法模块的输入X1连接，其中，超前滞后模块的滞后时间常数设置为30，超前滞后模块的输出与减法模块的输入X2连接，减法模块的输出与第一报警模块的输入连接，第一报警模块的高限报警输出与第一逻辑非模块的输入连接，第一逻辑非模块的输出与第一逻辑与模块的输入X1连接，目的是判断计算出主蒸汽压力在30s时间范围内的变化值小于等于0MPa，说明主蒸汽压力没有增长。
模拟量主蒸汽压力设定值与加法模块的输入X2连接，加法模块的输出与第二报警模块的输入连接，第二报警模块的低限报警输出与第一逻辑与模块的输入X2连接，目的是判断主蒸汽压力实际值与主蒸汽压力设定值的偏差是否小于0.1MPa。
开关量升负荷与第一逻辑与模块的输入X3连接，第一逻辑与模块的输出与逻辑或模块的输入X1连接。
减法模块的输出与第三报警模块的输入连接，第三报警模块的低限报警输出与第二逻辑非模块的输入连接，第二逻辑非模块的输出与第二逻辑与模块的输入X1连接，目的是判断计算出主蒸汽压力在30s时间范围内的变化值大于等于0MPa。
加法模块的输出与第四报警模块的输入连接，第四报警模块的高限报警输出与第二逻辑与模块的输入X2连接，目的是判断主蒸汽压力实际值与主蒸汽压力设定值的偏差是否大于-0.1MPa。
开关量降负荷与第二逻辑与模块的输入X3连接。
第二逻辑与模块的输出与逻辑或模块的输入X2连接，逻辑或模块的输出与切换选择模块的切换选择信号输入连接，切换选择模块的输出与模拟量输出协调滑压速率连接，目的是当负荷变化过程中，协调滑压速率根据主汽压力的变化进行无扰切换。
本实用新型提供的一种协调控制变负荷过程主汽压力自适应控制方法，包括以下步骤：
对负荷变化率进行折算，得到折算后的负荷变化率；
计算主蒸汽压力的变化值；
计算主蒸汽压力实际值与主蒸汽压力设定值之间的偏差；
分别判断得到的折算后的负荷变化率、主蒸汽压力变化值、主蒸汽压力实际值与主蒸汽压力设定值之间的偏差，是否满足设定条件；
根据判断结果对协调滑压速率进行控制。
判断条件具体是：
如果在升负荷阶段，主蒸汽压力变化值小于等于0且主蒸汽压力与主蒸汽压力设定值之差小于0.1，则第一逻辑与模块输出为1；否则输出为0；
如果在降负荷阶段，主蒸汽压力变化值大于等于0且主蒸汽压力与主蒸汽压力设定值之差大于-0.1，则第二逻辑与模块输出为1；否则输出为0；
当第一逻辑与模块和第二逻辑与模块有任一一个输出为1时，则逻辑或模块输出为1。
本方案通过根据变负荷过程中实际压力的响应特性对主汽压力设定值进行一定的限制，使主汽压力控制在变负荷过程中具备一定的自适应特性，在协调控制变负荷过程中可充分利用机组的惯性储能，大幅减小燃料的超调量，进而减小汽温的波动幅度，有效提高了主汽压力、主汽温度的调节品质，大幅提高机组的能量转换效率及快速变负荷能力，同时也通过降低金属疲劳程度提高了机组使用寿命。
Claims (1)
1.一种协调控制变负荷过程主汽压力自适应控制系统，其特征在于，包括：
用于获取负荷变化率、主蒸汽压力、升负荷和降负荷的数据获取单元；
用于对负荷变化率进行折算的折算单元；
用于计算主蒸汽压力变化值和主蒸汽压力实际值与主蒸汽压力设定值之间偏差的计算单元；
用于分别判断主蒸汽压力变化值、主蒸汽压力实际值与主蒸汽压力设定值之间偏差、升负荷和降负荷是否满足设定条件的判断单元；以及，
用于将判断结果和折算单元的输出结果相结合，对协调滑压速率进行控制的控制单元；
所述折算单元包括函数折算模块，其中，所述函数折算模块的输入连接模拟量负荷变化率；所述函数折算模块的输出连接控制单元；
所述计算单元包括减法模块、超前滞后模块和加法模块，其中，所述减法模块、超前滞后模块和加法模块的输入均连接有模拟量主蒸汽压力，所述超前滞后模块的输出与减法模块的输入连接；
所述加法模块的输入还连接有模拟量主蒸汽压力设定值；
所述减法模块和加法模块的输出均连接至判断单元；
所述判断单元包括第一报警模块、第二报警模块、第三报警模块、第四报警模块、第一逻辑与模块、第二逻辑与模块、第一逻辑非模块、第二逻辑非模块和逻辑或模块，其中，所述减法模块的输出分别与第一报警模块和第三报警模块的输入；所述加法模块的输出分别与第二报警模块和第四报警模块的输入连接；
所述第一逻辑非模块的输入连接第一报警模块的输出；所述第二逻辑非模块的输入连接第三报警模块的输出；
所述第一逻辑与模块的输入分别连接有开关量升负荷、第二报警模块的输出和第一逻辑非模块的输出；
所述第二逻辑与模块的输入分别连接有开关量降负荷、第四报警模块的输出和第二逻辑非模块的输出；
所述第一逻辑与模块和第二逻辑与模块的输出均连接至逻辑或模块的输入；所述逻辑或模块的输出连接控制单元；
所述控制单元包括切换选择模块，其中，判断单元的输出连接切换选择模块的切换选择信号输入连接；所述切换选择模块的输出与模拟量输出协调滑压速率连接。
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