RU2013157365A - Система управления для многовариантного регулирования теплоэлектростанции - Google Patents

Система управления для многовариантного регулирования теплоэлектростанции Download PDF

Info

Publication number
RU2013157365A
RU2013157365A RU2013157365/06A RU2013157365A RU2013157365A RU 2013157365 A RU2013157365 A RU 2013157365A RU 2013157365/06 A RU2013157365/06 A RU 2013157365/06A RU 2013157365 A RU2013157365 A RU 2013157365A RU 2013157365 A RU2013157365 A RU 2013157365A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
circuit
interference
variable
control system
Prior art date
Application number
RU2013157365/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2611113C2 (ru
Inventor
Ив ДЮФОСС
Original Assignee
Электрисите Де Франс
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 Электрисите Де Франс filed Critical Электрисите Де Франс
Publication of RU2013157365A publication Critical patent/RU2013157365A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2611113C2 publication Critical patent/RU2611113C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K15/00—Adaptations of plants for special use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/165—Controlling means specially adapted therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/22—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbines having inter-stage steam heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

1. Система управления для многовариантного регулирования теплоэлектростанции, предназначенной для генерирования электричества посредством сжигания топлива, содержащей:- комплекс (102), включающий в себя котел (103) и его вспомогательные устройства, для которых применяют подачу топлива (GC) и которые являются источником тепла для контура рабочей текучей среды, так чтобы она находилась в паровой фазе в части указанного контура,турбину (114), питаемую указанным паром при давлении (P) пара и температуре (T), при этом указанная турбина (114) механически связана с электрическим генератором (116), генерирующим электрическую мощность (W), при этом для питания паром указанной турбины (114) открываются (SR) регулировочные клапаны, находящиеся на входе указанной турбины (114), при этом указанная система управления содержит:контур (200, 300) регулирования давления пара (P), имеющий управляющую переменную и заданное значение (P),контур (400) регулирования электрической мощности (W), имеющий управляющую переменную и заданное значение (W),при этом по меньшей мере один из контуров (200, 300, 400) регулирования основан на управлении типа внутренней модели, которая включает в себя отображение контролируемого физического процесса и учитывает чистую задержку τ одного из параметров внутренней модели электростанции, причем для каждого из контуров (200, 300, 400) регулирования переменную одного контура учитывают в качестве помехи в другом контуре.2. Система управления по п.1, в которой контур (200, 300) регулирования давления пара (P) содержит цепь (202, 302) исключения помехи для учета в качестве помехи переменной контура регулирования электрической мощности (W).3. Система управле

Claims (16)

1. Система управления для многовариантного регулирования теплоэлектростанции, предназначенной для генерирования электричества посредством сжигания топлива, содержащей:
- комплекс (102), включающий в себя котел (103) и его вспомогательные устройства, для которых применяют подачу топлива (GC) и которые являются источником тепла для контура рабочей текучей среды, так чтобы она находилась в паровой фазе в части указанного контура,
турбину (114), питаемую указанным паром при давлении (P) пара и температуре (T), при этом указанная турбина (114) механически связана с электрическим генератором (116), генерирующим электрическую мощность (W), при этом для питания паром указанной турбины (114) открываются (SR) регулировочные клапаны, находящиеся на входе указанной турбины (114), при этом указанная система управления содержит:
контур (200, 300) регулирования давления пара (P), имеющий управляющую переменную и заданное значение (PREF),
контур (400) регулирования электрической мощности (W), имеющий управляющую переменную и заданное значение (WREF),
при этом по меньшей мере один из контуров (200, 300, 400) регулирования основан на управлении типа внутренней модели, которая включает в себя отображение контролируемого физического процесса и учитывает чистую задержку τ одного из параметров внутренней модели электростанции, причем для каждого из контуров (200, 300, 400) регулирования переменную одного контура учитывают в качестве помехи в другом контуре.
2. Система управления по п.1, в которой контур (200, 300) регулирования давления пара (P) содержит цепь (202, 302) исключения помехи для учета в качестве помехи переменной контура регулирования электрической мощности (W).
3. Система управления по п.1, в которой переменной контура (400) регулирования электрической мощности (W), учитываемой в качестве помехи в указанном контуре регулирования давления пара (P), является открывание регулировочных клапанов (SR) на входе турбины (114).
4. Система управления по п.1, в которой контур (200, 300) регулирования давления пара (P) содержит цепь (206, 306) моделирования передаточной функции (HGC-P1) между подачей топлива (GC) и влиянием (P1) подачи топлива (GC) на давление пара (P), при этом указанная цепь (206, 306) моделирования не учитывает переменную контура (400) регулирования электрической мощности (W), учитываемой в качестве помехи в указанном контуре (200, 300) регулирования давления пара (P).
5. Система управления по п.4, в которой чистую задержку τ учитывают в контуре (200, 300) регулирования давления пара (P) в цепи (206, 306) моделирования передаточной функции (HGC-P1) между подачей топлива (GC) и влиянием (P1) подачи топлива (GC) на давление пара (P).
6. Система управления по п.4, в которой цепь (206) моделирования передаточной функции (HGC-P1) между подачей топлива (GC) и влиянием (P1) подачи топлива (GC) на давление пара (P) имеет вид G1(s)·e-τs, где G1(s) является стабильной функцией первого порядка.
7. Система управления по п.1, в которой контур (200) регулирования давления пара (P) содержит цепь (204) определения управляющей переменной без помехи для определения управляющей переменной без помехи на основании заданного значения давления пара (PREF).
8. Система управления по п.7, в которой контур (200, 300) регулирования давления пара (P) содержит цепь (202, 302) исключения помехи для учета в качестве помехи переменной контура регулирования электрической мощности (W), при этом управляющей переменной контура (200) регулирования давления пара (P) является значение подачи топлива (GC), которое получают на выходе цепи (204) определения управляющей переменной без помехи и из которого вычитают выходные данные цепи (202) исключения помехи.
9. Система управления по п.1, которая содержит цепь (204) определения управляющей переменной без помехи, цепь (202) исключения помехи и цепь (206) моделирования передаточной функции (HGC-P1) между подачей топлива (GC) и влиянием (P1) подачи топлива (GC) на давление пара (Р) в виде G1(s)·e-τs, где G1(s) является стабильной функцией первого порядка, при этом:
цепь (204) определения управляющей переменной без помехи представляет собой передаточную функцию типа G 1 − 1 ( s ) ⋅ F 1 ( s )
Figure 00000001
 , где F1(s) является фильтром порядка, превышающего или равного порядку G1(s), и входными данными функции является заданное значение давления пара (PREF),
цепь (202) исключения помехи представляет собой передаточную функцию G 1 − 1 ( s ) ⋅ F 2 ( s )
Figure 00000002
 , где F2(s) является фильтром порядка, превышающего или равного порядку G1(s).
10. Система управления по п.5, в которой контур (300) регулирования давления пара (P) включает в себя контур (316) обратной связи без задержки, чтобы при определении подачи топлива (GC) учитывать часть указанной цепи (306) моделирования передаточной функции между подачей топлива (GC) и влиянием (P1) подачи топлива (GC) на давление пара (P), которая не зависит от чистой задержки τ.
11. Система управления по п.1, в которой переменной контура (200, 300) регулирования давления (P), учитываемой в качестве помехи в указанном контуре (400) регулирования электрической мощности (W), является давление пара (P).
12. Система управления по п.1, в которой контур (400) регулирования электрической мощности (W) содержит пропорционально-интегральный регулятор (402) и цепь (404) исключения помехи и опережающего отслеживания заданного значения для учета переменной контура (200) регулирования давления пара (P) в качестве помехи.
13. Система управления по п.12, в которой значение открывания регулирующих клапанов (SR) на входе турбины (114) получают при помощи выходных данных пропорционально-интегрального регулятора (402), из которых вычитают выходные данные цепи (404) исключения помехи и опережающего отслеживания заданного значения контура (400) регулирования электрической мощности (W).
14. Система управления по п.1, в которой параметры контура (200, 300) регулирования, основанного на управлении типа внутренней модели, рассчитывают в режиме он-лайн при помощи метода адаптивного регулирования, при этом входными данными для указанного адаптивного регулирования являются переменные (GC, SR, P) системы управления.
15. Теплоэлектростанция, содержащая
комплекс (102), включающий в себя котел (103) и его вспомогательные устройства, для которых применяют подачу топлива (GC) и которые являются источником тепла для контура рабочей текучей среды, так чтобы она находилась в паровой фазе в части указанного контура,
турбину (114), питаемую указанным паром при давлении (P) и температуре (T), при этом указанная турбина (114) механически связана с электрическим генератором (116), генерирующим электрическую мощность (W), при этом для питания паром указанной турбины (114) открываются (SR) регулировочные клапаны, находящиеся на входе указанной турбины (114),
отличающаяся тем, что содержит систему управления по одному из предыдущих пунктов.
16. Способ управления теплоэлектростанцией по п.15, характеризующийся тем, что:
давление пара (P) регулируют при помощи контура (200, 300) регулирования давления пара (P), и
электрическую мощность регулируют при помощи контура (400) регулирования электрической мощности (W),
при этом по меньшей мере один из контуров (200, 300, 400) регулирования выполняют на основе управления типа внутренней модели с учетом чистой задержки τ одного из параметров внутренней модели электростанции, при этом для каждого из контуров (200, 300, 400) регулирования переменную одного контура учитывают в качестве помехи в другом контуре.
RU2013157365A 2011-05-26 2012-05-25 Система управления для многовариантного регулирования теплоэлектростанции RU2611113C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1154589 2011-05-26
FR1154589A FR2975797B1 (fr) 2011-05-26 2011-05-26 Systeme de commande pour regulation multivariable de centrale thermique a flamme
PCT/EP2012/059898 WO2012160206A1 (fr) 2011-05-26 2012-05-25 Systeme de commande pour regulation multivariable de centrale thermique a flamme

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013157365A true RU2013157365A (ru) 2015-07-10
RU2611113C2 RU2611113C2 (ru) 2017-02-21

Family

ID=46207997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013157365A RU2611113C2 (ru) 2011-05-26 2012-05-25 Система управления для многовариантного регулирования теплоэлектростанции

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20140217745A1 (ru)
EP (1) EP2715074B1 (ru)
JP (1) JP6037519B2 (ru)
KR (1) KR20140051179A (ru)
FR (1) FR2975797B1 (ru)
RU (1) RU2611113C2 (ru)
WO (1) WO2012160206A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110957808A (zh) * 2019-10-21 2020-04-03 国网上海市电力公司 一种hsr测控系统双母电压交互网络连接架构

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5316889B2 (ru) * 1972-08-30 1978-06-05
US4445180A (en) * 1973-11-06 1984-04-24 Westinghouse Electric Corp. Plant unit master control for fossil fired boiler implemented with a digital computer
JPS5569707A (en) * 1978-11-17 1980-05-26 Hitachi Ltd Turbine adjustment valve controlling system
JPS5593906A (en) * 1979-01-10 1980-07-16 Hitachi Ltd Controller for turbine regulating valve in pressure change operation
US4450363A (en) * 1982-05-07 1984-05-22 The Babcock & Wilcox Company Coordinated control technique and arrangement for steam power generating system
DE3228996A1 (de) * 1982-08-03 1984-02-09 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren und einrichtung zur leistungsregelung an einem kraftwerksblock
SU1569931A2 (ru) * 1988-05-13 1990-06-07 Всесоюзный Государственный Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт Энергетических Систем И Электрических Сетей "Энергосетьпроект" Устройство дл распределени активной мощности в энергосистеме
WO1993022599A1 (de) * 1992-05-04 1993-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Zwangdurchlaufdampferzeuger
DE19853206C1 (de) * 1998-11-18 2000-03-23 Siemens Ag Verfahren zur Kondensatanwärmung in einem Speisewasserbehälter eines Dampfkraftwerkes
JP2004245143A (ja) * 2003-02-14 2004-09-02 Toshiba Corp 蒸気タービン制御装置および制御方法
RU2376693C2 (ru) * 2004-12-16 2009-12-20 Анил Ласанта Майкл ПЕРЕРА Снижение себестоимости многовариантной выработки электроэнергии путем использования наиболее выгодного на данный момент варианта выработки
CN101529347A (zh) * 2006-10-18 2009-09-09 西门子公司 识别有延时的调节对象的方法和装置、调节装置和计算机程序产品
JP2009085442A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Babcock Hitachi Kk ボイラ制御装置のボイラ動特性整形装置およびボイラ制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2715074B1 (fr) 2018-03-07
FR2975797A1 (fr) 2012-11-30
KR20140051179A (ko) 2014-04-30
FR2975797B1 (fr) 2020-01-24
EP2715074A1 (fr) 2014-04-09
RU2611113C2 (ru) 2017-02-21
WO2012160206A1 (fr) 2012-11-29
JP2014522461A (ja) 2014-09-04
US20140217745A1 (en) 2014-08-07
JP6037519B2 (ja) 2016-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105700494B (zh) 基于模型的组合循环发电厂负载控制
CN103557511B (zh) 一种电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法
CA2868093C (en) Steam temperature control using model-based temperature balancing
US10151213B2 (en) State observer for a steam generator of a thermal power plant
JP6046890B2 (ja) 蒸気タービンの装荷方法及び装荷システム
Najimi et al. Robust control of speed and temperature in a power plant gas turbine
CA2943023C (en) Feedforward control with intermittent re-initialization based on estimated state information
JP2014174993A5 (ru)
US9335042B2 (en) Steam temperature control using dynamic matrix control
CN104090491A (zh) 燃气蒸汽联合循环机组多变量受限预测函数负荷控制方法
RU2011142779A (ru) Способ и устройство для регулирования температуры пара для паросиловой установки
US20180031228A1 (en) Multi-Objective Steam Temperature Control
CN106647240B (zh) 基于导前扰动模型的亚临界机组协调预测函数控制算法
KR101501556B1 (ko) 보일러의 증기 온도 제어 장치
CN103216826B (zh) 循环流化床锅炉发电机组的主汽压力自适应预估方法
JP2017036721A5 (ru)
RU2013157365A (ru) Система управления для многовариантного регулирования теплоэлектростанции
KR102107853B1 (ko) 주증기온도제어장치 및 주증기온도제어방법
Khuntia et al. A novel approach for automatic generation control of a multi-area power system
RU2671659C1 (ru) Способ и система автоматического регулирования мощности парогазовой установки с форсирующим воздействием на регулирующие клапаны высокого и среднего давления паровой турбины
Wan et al. Modeling and optimization of shutdown process of combined cycle gas turbine under limited residual natural gas
RU138582U1 (ru) Система автоматического регулирования давления пара в магистрали барабанного котла
Yu et al. Model reference PID control and tuning for steam temperature in thermal power plant
KR101043095B1 (ko) 보일러-터빈 시스템 제어방법 및 장치
Ozana et al. Predictive protective control for flexible energy system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180526