单元机组协调控制方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及火力发电机组控制技术领域，特别是设及一种单元机组协调控制方法 和系统。
【背景技术】
[0002] 大型火电单元机组是一个复合对象，受控过程是一个多输入、多输出的过程，机炉 主要特性表现为锅炉是一个相对慢速的响应过程，热惯性较大，而汽轮机则是一个相对快 速的响应过程，热惯性较锅炉小得多。在单元机组协调控制系统（CoordinatedControl System,CC巧设计中，为了提高主蒸汽压力的稳定性能，减小在变负荷过程中的主蒸汽压力 的控制偏差，通常设计有汽机调口延时动作（通常通过机组负荷指令延时来实现）和主蒸 汽压力设定值延时动作的逻辑回路，使汽机快速响应特性与锅炉慢速响应特性相协调，W 减少主蒸汽压力控制偏差。
[0003] 在传统CCS系统的设计中，汽机调口和主蒸汽压力设定值的延时时间是固定不变 的常数或随机组负荷指令的变化而变化，而在机组变负荷的动态过程中，尤其是在出现煤 质变化和磨煤机启动/停止时，锅炉的动态过程特性受多种因素影响不断变化，运种汽机 调口延时和主蒸汽压力设定值的延时方案无法很好地使汽机快速响应特性与锅炉慢速响 应特性相协调，有时还是会出现较大的主蒸汽压力控制偏差，造成主蒸汽压力控制的过调 或欠调，引起锅炉给煤量发生过量调节现象，影响CCS系统的稳定性能。
[0004] 针对上述问题，有技术提出在汽机负荷调节入口的负荷设定后增加1个纯延时 DELAY模块实现汽机调口的延时动作，在主蒸汽压力设定值回路中增加一个四阶惯性环节 实现主蒸汽压力设定值延时动作。还有一种现有技术采用四个变参数的惯性环节对由滑压 函数所得到的主汽压力设定值进行惯性滤波，延缓在机组变负荷起始时段内主汽压力定值 的变化，减小此时段内主汽压力定值与实际汽压的偏差。虽然上述方法能够在一定程度上 减少主蒸汽压力控制偏差，但是，在锅炉动态过程特性受多种因素影响变化时，仍然会出现 较大的主蒸汽压力控制偏差。
【发明内容】
阳0化]基于此，有必要针对锅炉动态过程特性受多种因素影响变化时，主蒸汽压力控制 偏差较大的问题，提供一种单元机组协调控制方法和系统。
[0006] 一种单元机组协调控制方法，包括W下步骤：
[0007] 根据锅炉主控压力PID调节器入口的主蒸汽压力设定值与实际主蒸汽压力值，计 算单元机组协调控制系统的主蒸汽压力控制偏差；
[0008] 根据原始主蒸汽压力设定值与经延迟环节后的主蒸汽压力设定值的差值设置主 蒸汽压力设定值经第一延迟环节后的第一变化方向；
[0009] 根据原始机组负荷指令与经延迟环节后的机组负荷指令的差值设置机组负荷指 令经第二延迟环节后的第二变化方向；
[0010] 根据所述主蒸汽压力控制偏差、第一变化方向和第二变化方向，对机组负荷指令 的延迟时间和主蒸汽压力设定值的延迟时间进行在线调整。
[0011] 一种单元机组协调控制系统，包括：
[0012] 计算装置，用于根据锅炉主控压力PID调节器入口的主蒸汽压力设定值与实际主 蒸汽压力值，计算单元机组协调控制系统的主蒸汽压力控制偏差；
[0013] 第一设置装置，用于根据原始主蒸汽压力设定值与经延迟环节后的主蒸汽压力设 定值的差值设置主蒸汽压力设定值经第一延迟环节后的第一变化方向；
[0014] 第二设置装置，用于根据原始机组负荷指令与经延迟环节后的机组负荷指令的差 值设置机组负荷指令经第二延迟环节后的第二变化方向；
[0015] 调整装置，用于根据所述主蒸汽压力控制偏差、第一变化方向和第二变化方向，对 机组负荷指令的延迟时间和主蒸汽压力设定值的延迟时间进行在线调整。
[0016] 上述单元机组协调控制方法和系统，根据单元机组协调控制系统的主蒸汽压力控 制偏差、第一变化方向和第二变化方向，对延迟时间进行在线调整。当出现较大的主蒸汽 压力控制偏差时，通过在线调整延迟时间，使机组负荷指令和主蒸汽压力设定值的延迟时 间向有利于减少主蒸汽压力控制偏差的方向变化，从而达到减少主蒸汽压力控制偏差的目 的，避免出现锅炉给煤量过量调节现象，提高单元机组协调控制系统在变负荷工况下的调 节品质和稳定性能。
【附图说明】
[0017]图1为典型的传统单元机组协调控制系统的控制原理图；
[0018] 图2为本发明的单元机组协调控制方法流程图；
[0019]图3为本发明的单元机组协调控制系统的控制原理图；
[0020] 图4为本发明的单元机组协调控制系统的结构示意图；
[0021]图5为本发明的计算装置的结构示意图；
[0022] 图6为本发明的调整装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图对本发明的技术方案做进一步描述。
[0024] 本发明可W在DCS值istributedControlSystem,分散控制系统）、 PLC(P;rogramm油leLogicController,可编程逻辑控制器）、单片机或计算机上编程实现。 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下根据附图及实施例，对本发明进 行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用W解释本发明，并不限定本发 明。 阳0巧]附图1为典型的传统CCS系统控制原理图。机组负荷指令MWD经过一个滑压曲 线函数fi(x)后得到理论目标压力设定值TPsi，再经过一个叠加模块X叠加上一个偏置 值Bias得到目标压力设定值TPs2,然后再经过一个变化速率限制算法块V>后形成TPs3， 再经过一个由4个惯性环节组成的传递函数为
（式中，S为拉普拉斯算子，下 文同）的延时环节4LAGi(x)后，得到延时后的主蒸汽压力设定值TPs4,最后经过一个传 递函数为 盏惯性环节LAG后，最终得到锅炉主控压力PID(Proportion Integral Differential,比例积分微分）调节器入口的主蒸汽压力设定值TPs,通常主蒸汽压力设定 值延时环节4LAGi(x)的时间常数为固定值，或根据机组负荷指令的变化而变化。主蒸汽压 力设定值TPs与实际主蒸汽压力值PT经过一个求偏差运算模块A后，得到主蒸汽压力控 制偏差TP。，TP。经过锅炉主控压力PID调节器后，与经超前滞后环节LEADLAG之后的机组负 荷指令MWD-同，经过叠加模块X，最终得到锅炉主控指令抓。
[00%] 机组负荷指令MWD经过一个由4个惯性环节组成的传递函数为
的延时 环节4LAG2(x)，得到汽机主控负荷PID调节器入口处还未加入压力拉回量和一次调频量 的负荷设定值MWDi，再经过一个叠加模块X叠加上压力拉回量f(x)和一次调频量后，最 终得到汽机主控负荷PID调节器入口的负荷设定值丽〇2,通常机组负荷指令的延时环节 化AG2(x)的时间常数为固定值，或根据机组负荷指令的变化而变化。机组负荷指令MWD与 实际机组负荷指令MW经过一个求偏差运算模块A后，再经过汽机主控功率PID调节器后， 与经前馈函数f2(x)之后的机组负荷指令MWD-同，经过叠加模块X，最终得到汽机主控指 令。
[0027] 图2为本发明的单元机组协调控制方法流程图。如图2所示，本发明的单元机组 协调控制方法具体实现如下：
[0028] S1，根据锅炉主控压力PID调节器入口的主蒸汽压力设定值与实际主蒸汽压力 值，计算单元机组协调控制系统的主蒸汽压力控制偏差；
[0029] S2,根据原始主蒸汽压力设定值与经延迟环节后的主蒸汽压力设定值的差值设置 主蒸汽压力设定值经第一延迟环节后的第一变化方向；
[0030] S3,根据原始机组负荷指令与经延迟环节后的机组负荷指令的差值设置机组负荷 指令经第二延迟环节后的第二变化方向；
[0031] S4,根据所述主蒸汽压力控制偏差、第一变化方向和第二变化方向，