一种火电机组汽泵出力平衡自动调节方法与流程

本发明涉及火电机组的汽泵出力平衡调节技术，具体涉及一种火电机组汽泵出力平衡自动调节方法。
背景技术：
：火力发电机组为降低发电成本，追求更高的经济效益，满足日益严格的排放标准，逐渐向大容量、高参数方向发展。大容量高参数的机组设备众多，增加了运行人员的劳动强度。不断提高机组的自动化水平，杜绝人为误操作引起的机组运行不平稳甚至跳机事故，是当前火电机组控制需解决的重大课题。给水控制是火电机组控制系统的重要环节。大部分600MW以上火电机组配备一台电动给水泵，两台汽动给水泵。电动给水泵在机组启停时使用，正常运行时，由两台汽动给水泵提供给水动力，给水控制主要通过调节两台汽泵的出力来实现。为提高机组运行稳定性和给水控制可靠性，通常使两台汽泵出力相当。目前，两台汽泵出力平衡调节过程由人工操作完成。所谓人工操作是指运行人员根据机组工况依次在运行界面上发出指令，各设备响应动作。该方法的缺点在于高度依赖运行人员的经验，如运行人员经验不足或工作时精力不集中，很容易出现参数设置不恰当或指令先后顺序颠倒等情况，发出不合理的指令，引起主给水流量较大的波动，影响机组的平稳运行，甚至有可能引起跳机等严重事故。因此，为提高机组的自动化控制水平，减轻运行人员的劳动强度，使汽泵出力调平过程不影响机组的安全稳定运行，将汽泵出力调平过程自动化、智能化具有十分重要的意义。技术实现要素：本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种能够使汽泵并列运行时出力自动快速平衡，且能保证汽泵出力平衡调节过程中给水流量稳定的火电机组汽泵出力平衡自动调节方法。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种火电机组汽泵出力平衡自动调节方法，实施步骤包括：1)计算火电机组的给水流量设定值、给水流量实际值之间的偏差，将所述偏差通过第一PID控制模块进行运算输出给水主控指令；2)计算火电机组的汽泵A和汽泵B两台汽泵的实际入口流量的平均值，将实际入口流量的平均值作为每台汽泵的入口流量分配值；3)将入口流量分配值减去汽泵A的入口流量并将得到的差值通过第二PID控制模块进行运算输出第一控制指令，将给水主控指令、第一控制指令相加后作为汽泵A的转速控制指令以控制汽泵A的转速；同时，将入口流量分配值减去汽泵B的入口流量并将得到的差值通过第三PID控制模块进行运算输出第二控制指令，将给水主控指令、第二控制指令相加后作为汽泵B的转速控制指令以控制汽泵B的转速。优选地，步骤1)中将所述偏差通过第一PID控制模块进行运算输出给水主控指令时，具体是指将所述偏差作为第一PID控制模块的设定值、且将第一PID控制模块的过程值设置为0，通过第一PID控制模块进行运算输出得到的给水主控指令。优选地，步骤3)中通过第二PID控制模块进行运算输出第一控制指令时，具体是指将入口流量分配值减去汽泵A的入口流量并将得到的差值作为第二PID控制模块的设定值、且将第二PID控制模块的过程值设置为0，通过第二PID控制模块进行运算输出得到的第一控制指令。优选地，所述通过第二PID控制模块将设定值进行运算时，预先基于给水流量设定值Sp减去给水流量过程值Pv得到的第一差值构建不同的折线函数F1(x)和F2(x)，通过各台汽泵的入口流量分配值减去实际流量得到的第二差值构建不同的折线函数F3(x)和F4(x)；根据给水流量设定值Sp减去给水流量过程值Pv得到的第一差值确定折线函数F1(x)和F2(x)的值；将汽泵A的入口流量分配值减去实际流量得到汽泵A的第二差值，将汽泵A的第二差值代入折线函数F3(x)和F4(x)，得到汽泵A的折线函数F3(x)和F4(x)的值；且将第二PID控制模块的微分系数Kd设置为0，比例带系数Kp取折线函数F1(x)的值、汽泵A的折线函数F3(x)的值两者中的较大值，积分时间常数Ti取折线函数F2(x)的值、汽泵A的折线函数F4(x)的值两者中的较大值。优选地，所述折线函数F1(x)和折线函数F2(x)的取值方式如式(1)所示；所述折线函数F3(x)和F4(x)的取值方式如式(2)所示；式(1)中，m表示给水流量设定值Sp减去给水流量过程值Pv得到的第一差值；式(2)中，n表示入口流量分配值减去实际流量得到的第二差值优选地，步骤3)中通过第三PID控制模块进行运算输出第二控制指令时，具体是指将入口流量分配值减去汽泵B的入口流量并将得到的差值作为第三PID控制模块的设定值、且将第三PID控制模块的过程值设置为0，通过第三PID控制模块进行运算输出得到的第二控制指令。优选地，所述通过第三PID控制模块将设定值进行运算时，预先基于给水流量设定值Sp减去给水流量过程值Pv得到的第一差值构建不同的折线函数F1(x)和F2(x)，通过各台汽泵的入口流量分配值减去实际流量得到的第二差值构建不同的折线函数F3(x)和F4(x)；根据给水流量设定值Sp减去给水流量过程值Pv得到的第一差值确定折线函数F1(x)和F2(x)的值；将汽泵B的入口流量分配值减去实际流量得到汽泵B的第二差值，将汽泵B的第二差值代入折线函数F3(x)和F4(x)，得到汽泵B的折线函数F3(x)和F4(x)的值；且将第三PID控制模块的微分系数Kd设置为0，比例带系数Kp取折线函数F1(x)的值、汽泵B的折线函数F3(x)的值两者中的较大值，积分时间常数Ti取折线函数F2(x)的值、汽泵B的折线函数F4(x)的值两者中的较大值。优选地，所述折线函数F1(x)和折线函数F2(x)的取值方式如式(1)所示；所述折线函数F3(x)和F4(x)的取值方式如式(2)所示；式(1)中，m表示给水流量设定值Sp减去给水流量过程值Pv得到的第一差值；式(2)中，n表示入口流量分配值减去实际流量得到的第二差值。本发明火电机组汽泵出力平衡自动调节方法具有下属优点：1、本发明火电机组汽泵出力平衡自动调节方法中汽泵出力平衡调节过程全程自动控制，降低了运行人员的劳动强度，杜绝了人为误操作的可能，提高了机组的自动化控制水平。2、本发明火电机组汽泵出力平衡自动调节方法能够使汽泵出力快速平衡，且能保证汽泵出力平衡调节过程中给水流量稳定。附图说明图1为本发明实施例一方法的控制策略示意图。图2为本发明实施例二方法的控制策略示意图。具体实施方式实施例一：如图1所示，本实施例火电机组汽泵出力平衡自动调节方法的实施步骤包括：1)计算火电机组的给水流量设定值、给水流量实际值之间的偏差，将偏差通过第一PID控制模块进行运算输出给水主控指令；2)计算火电机组的汽泵A和汽泵B两台汽泵的实际入口流量的平均值，将实际入口流量的平均值作为每台汽泵的入口流量分配值；3)将入口流量分配值减去汽泵A的入口流量并将得到的差值通过第二PID控制模块进行运算输出第一控制指令，将给水主控指令、第一控制指令相加后作为汽泵A的转速控制指令以控制汽泵A的转速；同时，将入口流量分配值减去汽泵B的入口流量并将得到的差值通过第三PID控制模块进行运算输出第二控制指令，将给水主控指令、第二控制指令相加后作为汽泵B的转速控制指令以控制汽泵B的转速。本实施例火电机组汽泵出力平衡自动调节方法在实施时，通过在火电机组的控制系统中设置投退按钮，使用过程中可灵活投退。本实施例火电机组汽泵出力平衡自动调节方法使用了三套PID控制模块：第一PID控制模块～第三PID控制模块，其中第一PID控制模块用于调节主给水流量设定值与过程值的偏差，第一PID控制模块的输出值作为给水主控指令；第二PID控制模块用于调节A汽泵入口流量的分配值与实际值的偏差，第二PID控制模块的输出值与给水主控指令相加，其和作为A汽泵的转速控制指令，控制A汽泵的转速；第三PID控制模块用于调节B汽泵入口流量的分配值与实际值的偏差，第三PID控制模块的输出值与给水主控指令相加，作为B汽泵的转速控制指令，控制B汽泵的转速。A汽泵入口流量的分配值与B汽泵入口流量的分配值相等，并等于两台汽泵入口流量的平均值。本实施例中，步骤1)中将偏差通过第一PID控制模块进行运算输出给水主控指令时，具体是指将偏差作为第一PID控制模块的设定值、且将第一PID控制模块的过程值设置为0，通过第一PID控制模块进行运算输出得到的给水主控指令。本实施例中，步骤3)中通过第二PID控制模块进行运算输出第一控制指令时，具体是指将入口流量分配值减去汽泵A的入口流量并将得到的差值作为第二PID控制模块的设定值、且将第二PID控制模块的过程值设置为0，通过第二PID控制模块进行运算输出得到的第一控制指令。本实施例中，步骤3)中通过第三PID控制模块进行运算输出第二控制指令时，具体是指将入口流量分配值减去汽泵B的入口流量并将得到的差值作为第三PID控制模块的设定值、且将第三PID控制模块的过程值设置为0，通过第三PID控制模块进行运算输出得到的第二控制指令。本实施例火电机组汽泵出力平衡自动调节方法能够使汽泵并列运行时出力自动快速平衡，且能保证汽泵出力平衡调节过程中给水流量稳定，能够提高火电机组的自动化控制水平，杜绝因手动调节汽泵出力平衡过程中的误操作引起机组运行不平稳甚至跳机事故。实施例二：本实施例与实施例一基本相同，其主要不同点为：针对三套PID控制模块中的第二PID控制模块、第三PID控制模块的控制参数进行了进一步的优化。如图2所示，本实施例中通过第二PID控制模块将设定值进行运算时，预先基于给水流量设定值Sp减去给水流量过程值Pv得到的第一差值构建不同的折线函数F1(x)和F2(x)，通过各台汽泵的入口流量分配值减去实际流量得到的第二差值构建不同的折线函数F3(x)和F4(x)；根据给水流量设定值Sp减去给水流量过程值Pv得到的第一差值确定折线函数F1(x)和F2(x)的值；将汽泵A的入口流量分配值减去实际流量得到汽泵A的第二差值，将汽泵A的第二差值代入折线函数F3(x)和F4(x)，得到汽泵A的折线函数F3(x)和F4(x)的值；且将第二PID控制模块的微分系数Kd设置为0，比例带系数Kp取折线函数F1(x)的值、汽泵A的折线函数F3(x)的值两者中的较大值，积分时间常数Ti取折线函数F2(x)的值、汽泵A的折线函数F4(x)的值两者中的较大值。本实施例中，通过第三PID控制模块将设定值进行运算时，预先基于给水流量设定值Sp减去给水流量过程值Pv得到的第一差值构建不同的折线函数F1(x)和F2(x)，通过各台汽泵的入口流量分配值减去实际流量得到的第二差值构建不同的折线函数F3(x)和F4(x)；根据给水流量设定值Sp减去给水流量过程值Pv得到的第一差值确定折线函数F1(x)和F2(x)的值；将汽泵B的入口流量分配值减去实际流量得到汽泵B的第二差值，将汽泵B的第二差值代入折线函数F3(x)和F4(x)，得到汽泵B的折线函数F3(x)和F4(x)的值；且将第三PID控制模块的微分系数Kd设置为0，比例带系数Kp取折线函数F1(x)的值、汽泵B的折线函数F3(x)的值两者中的较大值，积分时间常数Ti取折线函数F2(x)的值、汽泵B的折线函数F4(x)的值两者中的较大值。本实施例中，折线函数F1(x)和折线函数F2(x)的取值方式如式(1)所示；折线函数F3(x)和F4(x)的取值方式如式(2)所示；式(1)中，m表示给水流量设定值Sp减去给水流量过程值Pv得到的第一差值；式(2)中，n表示入口流量分配值减去实际流量得到的第二差值。折线函数F1(x)、F2(x)、F3(x)、F4(x)的取值方式详见表1所示：m(t/h)F1(x)输出值F2(x)输出值n(t/h)F3(x)输出值F4(x)输出值-10001000500-1000200120-5001000500-500200120-50700500-50300120-30400240-30400200-10350150-106004001035015010600400304002403040020050700500503001205001000500500200120100010005001000200120以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3