一种电动给水泵工频与变频并列调节方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力领域，尤指一种电动给水栗工频与变频并列调节方法及系统。
【背景技术】
[0002] 目前，随着发电厂"节能降耗"工作的深入开展，机组中大功率电动机的节能问题 日益受到重视。电动给水栗属于发电厂中最大功耗的电动机之一，对其进行节能改造势在 必行。
[0003] 电动给水栗一般采用液力耦合器调节给水栗的转速，但因其调速转换效率随着给 水栗转速降低而下降，综合效率相对较低。另外，液力偶合器器属于转差损耗型容积调速装 置，在调速的过程中，转差功率以热能的形式损耗在油中，额外增加了能耗。
[0004] 为此，许多以电动给水栗作为主要给水栗的机组均对电动给水栗进行了变频调速 改造，极大提高了机组低负荷段电动给水栗的效率，降低了电机电耗，取得了良好的效果。 在电动给水栗变频改造时，一般会保留原液力耦合器设备，因此电动给水栗同时具备了变 频及工频两种运行方式。在多个电栗并列运行方式下，有可能出现一工频栗一变频栗并列 运行，由于工频栗与变频栗的调节特性有很大不同，如何将变频电动给水栗与工频电动给 水栗并列运行并进行给水调节即成为亟待解决的问题。
[0005] 常规电动给水栗采用液力耦合器调节给水栗转速，通过改变勺管插入液力耦合器 工作腔的深度进而调节原动机（电动机）传送至给水栗的机械功水平，最终调节电动给水 栗出力。机组锅炉给水自动调节系统是发出勺管控制指令来自动调整运行给水栗的出力以 满足锅炉给水的需求。
[0006] 变频改造后，液力耦合器放弃调节作用，原动机（电动机）机械功完全传送至给水 栗，原动机（电动机）不再是定速栗，通过变频器改变原动机（电动机）的转速，进而改变 给水栗的转速及出力。此时机组锅炉给水自动调节系统则是发出变频器控制指令以调节给 水栗的出力。
[0007] 为保证原有液力耦合器调节功能仍然能够发挥作用，一般会在维持原有控制逻辑 不变的基础上另做一套锅炉给水自动调节系统控制逻辑。原有控制逻辑是发出控制指令调 节电动给水栗的勺管位置，新增加的控制逻辑是发出指令调节电动给水栗变频器。如果需 要投入给水自动调节，必须使所有运行电动给水栗均设置为液力耦合器勺管调节，或者全 部电动给水栗均置为变频调节。由于液力耦合器调节与变频调节有极大的差别，此类控制 方案不能适用于工频电动给水栗（液力耦合器勺管）与变频电动给水栗并列运行的工况。
[0008] 因此，现有技术存在以下的缺点：1、只针对多个电动给水栗同为工频运行或同为 变频运行工况，如果同时有工频电动给水栗和变频电动给水栗运行，锅炉给水自动系统无 法投入，降低机组自动化水平。2、电动给水栗工频（液力耦合器勺管）调节特性与变频调 节特性有较大差别，不能完全适应由液力耦合器勺管调节与变频调节之间的功能转换，对 电动给水栗的安全运行缺乏控制方案上的保障。
【发明内容】
[0009] 为克服现有技术中存在的缺点，本发明通过设计"调节指令转换回路"将锅炉给水 自动调节系统改造为能够适应电动给水栗工频栗与变频栗并列运行工况，保证调节系统在 各种工况均能投入自动，同时在控制策略中设计各项安全措施，保证系统的安全可靠运行。
[0010] 为达到上述目的，本发明提出了一种电动给水栗工频与变频并列调节方法，该方 法包括：步骤1，在电动给水栗的工频工况下，记录该电动给水栗的运行数据，利用曲线拟 合公式对该运行数据进行拟合，建立电栗液力耦合器勺管位置与电栗实际转速关系的拟合 方程R = (s)，其中，R为电栗实际转速，s为电栗液力耦合器勺管位置；步骤2,在电动给 水栗的变频工况下，记录该电动给水栗的运行数据，利用曲线拟合公式对该运行数据进行 拟合，建立电栗变频器指令与电栗实际转速关系的拟合方程R = f2 (t)，其中，R为电栗实际 转速，t为电栗变频器指令；步骤3,根据步骤1、步骤2建立的拟合方程，建立电栗变频器指 令与电栗液力耦合器勺管位置之间的关系方程f\(s) =f2(t);步骤4,根据该关系方程调节 并列运行的工频工况的电动给水栗及变频工况的电动给水栗的工作状态，使电动给水栗之 间的转速保持相等。
[0011] 为达到上述目的，本发明还提出了一种电动给水栗工频与变频并列调节系统，该 系统包括：工频工况数据拟合模块，用于在电动给水栗的工频工况下，记录该电动给水栗的 运行数据，利用曲线拟合公式对该运行数据进行拟合，建立电栗液力耦合器勺管位置与电 栗实际转速关系的拟合方程R = (s)，其中，R为电栗实际转速，s为电栗液力耦合器勺管 位置；变频工况数据拟合模块，用于在电动给水栗的变频工况下，记录该电动给水栗的运行 数据，利用曲线拟合公式对该运行数据进行拟合，建立电栗变频器指令与电栗实际转速关 系的拟合方程R= f2(t)，其中，R为电栗实际转速，t为电栗变频器指令；关系方程建立模 块，用于根据所述电栗液力耦合器勺管位置与电栗实际转速关系的拟合方程、电栗变频器 指令与电栗实际转速关系的拟合方程，建立电栗变频器指令与电栗液力耦合器勺管位置之 间的关系方程(s) =f2(t);调节模块，根据该关系方程调节并列运行的工频工况的电动 给水栗及变频工况的电动给水栗的工作状态，使电动给水栗之间的转速保持相等。
[0012] 通过本发明提出的电动给水栗工频与变频并列调节方法及系统可以使电动给水 栗在完成变频节能改造后仍然能够适应工频运行、变频运行或工变频混合运行多种运行工 况，提高了电栗运行的灵活性，同时保证锅炉给水自动不受影响的长期稳定的投入。
【附图说明】
[0013] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本发明的限定。在附图中：
[0014] 图1为本发明一实施例的电动给水栗工频与变频并列调节方法流程图。
[0015] 图2为本发明一具体实施例的电栗液力耦合器勺管位置与电栗实际转速的散点 示意图。
[0016] 图3为本发明一具体实施例的电栗变频器指令与电栗实际转速的散点示意图。
[0017] 图4为本发明一实施例的电动给水栗工频与变频并列调节系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 以下配合图示及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所 采取的技术手段。其中，"电动给水栗"和"电栗"所表示的意思是一致的，在此提前说明。
[0019] 图1为本发明一实施例的电动给水栗工频与变频并列调节方法流程图。该方法包 括：
[0020] 步骤1，在电动给水栗的工频工况下，记录该电动给水栗的运行数据，利用曲线拟 合公式对该运行数据进行拟合，建立电栗液力耦合器勺管位置与电栗实际转速关系的拟合 方程R = fi (S)，其中，R为电栗实际转速，S为电栗液力耦合器勺管位置。
[0021] 步骤2,在电动给水栗的变频工况下，记录该电动给水栗的运行数据，利用曲线拟 合公式对该运行数据进行拟合，建立电栗变频器指令与电栗实际转速关系的拟合方程R = f2(t)，其中，R为电栗实际转速，t为电栗变频器指令。
[0022] 步骤3,根据步骤1、步骤2建立的拟合方程，建立电栗变频器指令与电栗液力耦合 器勺管位置之间的关系方程A(S) =f2(t);如果关系方程式为高阶方程，计算量较大，实际 控制逻辑较难编写，可以选取多个典型工况点进行逐点计算，然后根据计算结果确定该关 系方程。
[0023] 步骤4,根据该关系方程调节并列运行的工频工况的电动给水栗及变频工况的电 动给水栗的工作状态，使电动给水栗之间的转速保持相等。
[0024] 该电动给水栗工频与变频并列调节方法可以用于锅炉给水自动调节系统。锅炉给 水自动调节系统可以向所有运行电动给水栗的变频器发出控制指令。如果某台电动给水栗 仍然在工频方式下，即可在该栗控制指令回路增加一个指令转换函数功能块，转换函数功 能块将送往变频器的指令转换为相应的液力耦合器勺管指令，工频方式下的电动给水栗即 可以正常的接受调节指令。
[0025] 本发明通过"调节指令转换功能"将锅炉给水自动调节系统改造为能够适应电动 给水栗工频栗与变频栗并列运行工况，保证调节系统在各种工况均能投入自动，同时在控 制策略中设计各项安全措施，保证系统的安全可靠运行。
[0026] 为了对上述电动给水栗工频与变频并列调节方法进行更为清楚的解释，下面以某 电厂为例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成 对本发明不当的限定。
[0027] 该电厂为亚临界燃煤机组，装机容量为2X330MW，锅炉为某锅炉厂生产的亚临界 燃煤炉，四角切圆燃烧，过热器二级喷水减温，摆动喷嘴调节再热汽温加事故喷水。汽机为 某汽轮机厂生产的单轴、双缸双排汽、中间再热、单抽凝汽式汽轮机。制粉系统为直吹式，配 备了 5台辊盘磨。DCS系统采用某公司的EDPF-NT分散控制系统。
[0028] 该电厂2号