一种基于风机出力动态平衡的优化控制系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种基于风机出力动态平衡的优化控制系统及方法。
【背景技术】
[0002] 随着发电机组容量的增大和参数的不断提高，机组的控制与运行管理变得越来越 复杂和困难。为了减轻运行人员的劳动强度，保证机组的安全运行，要求实现更为先进，适 用范围更宽，功能更为完备的自动控制系统，运就产生了全程自动控制系统。目前，火电机 组的主要辅机，如一次风机、送风机、引风机等通常均采用双列配置，即两台并列同幅度调 节运行，W调高整个机组运行的安全稳定性及可靠性，保证单台辅机跳机后不至于引发机 组跳机。
[0003] 在机组选型设计时，两台辅机是同厂同型号，但由于机组运行时具体工况有所差 异，经常出现两台辅机的开度相同而出力不同，其中一个明显标志就是两台辅机的电流值 不同。为了确保两台辅机出力平衡，在双辅机控制系统中均设置了平衡出力回路，即当两台 辅机都投入自动运行时，在调节过程中，当两台辅机开度不一致时或出力不一致时，运行监 控人员将开度偏差反向叠加到两台风机的调节指令上，即当一台辅机的出力减小时，增加 运台辅机的调节指令，同时减小另一台风机开度指令值，最终使两台辅机实际出力相等。
[0004] 常规火电机组双辅机运行控制逻辑图如图1所示。被控对象的测量值PV和被控 对象的设定值SP经过减法模块DEVl求差值，差值送至PIDl(比例-积分-微分）运算模 块进行运算W实现调节控制，PIDl模块的输出送至增益平衡模块Banlance中进行平衡运 算，然后送至辅机A/B中进行实际控制；Banlance模块具有自平衡功能，即当辅机A/B-台 "自动"（Auto)，一台"手动"（Man)时，"手动"侧辅机指令的变化值会自动通过Banlance在 "自动"侧辅机指令上反向变化、幅值相等，运样能保证总的辅机出力不变，进而保证被控对 象的控制稳定。机组正常运行时，两台辅机保持出力平衡运行，手操器模块M/A3的输出指 令为0 ;当两台辅机出力不平衡，如某侧辅机的电流值高于另一侧辅机的电流值过多时，运 行监控人员通过手操器模块M/A3人工将两台辅机的电流量调至基本一致，W实现两侧辅 机出力一致。 阳0化]运种运行模式下主要存在两大问题，一是运行监控人员需实时关注两台辅机的运 行情况，并及时调整运行指令；二是运行监控人员手动调节偏差指令时，首先需要根据经验 人为判断出调节偏差指令的大小，同时还需手动将指令输入值手操器中。因此，运种操作模 式劳动强度大，控制精度低，同时还需要有相应运行经验，不能满足机组全程自动控制的需 求。
【发明内容】
[0006] 本发明为了解决上述问题，提出了一种基于风机出力动态平衡的优化控制系统及 方法，本发明在两台辅机出力不平衡时，自动的对两台辅机的控制指令进行调节，保证两台 辅机的出力平衡，有效确保被控对象的稳定运行，既能降低运行监控人员的劳动强度，又能 防止由于调整不及时、不准确引发的各种事故，从源头上保障电网安全稳定运行。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0008] 一种基于风机出力动态平衡的优化控制系统，包括第一辅机、第二辅机、减法模 块、PID运算模块、高低限幅模块和模拟量选择器模块，其中，减法模块将第一辅机和第二辅 机的电流测量值进行求差，将运算值输入至函数设置模块进行函数设置，设置后的数据输 送到PID运算模块，PID运算模块对运算结果进行调节控制，高低限幅模块对PID运算模块 的调节指令进行限幅处理，高低限幅模块连接模拟量选择器模块的输入端，模拟量选择器 模块的输出端连接增益平衡模块，结合被控对象的测量值与设定值的调节控制运算结果进 行平衡运算，然后送至第一辅机、第二辅机中进行实际控制。
[0009] 进一步的，被控对象的测量值与设定值经过第二减法模块求差值，差值送至第二 PID运算模块进行运算W实现调节控制，第二PID模块的输出送至增益平衡模块中进行平 衡运算。
[0010] 所述增益平衡模块的输出端分别通过一个手操器模块给第一辅机、第二辅机发送 控制命令。
[0011] 所述模拟量选择器模块的其它输入端分别连接有手操器模块。
[0012] 一种基于风机出力动态平衡的优化控制方法，包括W下步骤：
[0013] (1)将第一辅机、第二辅机的电流测量值送至减法模块求差值，将减法模块的输出 送至函数设置模块中进行处理；
[0014] (2)将函数设置模块的输出送至PID运算模块进行运算W实现调节控制；
[0015] (3)将PID运算模块的调节指令输出至高低限幅模块中进行限幅处理；
[0016] (4)利用手操器模块进行选择，模拟量选择器模块根据选择将相应的输出送至增 益平衡模块中。
[0017] 所述步骤（1)中，函数设置模块设置为死区非线性函数。
[001引进一步的，所述步骤（1)中，函数设置模块被设置为：当两台引风机电流差值小于 预设死区值时，函数输出为0,其余情况按函数中输出设定值输出。
[0019] 进一步的，预设死区值的意义在于当两台辅机电流差值较小时，F(X)输出为0,W 降低两台辅机的无效动作，通常此值设置为0. 5-1. 0A。
[0020] 所述步骤（3)中，根据历史数据两台辅机出力平衡时对应的调节指令差值不高余 10%。
[0021] 所述步骤（4)中，手/自动出力平衡模式的切换：当手操器模块M/A3人工至"1" 时，模拟量选择器模块的输出为Zl端口中输入的数值，即高低限幅模块的输出指令，此时 自动平衡出力；当手操器模块M/A3人工至"0"时，模拟量选择器模块的输出D为Z2端口中 输入的数值，即手操器模块M/A3的输出指令，此时手动平衡出力，最后将模拟量选择器模 块的输出送至增益平衡模块中。
[0022] 本发明的有益效果为：
[0023] 本发明通过对电流的自动偏差运算，实现在两台辅机出力不平衡时，自动的对两 台辅机的控制指令进行调节，保证两台辅机的出力平衡，有效确保被控对象的稳定运行，既 能降低运行监控人员的劳动强度，又能防止由于调整不及时、不准确引发的各种事故，从源 头上保障电网安全稳定运行。
【附图说明】
[0024] 图1为现有的常规火电机组双辅机运行控制逻辑图；
[00巧]图2为本发明的优化后火电机组双辅机运行控制逻辑图； 阳0%] 图3为本发明优化后双台引风机运行曲线图。
[0027] 其中，1-炉膛压力设定值；2-炉膛压力实测值；3-引风机A调节指令；4-引风机B 调节指令。
【具体实施方式】：
[0028] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0029] 如图2所示，对目前占据国内主流的300丽亚临界、中间再热、凝汽式燃煤机组进 行优化控制，该类型机组配置两台送风机、两台引风机、两台一次风机、两台给水累等辅机。 W两台引风机控制为例进