准数据表。但是，由于各种因素，电厂设备随时间而开始降级，从而引起较小MW生成。当这种电厂状态在电厂数据规范中被更新的同时，易于识别电厂的哪一部分降级。这可在可行时要求立即维护或者用作关机期间的维护的输入。图4以图形方式示出针对MW需求所绘制的过程参数中的可接受偏差(410)的实例连同实际偏差(420)。实际偏差和这类持续偏差的时间期间需要由过程专业人员来指定。
[0026]对于热电厂，关键参数的基本控制回路保持不变。在工程期间，可提供数据表信息，并且可在电厂的启动和稳定期间调谐控制回路。
[0027]要理解，一旦MW需求从电网来设置，则从已更新电厂数据规范来得到对应过程值设置点，以及控制发电厂以在可能的最小时间之内达到MW需求。
[0028]因此，通过图1所示的方法基于电厂数据规范的使用以及周期地更新电厂数据规范以有效地控制电厂。更新用来检测和分析故障。概括该方法，该方法包括:a)从包含过程参数和过程输出的列表的所提供电厂数据规范来得到至少一个设置点信息；b)通过基于从电厂数据规范的所得到的一个或多个设置点信息以提供控制的设置点来控制一个或多个控制回路，以操作热电厂；c)识别控制热电厂规范中的所述一个或多个控制回路中的间隙，并且迭代地操纵至少一个设置点，以满足需求；d)基于用来满足需求的所操纵的至少一个设置点来更新电厂数据规范；以及e)将已更新电厂数据规范用于控制电厂，以满足需求。
[0029]与电厂的有效控制相关的另一方面是超前补偿。可考虑电厂的下列响应，以示出控制回路中的动态超前补偿:
(i )当设置新■时快速斜升/斜降 (?)没有瞬时过冲的稳定操作
还存在一些情形，其中最终MW需求(在将来的特定时间)不是已知的，并且来自电网的输入按照小递增/递减步长。自适应前馈技术与上述控制方法混合。
[0030]该技术借助于图5示出，其为控制系统500提供用于集成前馈技术的附加模块。MW设置点需求“D”(380)由控制系统恒定地监测。使用预定延迟块(520)和加法器(530)，计算增量“AD”。这个AD对所指定时间间隔来求平均(采用标号540和550示出)。这个AVG块(550)的输出馈入开关块560。开关块由下列前馈输入信号组成:零前馈控制信号输入；以及所计算前馈信号输入。
[0031]当来自AVG模块550的平均值(绝对值)大于阈值570 (其表示设置点(SP)是不稳定的或者快速变化)时，开关选择送往关键过程致动器的零前馈信号(575)。进行这个操作以避免电厂的不稳定操作或者变态过冲。
[0032]当来自AVG模块550的平均值(绝对值)小于阈值570 (其表示SP是稳定的)时，将所计算前馈信号作为偏置施加到致动器。在这种情况下，考虑当前设置点与实际生成之间的差，使得前馈信号在大差周期期间是显著的，并且随着差趋向于零而完全衰退。
[0033]用于开关块560的逻辑可使用单独模糊逻辑来开发，并且在系统中与前馈信号计算器模块580相集成。电厂数据规范还将对各种MW需求存储送往致动器的实际控制信号(585)。当设置点稳定并且MW需求(510)与生成(510)之间的差较大时，开关块(560)将如下所述来计算前馈信号: (i)检查所指定■需求的所需输出。
[0034](ii)检查来自回路的实际输出，并且确定实时差。这指定为ACSO(对致动器的实际控制信号输出)，图5中通过标号585所表示。这表示所操纵的起动信号。
[0035](iii)因素“X”与差相乘，并且与来自控制系统的控制器输出相加，其被发送给I/P (电流-位置)转换器以激活阀。
[0036]当差(需求-生成)减小时，前馈信号衰退到零或切换到零。对电厂丽需求从350改变成700 MW的情形示出前馈方法。增加节流压力和温度设置点，并且起动过热器和再热器阀，以增加压力和温度。同时前馈计算适当值，并且提供给汽包水位致动器(给水输入阀)，以及还调节过热器和再热器阀。这导致锅炉和涡轮机以较少斜升时间的平滑集成。另外，通过这种紧密集成控制，蒸汽温度没有增加超过所需的温度，并且因此降低对高温的需要。因此，电厂效率得到改进，以及如果系统没有如数据库曲线(电厂数据规范)所预计进行响应，则及时报告故障。
[0037]因此，基于使用电厂数据规范的控制方法的控制系统包括用于存储具有周期更新的电厂数据规范的数据库。设置点校正模块，跟踪用于控制各种控制回路以满足需求的设置点的间隙并且更新电厂数据规范；以及判定模块，将控制各种控制回路中的间隙与预定义阈值进行比较，以识别与各种控制回路关联的过程单元中的故障状况，其中包括确定维护状况。
[0038]虽然本文仅说明和描述了本发明的某些特征，但本领域的技术人员将会想到多种修改和变更。因此要理解，所附权利要求书预计涵盖落入本发明的真实精神之内的所有这类修改和变更。
【主权项】
1.一种用于控制热电厂以按需求提供电力的方法，所述方法包括: a)从提供过程参数和过程输出的列表的电厂数据规范中得到至少一个设置点信息(S00US002)； b)通过基于从所述电厂数据规范的所得到的一个或多个设置点信息以提供控制的设置点，来控制所述热电厂中的一个或多个控制回路，以操作所述热电厂(S005); c)识别控制所述热电厂规范中的所述一个或多个控制回路中的间隙，并且迭代地操纵至少一个设置点以满足所述需求(S006); d)基于用来满足所述需求的所述操纵的至少一个设置点来更新所述电厂数据规范(S007);以及 e)使用所述更新的电厂数据规范来控制所述电厂以满足所述需求(S004)。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述电厂数据规范包括一个或多个过程单元的过程参数的列表。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述电厂数据规范包括具有致动器的信号信息(585)的过程参数的列表。
4.如权利要求1所述的方法，其中，通过参照来自所述电厂数据规范的所述至少一个设置点信息而确定差，来对一个或多个回路识别所述间隙(S009)。
5.如权利要求4所述的方法，其中，将一个或多个控制回路的所述确定的差与阈值进行比较，以识别与所述一个或多个控制回路关联的过程单元的维护状况(420)。
6.如权利要求4所述的方法，其中，一个或多个控制回路的所述确定的差用于识别一个或多个控制回路中的故障。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法在所述电厂的正常操作期间使用。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括通过前馈控制向一个或多个致动器信号提供附加偏置的步骤，其中所述附加偏置基于所述电厂数据规范来估计。
9.一种提供电力以满足需求的热电厂的控制系统(300)，所述控制系统包括: a)电厂数据规范的数据库(370)，提供过程参数和过程输出的列表以得到用于提供控制一个或多个控制回路的设置点的至少一个设置点信息； b)设置点校正模块(390)，基于所述至少一个设置点信息来跟踪所述提供的设置点中的调整，以减小所述间隙以满足所述需求，并且更新所述数据库中的所述电厂数据规范； c)判定模块，将控制所述热电厂中的所述一个或多个控制回路中的所述间隙与阈值进行比较，以识别与所述一个或多个控制回路关联的过程单元中的故障状况，并且确定维护状况。
10.如权利要求9所述的控制系统，所述控制系统还包括: a)前馈信号计算器模块(508)，基于包括致动器信号(585)、需求值(380)和实际生成值(510)的所述电厂数据规范来计算一个或多个前馈信号； b)开关模块(560)，基于所述需求和实际生成值的差的显著性，有条件地提供作为附加偏置的所述一个或多个前馈信号到其对应的一个或多个致动器。
【专利摘要】本发明涉及通过在电厂的正确操作期间使用电厂数据规范的热电厂中的控制和故障分析方法。该方法包括：a)从包含过程参数和过程输出的列表的所提供电厂数据规范来得到至少一个设置点信息(S001，S002)；b)通过基于从电厂数据规范的所得到的一个或多个设置点信息以提供控制的设置点来控制一个或多个控制回路，以操作热电厂(S005)；c)识别控制热电厂规范中的所述一个或多个控制回路中的间隙，并且迭代地操纵至少一个设置点，以满足需求(S006)；d)基于用来满足需求的所操纵的至少一个设置点来更新电厂数据规范(S007)；以及e)将已更新电厂数据规范用于控制电厂，以满足需求(S004)。还提供一种基于该方法的控制系统。
【IPC分类】G05B13-02, F01K13-02
【公开号】CN104685426
【申请号】CN201380034905
【发明人】S.戈维达拉朱鲁, S.苏布拉马尼安, B.斯里尼瓦萨, S.内萨吉
【申请人】Abb 技术有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年6月7日
【公告号】EP2867735A1, US20150120071, WO2014001864A1