元的所述输出进行建模。40. 根据权利要求35所述的控制器，其中，所述第二发电单元包括可变控制装置，所述 可变控制装置在不影响所述第一发电单元的所述运行的情况下影响所第二发电单元的所 述运行，并且其中，所述控制器例程还包括第二过程控制例程，所述第二过程控制例程被耦 合为接收所述过程控制输入信号发生例程的所述输出以产生用于控制所述第二发电单元 的所述可变控制装置的第二过程控制信号，并且所述控制器例程包括第二过程模型，所述 第二过程模型被耦合为接收所述第二过程控制例程的输出以基于所述可变控制装置的运 行来产生另外的预测的第二发电单元输出。41. 根据权利要求40所述的控制器，其中，所述过程模型系统将所述过程模型的输出与 所述另外的预测的第二发电单元输出进行组合，以产生所述预测的第二发电单元输出。42. 根据权利要求41所述的控制器，其中，所述过程控制输入信号发生例程将所述测量 到的第一发电单元输出与所述测量到的第二发电单元输出进行组合以产生当前单元输出， 并且还产生作为所述当前单元输出与所述负载设定点之间的所述差分的差分信号，并且还 通过对所述差分信号与所述预测的单元输出求和来产生初步控制器输入信号。43. 根据权利要求42所述的控制器，其中，所述控制器输入信号发生例程包括设定点分 配器，所述设定点分配器被耦合为接收所述初步控制器输入信号，以产生所述控制器输入 信号和被提供作为向所述第二过程控制例程的输入的第二控制器输入信号。44. 一种用于控制具有两个可控制单元的过程的方法，所述两个可控制单元被互连以 使得改变至第一单元的控制信号来改变所述第一单元的输出还改变了第二单元的输出，其 中，所述第一单元具有对至所述第一单元的所述控制信号的响应时间，所述响应时间显著 短于所述第二单元对至所述第一单元的所述控制信号的响应时间，所述方法包括： 测量所述第一单元的输出； 测量所述第二单元的输出； 接收指示所述第一单元和所述第二单元的期望的总输出的设定点； 响应于被提供给所述第一单元的所述控制信号来预测所述第一单元和所述第二单元 的经组合的输出，包括:经由处理器响应于至所述第一单元的所述控制信号而对所述第二 单元的运行进行建模以产生预测的第二单元输出；以及使用所述处理器将所述预测的第二 单元输出与所测量到的所述第一单元的输出相加以产生所述第一单元和所述第二单元的 预测的经组合的输出； 经由处理器基于所述第一单元的所述测量到的输出、所述第二单元的所述测量到的输 出、所述设定点以及所述第一单元和所述第二单元的所述预测的经组合的输出来产生控制 例程输入信号；以及 经由所述处理器执行控制例程，所述控制例程基于所述控制例程输入信号来确定用于 控制所述第一单元的运行的所述控制信号。45. 根据权利要求44所述的方法，其中，经由所述处理器响应于被传送到所述第一单元 的所述控制信号来对所述第二单元的运行进行建模以产生预测的第二单元输出包括经由 所述处理器来执行过程模型，所述过程模型对所述第二单元对于被提供给所述第一单元的 所述控制信号的响应随时间的变化进行建模。46. 根据权利要求44所述的方法，其中，产生所述控制例程输入信号包括:使用所述处 理器将所述第一单元和所述第二单元的所述预测的经组合的输出与所述设定点、所述测量 到的第一单元输出和所述测量到的第二单元输出进行组合。47. 根据权利要求46所述的方法，其中，产生所述控制例程输入信号包括:使用所述处 理器将所述测量到的第一单元输出与所述测量到的第二单元输出进行组合以产生经组合 的单元输出，并且还产生作为所述经组合的单元输出与所述设定点之间的差分的差分信 号。48. 根据权利要求47所述的方法，其中，产生所述控制例程输入信号包括:使用所述处 理器来对所述第一单元和所述第二单元的所述预测的经组合的输出与所述差分信号求和。49. 根据权利要求44所述的方法，还包括:使用处理器执行第二过程控制例程以产生第 二控制信号，所述第二控制信号用于经由可变控制装置来控制所述第二单元的运行，所述 可变控制装置影响所述第二单元的所述运行，并且其中，响应于至所述第一单元的所述控 制信号来预测所述第一单元和所述第二单元的经组合的输出包括:经由所述处理器响应于 所述第二控制信号来对所述第二单元的运行进行建模以产生另外的预测的第二单元输出； 以及使用所述处理器将所述预测的第二单元输出和所述另外的预测的第二单元输出加到 所述第一单元的所述测量到的输出，以产生所述第一单元和所述第二单元的所述预测的经 组合的输出。50. 根据权利要求49所述的方法，其中，产生所述控制例程输入信号包括使用所述处理 器将所述测量到的第一单元输出与所述测量到的第二单元输出进行组合以产生当前单元 输出，并且还包括使用所述处理器产生作为所述当前单元输出与所述设定点之间的差分的 差分信号，并且还包括使用所述处理器通过对所述差分信号与所述第一单元和所述第二单 元的所述预测的经组合的输出求和来产生初步控制器输入信号。51. 根据权利要求50所述的方法，还包括:使用所述处理器根据所述初步控制器输入信 号来确定所述控制例程输入信号和第二控制例程输入信号，提供所述第二控制例程输入信 号作为向所述第二过程控制例程的输入。52. 根据权利要求51所述的方法，还包括:在所述处理器上执行设定点分配例程，以确 定所述控制例程输入信号和所述第二控制例程输入信号。53. 根据权利要求44所述的方法，还包括：向所述第一单元提供所述控制信号来控制所 述第一单元的所述运行。54. -种使用被提供为控制第一发电单元的运行的控制信号来控制具有互连的第一发 电单元和第二发电单元的发电过程的方法，包括： 测量所述第一发电单元的输出； 测量所述第二发电单元的输出； 接收指示所述第一发电单元和所述第二发电单元的期望的总输出的设定点； 响应于被提供给所述第一发电单元的所述控制信号来预测所述第一发电单元和所述 第二发电单元的经组合的输出，包括:经由处理器响应于被传送到所述第一发电单元的所 述控制信号而对所述第二发电单元的运行进行建模，以产生预测的第二发电单元输出；以 及使用所述处理器将所述预测的第二发电单元输出与所述第一发电单元的所测量到的输 出相加，以产生所述第一发电单元和所述第二发电单元的预测的经组合的输出； 经由处理器基于所述第一发电单元的所述测量到的输出、所述第二发电单元的所测量 到的输出、所述设定点以及所述第一发电单元和所述第二发电单元的所述预测的经组合的 输出来产生控制例程输入信号；以及 经由所述处理器来执行控制例程，所述控制例程基于所述控制例程输入信号来确定用 于控制所述第一发电单元的所述运行的所述控制信号。55. 根据权利要求54所述的方法，其中，所述第一发电单元是燃气涡轮发电单元，并且 所述第二发电单元是蒸汽涡轮发电单元。56. 根据权利要求55所述的方法，其中，经由所述处理器响应于被传送到所述第一发电 单元的所述控制信号来对所述第二发电单元的运行进行建模以产生所述预测的第二发电 单元输出包括:经由所述处理器执行过程模型，所述过程模型对所述第二发电单元对于被 提供给所述第一发电单元的所述控制信号的响应随时间的变化进行建模。57. 根据权利要求55所述的方法，其中，产生所述控制例程输入信号包括:使用所述处 理器将所述第一发电单元和所述第二发电单元的所述预测的经组合的输出与所述设定点、 所述测量到的第一发电单元输出和所述测量到的第二发电单元输出进行组合。58. 根据权利要求57所述的方法，其中，产生所述控制例程输入信号包括使用所述处理 器将所述测量到的第一发电单元输出与所述测量到的第二发电单元输出进行组合以产生 经组合的发电单元输出，并且还产生作为所述经组合的发电单元输出与所述设定点之间的 差分的差分信号，并且还包括使用所述处理器对所述第一发电单元和所述第二发电单元的 所述预测的经组合的输出与所述差分信号求和。59. 根据权利要求54所述的方法，还包括:使用处理器执行第二过程控制例程以产生第 二控制信号，所述第二控制信号用于经由可变控制装置来控制所述第二单元的运行，所述 可变控制装置影响所述第二发电单元的所述运行，并且其中，响应于被提供给所述第一发 电单元的所述控制信号来预测所述第一发电单元和所述第二发电单元的所述经组合的输 出还包括经由所述处理器响应于所述第二控制信号来对所述第二发电单元的运行进行建 模以产生另外的预测的第二发电单元输出，以及使用所述处理器将所述预测的第二发电单 元输出和所述另外的预测的第二发电单元输出加到所述第一发电单元的所述测量到的输 出，以产生所述第一发电单元和所述第二发电单元的所述预测的经组合的输出。60. 根据权利要求59所述的方法，其中，产生所述控制例程输入信号包括使用所述处理 器将所述测量到的第一发电单元输出与所述测量到的第二发电单元输出进行组合以产生 经组合的发电单元输出，并且还包括使用所述处理器产生作为所述经组合的发电单元输出 与所述设定点之间的所述差分的差分信号，并且还包括使用所述处理器通过对所述差分信 号与所述第一发电单元和所述第二发电单元的所述预测的经组合的输出求和来产生初步 控制器输入信号。61. 根据权利要求60所述的方法，还包括:通过在所述处理器上执行设定点分配例程以 确定所述控制例程输入信号和所述第二控制例程输入信号、使用所述处理器根据所述初步 控制器输入信号来确定所述控制例程输入信号和第二控制例程输入信号，提供所述第二控 制例程输入信号作为向所述第二过程控制例程的输入。
【专利摘要】本发明涉及一种基于模型的组合循环发电厂负载控制。控制系统使用在传统的闭环反馈控制方案内归因于燃气涡轮机需求变化的经建模的蒸汽涡轮机兆瓦(功率)变化(即，蒸汽涡轮机比燃气涡轮机的转移函数)来执行对组合循环发电厂的控制。该控制系统实现了一种形式的内模控制并为了总体上较好的鲁棒控制而提供了较好的单位兆瓦(功率)设定点跟踪和干扰变量抑制，并因此运行来以提供了时间上的成本节约的方式优化组合循环发电厂中的燃气涡轮机的运行。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN105700494
【申请号】CN201510931543
【发明人】R·R·姚, X·程, F·C·赫夫, B·F·热里多
【申请人】爱默生过程管理电力和水解决方案公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2015年12月15日
【公告号】CA2914954A1, DE102015121754A1, US20160169154