火电机组智能控制系统的制作方法

本发明涉及电力设备智能控制领域，具体涉及一种火电机组智能控制系统。

背景技术：

火电机组的控制系统主要为集散控制系统(distributedcontrolsystem，dcs)，而由于当前dcs系统的控制逻辑存在下述缺陷，导致其对agc响应的跟踪速度不够灵敏：

1、控制逻辑对外部环境的适应性较差，一旦出现电力设备工况恶化或者操作员操作不当的情况，将会导致dcs系统的控制性能发生恶化。

2、控制逻辑的修改需要在电力设备停机状态下进行。

3、控制逻辑的修改很难兼具电力设备操作员和热工人员的要求。

4、电力设备老化或改造后，控制逻辑的适应性和自动化降低，导致电力设备操作员的劳动强度增加。

5、增加新的控制目标后，控制逻辑不能适应性新的工况环境，进而增加了电力设备操作员的劳动强度。例如，壁温超温只能依赖操作员手动干预才能调整过来，一旦干预不及时会频繁发生壁温超温，影响火电机组的安全。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决如何控制火电机组快速稳定跟踪agc响应，本发明提供了一种火电机组智能控制系统。

本发明中火电机组智能控制系统，包括燃料前馈控制模块，其配置为依据负荷状态调整燃料控制偏置量，并依据所述调整后的燃料控制偏置量修正燃料控制目标值；

所述燃料前馈控制模块包括负荷状态量化单元、负荷变化率单元、第一乘法器、第一限幅单元、第一限速单元、第一常数单元和第一选择器；所述第一乘法器的输入端分别与所述负荷状态量化单元和负荷变化率单元连接，所述第一乘法器的输出端、第一限幅单元、第一限速单元和第一选择器依次连接；所述第一常数单元与所述第一选择器的输入端连接；

所述第一限幅单元，配置为将所述第一乘法器输出值限定在预设第一数值范围内；所述第一限速单元，配置为将所述第一限幅单元输出值的变化率限定在预设第二数值范围内；

所述第一选择器，配置为当进行燃料前馈控制时选择所述第一限速单元的输出值作为燃料控制偏置量，当不进行燃料前馈控制时选择所述第一常数单元的输出值作为燃料控制偏置量。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述系统还包括一次风机控制模块，其配置为依据燃料量状态调整一次风机开度偏置量；所述一次风机控制模块包括一次风机智能开度偏置量控制单元、第二选择器、第三选择器、第四选择器、第二限幅单元、第三限幅单元、第二限速单元、第二加法器和第二常数单元；

所述第二选择器的输入端分别与所述一次风机智能开度偏置量控制单元和第二常数单元连接；所述第二选择器的输出端、第二限幅单元、第二限速单元、第二加法器、第三选择器和第三限幅单元依次连接；所述第四选择器的输出端与所述第二加法器的输入单连接。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述系统还包括送风机控制模块，其配置为依据燃料量状态调整送风机开度偏置量；所述送风机控制模块包括送风机智能开度偏置量控制单元、第五选择器、第六选择器、第七选择器、第四限幅单元、第五限幅单元、第三限速单元、第三加法器和第三常数单元；

所述第五选择器的输入端分别与所述送风机智能开度偏置量控制单元和第三常数单元连接；所述第五选择器的输出端、第四限幅单元、第三限速单元、第三加法器、第六选择器和第五限幅单元依次连接；所述第七选择器的输出端与所述第三加法器的输入单连接。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述系统还包括过热汽温控制模块，其配置为依据火电机组的温度信息调整减温水调节阀开度；所述过热汽温控制模块包括减温水调节阀智能开度偏置量控制单元、第八选择器、第九选择器、第十选择器、第六限幅单元、第七限幅单元、第四限速单元、第四加法器和第四常数单元；

所述第八选择器的输入端分别与所述减温水调节阀智能开度偏置量控制单元和第四常数单元连接；所述第八选择器的输出端、第六限幅单元、第四限速单元、第四加法器、第九选择器和第七限幅单元依次连接；所述第十选择器的输出端与所述第四加法器的输入单连接。

与最接近的现有技术相比，上述技术方案至少具有以下有益效果：

1、本发明中的燃料前馈控制模块可以依据负荷状态调整燃料控制偏置量，同时，将负荷状态划分为涵盖多种火电机组运行工况的负荷阶段，使得燃料前馈控制模块可以准确地调整燃料控制偏置量，进而得到准确的燃料控制目标值。

2、本发明中的一次风机控制模块依据燃料量状态调整一次风机开度偏置量，可以克服制粉系统的惯性，提高一次风机满足火电机组负荷调节的响应速度。

3、本发明中的送风机控制模块依据燃料量状态调整送风机开度偏置量，可以克服制粉系统的惯性，提高火电机组风量满足其负荷调节所需的响应速度。

4、本发明中的过热汽温控制模块可以依据火电机组的温度信息调整减温水调节阀开度，降低了减温水调节阀执行机构的动作次数，进而增加了减温水调节阀执行机构的使用寿命，并降低了系统成本。

5、本发明中的火电机组温度信息包括过热器的出口温度、入口温度和壁温，以及减温器的入口温度，因此基于上述过热汽温控制模块可以在过热器壁温发生超温时自动控制减温水调节阀动作，减轻了火电机组运行人员的操作负担。

附图说明

图1是本实施例中火电机组智能控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中火电机组智能控制系统应用示意图；

图3是本实施例中第一类型负荷阶段对应的控制逻辑示意图；

图4是本实施例中第二类型负荷阶段对应的控制逻辑示意图；

图5是本实施例中第一量化子单元的控制逻辑示意图；

图6是本实施例中第二量化子单元的控制逻辑示意图；

图7是本实施例中第三量化子单元的控制逻辑示意图；

图8是本发明实施例中燃料智能控制逻辑示意图；

图9是本发明实施例中一次风机智能控制逻辑示意图；

图10是本发明实施例中送风机智能控制逻辑示意图；

图11是本发明实施例中过热气温智能控制逻辑示意图；

图12是本发明实施例中未采用智能控制系统时升负荷曲线示意图；

图13是本发明实施例中采用智能控制系统时升负荷曲线示意图；

图14是本发明实施例中未采用过热气温智能控制时调节阀执行机构的动作示意图；

图15是本发明实施例中采用过热气温智能控制时调节阀执行机构的动作示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

参阅附图1，图1示例性示出了本实施例中火电机组智能控制系统的结构图。如图1所示，本实施例中火电机组智能控制系统可以包括燃料前馈控制模块11、一次风机控制模块12、送风机控制模块13和过热汽温控制模块14。其中，燃料前馈控制模块11配置为依据负荷状态调整燃料控制偏置量，并依据调整后的燃料控制偏置量修正燃料控制目标值。一次风机控制模块12配置为依据燃料量状态调整一次风机开度偏置量。送风机控制模块13配置为依据燃料量状态调整送风机开度偏置量。过热汽温控制模块14配置为依据火电机组的温度信息调整减温水调节阀开度。

继续参阅附图2，图2示例性示出了本实施例中火电机组智能控制系统应用场景。如图2所示，本实施例中图1所示的火电机组智能控制系统安装于服务器21中，该服务器21通过接口机22与dcs服务器23通信连接，dcs服务器23分别与工程师站24和操作员站25连接。其中，服务器21余dcs服务器23采用modbus协议进行通信。

下面结合附图3-8，对本实施例中的燃料前馈控制模块11进行说明。

本实施例中燃料前馈控制模块11可以为依据负荷状态调整燃料控制偏置量，因此将负荷状态划分为涵盖多种火电机组运行工况的负荷阶段，使得燃料前馈控制模块11可以准确地调整燃料控制偏置量。本实施例中负荷阶段包括第一类型负荷阶段和第二类型负荷阶段，其中第一类型负荷阶段指的是依据实际负荷与目标负荷的偏差划分的负荷阶段，第二类型负荷阶段指的是依据负荷变化率和压力变化率划分的负荷阶段。

具体地，第一类型负荷阶段主要包括第一负荷阶段a1、第二负荷阶段a2和第三负荷阶段a3。其中，第一负荷阶段a1为δl≤n1时的负荷状态，该负荷状态表示加负荷阶段。第二负荷阶段a2为n1＜δl＜n2时的负荷状态，该负荷状态表示负荷平稳变化阶段。第三负荷阶段a3为δl≥n2时的负荷状态，该负荷状态表示减负荷状态。其中，δl＝lr-lg，lr为实际负荷值，lg为目标负荷值，n1和n2均为阈值。在本实施例的一个优选实施方案中n1＝-6mw，n2＝6mw。

第二类型负荷阶段主要包括第四负荷阶段b1、第五负荷阶段b2、第六负荷阶段b3、第七负荷阶段b4和第八负荷阶段b5。其中，

第四负荷阶段b1为k≤-n3时的负荷状态，该负荷状态表示甩负荷或负荷急剧下降阶段。第五负荷阶段b2为-n3＜k＜-n4时的负荷状态，该负荷状态表示正常减负荷阶段。第六负荷阶段b3为-n4≤k≤n4时的负荷状态，该负荷状态表示压力和负荷平稳阶段。第七负荷阶段b4为n4＜k＜n3时的负荷状态，该负荷状态表示正常加负荷阶段。第八负荷阶段b5为k≥n3时的负荷状态，该负荷状态表示由于调速汽门关闭或锅炉燃烧变化引起的负荷突升阶段。其中，k＝kl+10×kp，kl为负荷变化率，kp为压力变化率，n3为阈值且n3＞0，n4为阈值且n4＞0。在本实施例的一个优选实施方案中n3＝13，n4＝10。

进一步地，综合考虑第一类型负荷阶段和第二类型负荷阶段，还可以得到15中组合负荷阶段，即第一负荷阶段a1与各第二类型负荷阶段的组合负荷阶段，第二负荷阶段a2与各第二类型负荷阶段的组合负荷阶段，第三负荷阶段a3与各第二类型负荷阶段的组合负荷阶段。

具体地，第一负荷阶段a1与第四负荷阶段b1的组合负荷阶段a1b1，该负荷阶段表示在减负荷过程中突然需要增加负荷、磨煤机跳闸或其他原因导致的锅炉不正常热服务急剧下降的状态。在本实施例的一个优选实施方案中，当n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，可以将燃料控制偏置量的控制系数设置为1.25。

第一负荷阶段a1与第五负荷阶段b2的组合负荷阶段a1b2，该负荷阶段表示加负荷过程中为满足加负荷速率要求导致负荷和压力下降的状态，例如启动磨煤机或加负荷过程热负荷能量不足而产生负荷下降。该负荷阶段还可以表示减负荷过程中严重过调的状态。在本实施例的一个优选实施方案中，当n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，可以将燃料控制偏置量的控制系数设置为0.65。

第一负荷阶段a1与第六负荷阶段b3的组合负荷阶段a1b3，该负荷阶段表示加负荷过程中前馈调节状态，或减负荷过程中过调状态。在本实施例的一个优选实施方案中，当n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，可以将燃料控制偏置量的控制系数设置为0.5。

第一负荷阶段a1与第七负荷阶段b4的组合负荷阶段a1b4，该负荷阶段表示加负荷过程中需要减少前馈值的状态，如控制扰动、收煤或回调。该负荷阶段还可以表示加负荷过程中减温水量增加引起的蒸汽量增加或调速汽门过开引起的负荷增加时，需要减少扰动量的状态。在本实施例的一个优选实施方案中，当n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，可以将燃料控制偏置量的控制系数设置为0.375。

第一负荷阶段a1与第八负荷阶段b5的组合负荷阶段a1b5，该负荷阶段表示加负荷末期为了防止过调减少扰动量的状态。同时，该负荷阶段还可以表示启动磨煤机或燃料量过多导致汽温、汽压上升过快时，继续回调给煤量，控制扰动量的状态。在本实施例的一个优选实施方案中，当n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，可以将燃料控制偏置量的控制系数设置为0.15。

第二负荷阶段a2与各第二类型负荷阶段的组合负荷阶段a2b1、a2b2、a2b3、a2b4和a2b5，均可以表示加负荷或减负荷末期，将所有动态增量回调至0，减少扰动量，保持机组负荷平稳的状态，也可以表示加负荷或减负荷过调，作反向调节准备时的状态，还可以表示负荷温度情况下，不进行干预调整，保持稳定的状态。在本实施例的一个优选实施方案中，当n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，可以将燃料控制偏置量的控制系数设置为0。

第三负荷阶段a3与第四负荷阶段b1的组合负荷阶段a3b1，该负荷阶段表示减负荷过程中甩负荷、制粉系统跳闸或其他原因引起的锅炉热负荷急剧下降的状态。在本实施例的一个优选实施方案中，当n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，可以将燃料控制偏置量的控制系数设置为1.0。

第三负荷阶段a3与第五负荷阶段b2的组合负荷阶段a3b2，该负荷阶段表示减负荷较快或甩汽温的状态，还可以表示煤与风过减的状态。在本实施例的一个优选实施方案中，当n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，可以将燃料控制偏置量的控制系数设置为0.5。

第三负荷阶段a3与第六负荷阶段b3的组合负荷阶段a3b3，该负荷阶段表示正常减负荷过程前馈调节状态，也可以表示加负荷过程过调状态。在本实施例的一个优选实施方案中，当n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，可以将燃料控制偏置量的控制系数设置为-0.5。

第三负荷阶段a3与第七负荷阶段b4的组合负荷阶段a3b4，该负荷阶段表示减负荷过程中克服制粉系统反调状态，如给煤量减少，磨辊上调引起第磨煤机多余风量被风突然带出，引起粉量短时突升的状态，也可以表示加负荷过程严重过调状态。在本实施例的一个优选实施方案中，当n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，可以将燃料控制偏置量的控制系数设置为-0.75。

第三负荷阶段a3与第八负荷阶段b5的组合负荷阶段a3b5，该负荷阶段表示减负荷过程负荷突升或锅炉热负荷突升，如粉管堵塞后突然通开导致粉量突升。负荷阶段a3b5也可以表示加负荷过程中突然遇到减负荷指令。在本实施例的一个优选实施方案中，当n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，可以将燃料控制偏置量的控制系数设置为-1。

参阅附图8，图8示例性示出了本实施例中燃料前馈控制模块11的控制逻辑。如图8所示，本实施例中燃料前馈控制模块11可以包括负荷状态量化单元、负荷变化率单元m60、第一乘法器m62、第一限幅单元m63、第一常数单元m66、第一限速单元m65和第一选择器m68。第一乘法器m62的输入端分别与负荷状态量化单元和负荷变化率单m61元连接，第一乘法器m62的输出端、第一限幅单元m63、第一限速单元m65和第一选择器m68依次连接。第一常数单元m66与第一选择器m68的输入端连接。

具体地，本实施例中负荷状态量化单元包括第一量化子单元、第二量化子单元、第三量化子单元、第一加法器m58、第二乘法器m60和常数子单元m59。第一加法器m58的输入端分别与第一量化子单元、第二量化子单元和第三量化子单元连接；第二乘法器m60的输入端分别与第一加法器m58的输出端和常数子单元连接，第二乘法器m60的输出端与第一乘法器m62的输入端连接。其中，第一量化子单元可以配置为当δl≤n1时对负荷状态进行量化，第二量化子单元可以配置为当n1＜δl＜n2时对负荷状态进行量化，第三量化子单元可以配置为当δl≥n2时对负荷状态进行量化。

第一限幅单元m63可以配置为将第一乘法器m62输出值限定在预设第一数值范围内。例如，当预设第一数值范围为[-70,70]时，若第一乘法器m62输出值大于70则输出70，若第一乘法器m62输出值小于-70则输出-70，若第一乘法器m62输出值处于[-70,70]之间时，则输出第一乘法器m62的实际输出值。

第一限速单元m65可以配置为将第一限幅单元m63输出值的变化率限定在预设第二数值范围内。具体地，当第一限速单元m65的输入增加时的变化率小于预设的上限值则第一限速单元m65的输出值变化率为输入值的实际变化率，当第一限速单元m65的输入减小时的变化率大于预设的下限值则第一限速单元m65的输出值变化率为输入值的实际变化率。

第一选择器m68配置为当进行燃料前馈控制时选择第一限速单元m65的输出值作为燃料控制偏置量，当不进行燃料前馈控制时选择第一常数单元m66的输出值作为燃料控制偏置量。

具体地，当燃料前馈控制的投切开关m67向第一选择器m68输出数字量1时表明进行燃料前馈控制，此时第一选择器m68选择第一限速单元m65的输出值作为其输出结果，即整燃料控制偏置量。

当燃料前馈控制的投切开关m67向第一选择器m68输出数字量0时表明进行燃料前馈控制，此时第一选择器m68选择第一常数单元m66的输出值作为其输出结果，而本实施例中设定第一常数单元m66输出值为0，因此整燃料控制偏置量为0。

进一步地，在本实施例的一个优选实施方案中，负荷状态量化单元还包括第一负荷阶段判断子单元、第二负荷阶段判断子单元、第三负荷阶段判断子单元、第四负荷阶段判断子单元、第五负荷阶段判断子单元、第六负荷阶段判断子单元、第七负荷阶段判断子单元和第八负荷阶段判断子单元。

具体地，第一负荷阶段判断子单元可以配置为判断负荷状态是否处于第一负荷阶段，若是则输出数字量1，若否则输出数字量0。第二负荷阶段判断子单元可以配置为判断负荷状态是否处于第二负荷阶段，若是则输出数字量1，若否则输出数字量0。第三负荷阶段判断子单元可以配置为判断负荷状态是否处于第三负荷阶段，若是则输出数字量1，若否则输出数字量0。其中，第一负荷阶段为δl≤n1时的负荷状态，第二负荷阶段为n1＜δl＜n2时的负荷状态，第三负荷阶段为δl≥n2时的负荷状态。

参阅附图3，图3示例性示出了本实施例中第一类型负荷阶段的控制逻辑。如图3所示，本实施例中第一类型负荷阶段的控制逻辑包括实际负荷单元m1、目标负荷单元m2、加法器m3、高/低比较器m4、高/低比较器m6、高/低比较器m10、或门m7、非门m8和第一负荷阶段判断输出单元m5、第二负荷阶段判断输出单元m9和第三负荷阶段判断输出单元m11。

本实施例中高/低比较器的输出均包括上下两个输出层，上输出层为高限输出，下输出层为低限输出。具体地，当高/低比较器的输入至大于上限值时上输出层输出数字量1，下输出层输出数字量0。当高/低比较器的输入至小于下限值时上输出层输出数字量0，下输出层输出数字量1。当高/低比较器的输入至处于下限值与上限值之间时，上输出层和下输出层均输出数字量0。在本实施例的一个优选实施方案中，当n1＝-6mw、n2＝6mw时，若δl≤6mw则高/低比较器m4的下输出层输出数字量1，即第一负荷阶段判断子单元m5判断此时负荷状态处于第一负荷阶段；若-6mw＜δl＜6mw则高/低比较器m6的下输出层和上输出层均输出数字量0，即第二负荷阶段判断子单元m9判断此时负荷状态处于第二负荷阶段；若δl≥6mw则高/低比较器m10的上输出层输出数字量1，即第三负荷阶段判断子单元m11判断此时负荷状态处于第三负荷阶段。

继续参阅附图4，图4示例性示出了本实施例中第二类型负荷阶段的控制逻辑。如图4所示，本实施例中第二类型负荷阶段的控制逻辑包括实际负荷单元m1、主汽压力单元m12、延时单元m13、延时单元m14、加法器m15、加法器m16、加法器m17、高/低比较器m18、高/低比较器m20、高/低比较器m24、高/低比较器m28、高/低比较器m32、或门m21、或门m25、或门m29、非门m22、非门m26、非门m29、第四负荷阶段判断子单元m18、第五负荷阶段判断子单元m23、第六负荷阶段判断子单元m27、第七负荷阶段判断子单元m31和第八负荷阶段判断子单元m33。

本实施例中延时单元m13的延时时间可以为60s，其输出值即为60s之后的实际负荷，加法器m15的输出值为实际负荷单元m1与延时单元m13的输出结果差值，即实际负荷与60s之后的实际负荷的差值，该差值可以表示负荷变化率。

延时单元m14的延时时间可以为60s，其输出值即为60s之后的压力，加法器m16的输出值为主汽压力单元m12与延时单元m14的输出结果差值，即当前主汽压力与60s之后的主汽压力的差值，该差值可以表示压力变化率。

在本实施例的一个优选实施方案中，当n3＝13和n4＝10时，若k≤-13则高/低比较器m18的下输出层输出数字量1，即第四负荷阶段判断子单元m19判断此时负荷状态处于第式负荷阶段；若-13＜k＜-1则高/低比较器m20的下输出层和上输出层均输出数字量0，即第五负荷阶段判断子单元m23判断此时负荷状态处于第五负荷阶段；若-10≤k≤10则高/低比较器m24的下输出层和上输出层均输出数字量0，即第六负荷阶段判断子单元m27判断此时负荷状态处于第六负荷阶段。若10＜k＜13则高/低比较器m28的下输出层和上输出层均输出数字量0，即第七负荷阶段判断子单元m31判断此时负荷状态处于第七负荷阶段。若k≥13则高/低比较器m32的上输出层输出数字量1，即第八负荷阶段判断子单元m33判断此时负荷状态处于第八负荷阶段。

继续参阅附图5，图5示例性示出了本实施例中第一量化子单元的结构。如图5所示，本实施例中第一量化子单元为第一负荷阶段与第二类型负荷阶段所构成的组合负荷阶段的控制逻辑。具体地，本实施例中第一量化子单元包括第一与门电路m34、第二与门电路m35、第三与门电路m36、第四与门电路m37、第五与门电路m38、第一dsum子单元m39、第二dsum子单元m40和第一加法单元m41。

具体地，第一与门电路m34的输入端分别与第一负荷阶段判断子单元m5和第四负荷阶段判断子单元m19连接，输出端与第一dsum子单元m39的输入端连接。第一dsum子单元m39的输出端与第一加法单元m41的输入端连接，第一加法单元m41的输出端与负荷状态量化单元中第一加法器m58(如图8所示，)的输入端连接。第二与门电路m35的输入端分别与第一负荷阶段判断子单元m5和第五负荷阶段判断子单元m23连接，输出端与第一dsum子单元m39的输入端连接。第三与门电路m36的输入端分别与第一负荷阶段判断子单元m5和第六负荷阶段判断子单元m27连接，输出端与第一dsum子单元m39的输入端连接。第四与门电路m37的输入端分别与第一负荷阶段判断子单元m5和第七负荷阶段判断子单元m31连接，输出端与第一dsum子单元m39的输入端连接。

第五与门电路m38的输入端分别与第一负荷阶段判断子单元m5和第八负荷阶段判断子单元m33连接，输出端与第二dsum子单元m40的输入端连接，第二dsum子单元m40的输出端与第一加法单元m41的输入端连接。其中，第二dsum子单元m40为带增量的数字量加和模块。

本实施例中第一dsum子单元m39和第二dsum子单元m40均为带增量的数字量加和模块。具体地，假设第一dsum子单元m39中分别与第一与门电路m34、第二与门电路m35、第三与门电路m36和第四与门电路m37对应的增量为s1、s2、s3和s4，第二dsum子单元m40与第五与门电路m38对应的增量为s5，则当第一与门电路m34、第二与门电路m35、第三与门电路m36、第四与门电路m37、第五与门电路m38的输出值为s6、s7、s8、s9和s10时，第一dsum子单元m39的输出值为s1×s6+s2×s7+s3×s8+s4×s9，第二dsum子单元m40的输出值为s5×s10。

进一步地，由前述可知在组合负荷阶段a1b1，且n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，燃料控制偏置量的控制系数设置为1.25，因此第一dsum子单元m39中与第一与门电路m34对应的增量为1.25。在组合负荷阶段a1b2且n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，燃料控制偏置量的控制系数设置为0.65，因此第一dsum子单元m39中与第二与门电路m35对应的增量为0.65。在组合负荷阶段a1b3且n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，燃料控制偏置量的控制系数设置为0.5，因此第一dsum子单元m39中与第三与门电路m36对应的增量为0.5。在组合负荷阶段a1b4且n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，燃料控制偏置量的控制系数设置为0.375，因此第一dsum子单元m39中与第四与门电路m37对应的增量为0.375。综上所述，第一dsum子单元m39的输出值为1.25×s6+0.65×s7+0.5×s8+0.375×s9。

在组合负荷阶段a1b5且n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，燃料控制偏置量的控制系数设置为0.15，因此第二dsum子单元m40中与第五与门电路m38对应的增量为0.15，第二dsum子单元m40的输出值为0.15×s10。

继续参阅附图6，图6示例性示出了本实施例中第二量化子单元的结构。如图6所示，本实施例中第二量化子单元为第二负荷阶段与第二类型负荷阶段所构成的组合负荷阶段的控制逻辑。本实施例中第二量化子单元包括第六与门电路m42、第七与门电路m43、第八与门电路m44、第九与门电路m45、第十与门电路m46、第三dsum子单元m47、第四dsum子单元m48和第二加法单元m49。

具体地，第六与门电路m42的输入端分别与第二负荷阶段判断子单元m9和第四负荷阶段判断子单元m19连接，输出端与第三dsum子单元m47的输入端连接，第三dsum子单元m48的输出端与第二加法单元m49的输入端连接，第二加法单元m49的输出端与负荷状态量化单元中第一加法器m58(如图8所示，)的输入端连接。第七与门电路m43的输入端分别与第二负荷阶段判断子单元m9和第五负荷阶段判断子单元m23连接，输出端与第三dsum子单元m47的输入端连接。第八与门电路m44的输入端分别与第二负荷阶段判断子单元m9和第六负荷阶段判断子单元m27连接，输出端与第三dsum子单元m47的输入端连接。第九与门电路m45的输入端分别与第二负荷阶段判断子单元m9和第七负荷阶段判断子单元m31连接，输出端与第三dsum子单元m47的输入端连接。

第十与门电路m46的输入端分别与第二负荷阶段判断子单元m9和第八负荷阶段判断子单元m31连接，输出端与第四dsum子单元m48的输入端连接，第四dsum子单元m48的输出端与第二加法单元m49的输入端连接。

本实施例中第三dsum子单元m47和第四dsum子单元m48均为带增量的数字量加和模块。具体地，假设第三dsum子单元m47中分别与第六与门电路m42、第七与门电路m43、第八与门电路m44和第九与门电路m45对应的增量为s11、s12、s13和s14，第四dsum子单元m48与第十与门电路m46对应的增量为s15，则当第六与门电路m42、第七与门电路m43、第八与门电路m44、第九与门电路m45、第十与门电路m46的输出值为s16、s17、s18、s19和s20时，第三dsum子单元m47的输出值为s11×s16+s12×s17+s13×s18+s14×s19，第四dsum子单元m48的输出值为s15×s20。

进一步地，由前述可知在组合负荷阶段a2b1、a2b2、a2b3、a2b4和a2b5，且n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，燃料控制偏置量的控制系数设置为0，因此，第三dsum子单元m47和第四dsum子单元m48的输出值为0。

继续参阅附图7，图7示例性示出了本实施例中第三量化子单元的结构。如图7所示，本实施例中第三量化子单元为第三负荷阶段与第二类型负荷阶段所构成的组合负荷阶段的控制逻辑。本实施例中第三量化子单元包括第十一与门电路m50、第十二与门电路m51、第十三与门电路m52、第十四与门电路m53、第十五与门电路m54、第五dsum子单元m55、第六dsum子单元m56和第三加法单元m57。

具体地，第十一与门电路m50的输入端分别与第三负荷阶段判断子单元m11和第四负荷阶段判断子单元m19连接，输出端与第五dsum子单元m55的输入端连接，第五dsum子单元m55的输出端与第三加法单元m57的输入端连接，第三加法单元m57的输出端与负荷状态量化单元中第一加法器m58(如图8所示，)的输入端连接。第十二与门电路m51的输入端分别与第三负荷阶段判断子单元m11和第五负荷阶段判断子单元m23连接，输出端与第五dsum子单元m55的输入端连接。第十三与门电路m52的输入端分别与第三负荷阶段判断子单元m11和第六负荷阶段判断子单元m27连接，输出端与第五dsum子单元m55的输入端连接。第十四与门电路m53的输入端分别与第三负荷阶段判断子单元m11和第七负荷阶段判断子单元m31连接，输出端与第五dsum子单元m55的输入端连接。

第十五与门电路m54的输入端分别与第三负荷阶段判断子单元m11和第八负荷阶段判断子单元m33连接，输出端与第六dsum子单元m56的输入端连接，第六dsum子单元m56的输出端与第三加法单元m57的输入端连接。

本实施例中第五dsum子单元m55和第六dsum子单元m56均为带增量的数字量加和模块。具体地，假设第五dsum子单元m55中分别与第十一与门电路m50、第十二与门电路m51、第十三与门电路m52和第十四与门电路m53对应的增量为s21、s22、s23和s24，第六dsum子单元m56与第十五与门电路m54对应的增量为s25，则当第十一与门电路m50、第十二与门电路m51、第十三与门电路m52、第十四与门电路m53、第十五与门电路m54的输出值为s26、s27、s28、s29和s30时，第五dsum子单元m55的输出值为s21×s26+s22×s27+s23×s28+s24×s29，第六dsum子单元m56的输出值为s25×s30。

进一步地，由前述可知在组合负荷阶段a3b1，且n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，燃料控制偏置量的控制系数设置为1.0，因此第五dsum子单元m55中与第十一与门电路m50对应的增量为1.0。在组合负荷阶段a3b2且n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，燃料控制偏置量的控制系数设置为0.5，因此第五dsum子单元m55中与第十二与门电路m51对应的增量为0.5。在组合负荷阶段a3b3且n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，燃料控制偏置量的控制系数设置为-0.5，因此第五dsum子单元m55中与第十三与门电路m52对应的增量为-0.5。在组合负荷阶段a3b4且n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，燃料控制偏置量的控制系数设置为-0.75，因此第五dsum子单元m55中与第十四与门电路m53对应的增量为-0.75。综上所述，第五dsum子单元m55的输出值为1.0×s26+0.5×s27-0.5×s28+-0.75×s29。

在组合负荷阶段a3b5且n1＝-6mw、n2＝6mw、n3＝13和n4＝10时，燃料控制偏置量的控制系数设置为-1，因此第六dsum子单元m56中与第十五与门电路m54对应的增量为-1，第六dsum子单元m56的输出值为-1×s30。

下面结合附图，对本实施例中图1所示的一次风机控制模块12进行说明。

参阅附图9，图9示例性示出了本实施例中一次风机控制模块12的控制逻辑。如图9所示，本实施例中一次风机控制模块12包括一次风机智能开度偏置量控制单元m76、第二选择器m78、第三选择器m71、第四选择器m74、第二限幅单元m79、第三限幅单元m72、第二限速单元m80、第二加法器m75和第二常数单元m77。

具体地，第二选择器m78的输入端分别与一次风机智能开度偏置量控制单元m76和第二常数单元m77连接，第二选择器m78的输出端、第二限幅单元m79、第二限速单元m80、第二加法器m75、第三选择器m71和第三限幅单元m72依次连接，第四选择器m74的输出端与第二加法器m75的输入单连接。

本实施例中一次风机智能开度偏置量控制单元m76可以配置为依据燃料量状态确定一次风机的开度偏置量。具体地，一次风机智能开度偏置量控制单元m76包括第一静态调节子单元、第一动态调节子单元和第一加法子单元。第一加法子单元的输入端分别与第一静态调节子单元和第一动态调节子单元连接，输出端与第二选择器的输入端连接。

第一静态调节子单元可以配置为依据燃料量与一次风机电流的对应曲线，确定第一开度偏置量。本实施例中燃料量与一次风机电流的对应曲线可以选取按照人工经验提前设定。同时，本实施例中第一静态调节子单元在确定第一开度偏置量过程中，以一次风机的风压为修正量。

第一动态调节子单元可以配置为依据负荷变化过程中的燃料量状态，对一次风机进行超前调节，得到第二开度偏置量。本实施例中可以将负荷变化过程中的燃料量状态划分为第一燃料量阶段、第二燃料量阶段和第三燃料量阶段。具体地，第一燃料量阶段指的在燃料减少量小于下限值，该燃料量阶段可以表示一次风机首先过减3a，提高减负荷过程中风量跟踪特性，已克服制粉系统惯性，然后按照实际燃料量与一次风机电流的对应曲线进行调节。第二燃料量阶段指的燃料变化量处于下限值与上限值之间，该燃料量阶段可以表示燃料量处于自然波动状态，不需要进行干扰调整。同时，该燃料量阶段也可以表示加减负荷过重中过调量恢复到原来静态值，并未负荷或燃料量反向调节做准备。第三燃料量阶段指的是燃料增加量大于上限值，该燃料阶段可以表示一次风机首先过加3a，提高减负荷过程中风量跟踪特性，已克服制粉系统惯性，然后按照实际燃料量与一次风机电流的对应曲线进行调节。在本实施例的一个优选实施方案中，下限值和上限值分别为-8吨和8吨。

第一加法子单元可以配置为计算第一开度偏置量与第二开度偏置量之和。

进一步地，本实施例中第二选择器m78可以配置为当进行开度偏置量智能控制时选择一次风机智能开度偏置量控制单元m76的输出值作为该第二选择器m78的输出结果，当不进行开度偏置量智能控制时选择第二常数单元m77的输出值作为该第二选择器m78的输出结果。第二限幅单元m79可以配置为将第二选择器m78的输出结果限定在预设第三数值范围内。第二限速单元m80配置为将第二限幅单元m79的输出结果限定在预设第四数值范围内。如图9所示，当一次风机智能控制投切开关(rcm)m17向第二选择器m78输出数字量1时表示对一次风机进行开度偏置量智能控制，当一次风机智能控制投切开关(rcm)m17向第二选择器m78输出数字量0时表示对一次风机不进行开度偏置量智能控制。在本实施例的一个优选实施方案中，第二限幅单元m79的上限值为40，下限值为-40。

本实施例中第三选择器m71可以配置为当进行开度偏置量智能控制时选择第二加法器m75的输出值作为该第三选择器m71的输出结果，当不进行开度偏置量智能控制时选择一次风机原开度偏置量作为该第三选择器的输出结果。第三限幅单元m72可以配置为将第三选择器m71的输出结果限定在预设第五数值范围内。如图9所示，当一次风机智能控制投切开关(rcm)m86向第三选择器m71输出数字量1时表示对一次风机进行开度偏置量智能控制，当一次风机智能控制投切开关(rcm)m86向第三选择器m71输出数字量0时表示对一次风机不进行开度偏置量智能控制。在本实施例的一个优选实施方案中，第三限幅单元m72的上限值为100，下限值为0。

本实施例中第四选择器m74可以配置为当进行开度偏置量智能控制时选择该第四选择器m74的原输出结果作为新的输出结果，当不进行开度偏置量智能控制时选择一次风机原开度偏置量作为该第四选择器m74的输出结果。如图9所示，当一次风机智能控制投切开关(rcm)m86向第四选择器m74输出数字量1时表示对一次风机进行开度偏置量智能控制，当一次风机智能控制投切开关(rcm)m86向第四选择器m74输出数字量0时表示对一次风机不进行开度偏置量智能控制。

如图9所示，本实施例中当一次风机的原pid控制自动启动、一次风机发生故障或一次风机智能开度偏置量控制单元m76输出的开度偏置量发生异常时，一次风机pid监测单元m81、一次风机故障监测单元m82和质量判断单元(tstq)m84分别向一次风机智能控制投切开关(rcm)m86输出数字量1，以控制一次风机智能控制投切开关(rcm)m86输出数字量0。

下面结合附图，对本实施例中图1所示的送风机控制模块13进行说明。

参阅附图10，图10示例性示出了本实施例中送风机控制模块12的控制逻辑。如图10所示，本实施例中送风机控制模块13包括送风机智能开度偏置量控制单元m94、第五选择器m96、第六选择器m89、第七选择器m92、第四限幅单元m97、第五限幅单元m90、第三限速单元m98、第三加法器m93和第三常数单元m95。

具体地，第五选择器m96的输入端分别与送风机智能开度偏置量控制单元m94和第三常数单元m95，第五选择器m96的输出端、第四限幅单元m97、第三限速单元m98、第三加法器m93、第六选择器m89和第五限幅单元m90依次连接，第七选择器m92的输出端与第三加法器m93的输入单连接。

本实施例中送风机智能开度偏置量控制单元m94可以配置为依据燃料量状态确定送风机的开度偏置量。具体地，本实施例中送风机智能开度偏置量控制单元m94包括第二静态调节子单元、第二动态调节子单元和第二加法子单元，第二加法子单元的输入端分别与第二静态调节子单元和第二动态调节子单元连接，输出端与第五选择器m96的输入端连接。

第二静态调节子单元可以配置为依据燃料量与风量的对应曲线，确定第三开度偏置量，具体为：首先获取燃料量与总风量的对应曲线，然后将所获取的曲线中总风量的值减去一次风量和分离式燃尽风(sofa)作为送风量，最后以一氧气量为修正量确定第三开度偏置量。

第二动态调节子单元可以配置为依据燃料量与负荷的对应曲线，对送风机进行超前调节，得到第四开度偏置量。本实施例中可以将负荷变化过程中的燃料量状态划分为第四燃料量阶段、第五燃料量阶段和第六燃料量阶段。具体地，第一燃料量阶段指的在燃料减少量小于下限值，该燃料量阶段可以表示总风量过减50吨，提高减负荷过程中风量跟踪特性，克服制粉系统惯性，有利于环保指标不超排。第二燃料量阶段指的燃料变化量处于下限值与上限值之间，该燃料量阶段可以表示将加减负荷过程中过调量恢复到原来静态值，并为负荷或燃料量反向调节做准备。第三燃料量阶段指的是燃料增加量大于上限值，该燃料阶段可以表示总风量过加30吨，提高减负荷过程中风量跟踪特性，克服制粉系统惯性，有利于环保指标不超排。在本实施例的一个优选实施方案中，下限值和上限值分别为-8吨和8吨。

第二加法子单元可以配置为计算第三开度偏置量与第四开度偏置量之和。

进一步地，本实施例中第五选择器m96可以配置为当进行开度偏置量智能控制时选择送风机智能开度偏置量控制单元m94的输出值作为该第五选择器m96的输出结果，当不进行开度偏置量智能控制时选择第三常数单元m95的输出值作为该第五选择器m96的输出结果。第四限幅单元m97可以配置为将第五选择器m96的输出结果限定在预设第六数值范围内。第三限速单元m98配置为将第四限幅单元m97的输出结果限定在预设第七数值范围内。如图10所示，当送风机智能控制投切开关(rcm)m104向第五选择器m96输出数字量1时表示对送风机进行开度偏置量智能控制，当送风机智能控制投切开关(rcm)m104向第五选择器m96输出数字量0时表示对送风机不进行开度偏置量智能控制。在本实施例的一个优选实施方案中，第四限幅单元m97的上限值为40，下限值为-40。

本实施例中第六选择器m89可以配置为当进行开度偏置量智能控制时选择第三加法器m93的输出值作为该第六选择器m89的输出结果，当不进行开度偏置量智能控制时选择送风机原开度偏置量作为该第六选择器m89的输出结果。第五限幅单元m90可以配置为将第六选择器m89的输出结果限定在预设第八数值范围内。如图10所示，当送风机智能控制投切开关(rcm)m104向第六选择器m89输出数字量1时表示对送风机进行开度偏置量智能控制，当送风机智能控制投切开关(rcm)m104向第六选择器m89输出数字量0时表示对送风机不进行开度偏置量智能控制。在本实施例的一个优选实施方案中，第五限幅单元m90的上限值为100，下限值为0。

本实施例中第七选择器m92可以配置为当进行开度偏置量智能控制时选择该第七选择器m92的原输出结果作为新的输出结果，当不进行开度偏置量智能控制时选择送风机原开度偏置量作为该第七选择器m92的输出结果。如图9所示，当送风机智能控制投切开关(rcm)m104向第七选择器m92输出数字量1时表示对送风机进行开度偏置量智能控制，当送风机智能控制投切开关(rcm)m104向第七选择器m92输出数字量0时表示对送风机不进行开度偏置量智能控制。

如图10所示，本实施例中当送风机的原pid控制自动启动、送风机发生故障或送风机智能开度偏置量控制单元m94输出的开度偏置量发生异常时，送风机pid监测单元m99、送风机故障监测单元m100和质量判断单元(tstq)m102分别向送风机智能控制投切开关(rcm)m104输出数字量1，以控制送风机智能控制投切开关(rcm)m104输出数字量0。

继续参阅附图12和13，图12示例性示出了本实施例中未启动燃料前馈控制模块、一次风机控制模块和送风机控制模块对火电机组进行智能控制时升负荷过程的曲线，图13示例性示出了本实施例中启动燃料前馈控制模块、一次风机控制模块和送风机控制模块对火电机组进行智能控制时升负荷过程的曲线。如图12和13所示，未启动上述控制模块时负荷曲线波动较大且跟随效果较差，而启动上述控制模块后负荷曲线趋于平稳且跟随效果较好。

下面结合附图，对本实施例中图1所示的过热汽温控制模块14进行说明。

参阅附图11，图11示例性示出了本实施例中过热汽温控制模块14的控制逻辑。如图11所示，本实施例中过热汽温控制模块14可以包括减温水调节阀智能开度偏置量控制单元m112、第八选择器m114、第九选择器m107、第十选择器m110、第六限幅单元m115、第七限幅单元m108、第四限速单元m116、第四加法器m111和第四常数单元m113。

具体地，第八选择器m114的输入端分别与减温水调节阀智能开度偏置量控制单元m112和第四常数单元m111，第八选择器m114的输出端、第六限幅单元m115、第四限速单元m116、第四加法器m111、第九选择器m107和第七限幅单元m108依次连接，第十选择器m110的输出端与第四加法器m111的输入单连接。

本实施例中减温水调节阀智能开度偏置量控制单元m112可以配置为依据过热器的出口温度、入口温度和壁温，以及减温器的入口温度确定减温水调节阀开度。

第八选择器m114可以配置为当进行开度偏置量智能控制时选择减温水调节阀智能开度偏置量控制单元m112的输出值作为该第八选择器m114的输出结果，当不进行开度偏置量智能控制时选择第四常数单元m113的输出值作为该第八选择器m114的输出结果。第六限幅单元m115可以配置为将第八选择器m114的输出结果限定在预设第九数值范围内。第四限速单元m116可以配置为将第六限幅单元m115的输出结果限定在预设第十数值范围内。如图11所示，当减温水调节阀智能控制投切开关(rcm)m123向第八选择器m114输出数字量1时表示进行开度偏置量智能控制，当减温水调节阀智能控制投切开关(rcm)m123向第八选择器m114输出数字量0时表示不进行开度偏置量智能控制。在本实施例的一个优选实施方案中，第六限幅单元m115的上限值为40，下限值为-40。

第九选择器m107可以配置为当进行开度偏置量智能控制时选择第四加法器m111的输出值作为该第九选择器m107的输出结果，当不进行开度偏置量智能控制时选择减温水调节阀原开度偏置量作为该第九选择器m107的输出结果。第七限幅单元m108可以配置为将第九选择器m107的输出结果限定在预设第十一数值范围内。如图11所示，当减温水调节阀智能控制投切开关(rcm)m123向第九选择器m107输出数字量1时表示进行开度偏置量智能控制，当减温水调节阀智能控制投切开关(rcm)m123向第九选择器m107输出数字量0时表示不进行开度偏置量智能控制。在本实施例的一个优选实施方案中，第七限幅单元m108的上限值为100，下限值为0。

第十选择器m110可以配置为当进行开度偏置量智能控制时选择该第十选择器m110的原输出结果作为新的输出结果，当不进行开度偏置量智能控制时选择减温水调节阀原开度偏置量作为该第十选择器m110的输出结果。

如图11所示，本实施例中当减温水调节阀的原pid控制自动启动、辅机故障减负荷、主燃料量跳闸或减温水调节阀开度偏置量控制单元m112输出的开度偏置量发生异常时，减温水调节阀pid监测单元m117、辅机故障监测单元m118、主燃料跳闸监测单元m119和质量判断单元(tstq)m120分别向减温水调节阀智能控制投切开关(rcm)m123输出数字量1，以控制减温水调节阀智能控制投切开关(rcm)m123输出数字量0。

继续参阅附图14和15，图14示例性示出了本实施例中未启动过热汽温控制模块对火电机组进行智能控制时减温水调节阀执行机构的动作曲线，图15示例性示出了本实施例中启动过热汽温控制模块对火电机组进行智能控制时减温水调节阀执行机构的动作曲线。如图14和15所示，未启动上述控制模块时减温水调节阀执行机构动作频繁，而启动上述控制模块后减温水调节阀执行机构动作频率明显下降，增加其使用寿命，进而降低了使用成本。

本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的系统中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个系统中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本发明的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的pc来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。