一种火电厂水负荷自调节系统的制作方法

本发明属于智慧控制，具体涉及一种火电厂水负荷自调节系统。

背景技术：

1、在我国的能源结构中，火电仍占据统治性地位，能够快速响应风电等波动性电源的燃气、燃油及水电站所占比例较小。因此，为了更好的接纳新能源电力、保证电网安全稳定运行，提高火电机组的快速变负荷能力将是我国大规模接纳新能源电力的必然选择。

2、目前国内对火电机组负荷控制主要还是基于机炉协调控制系统，由于锅炉及汽机侧特性的限制，在快速变负荷过程中往往会造成主蒸汽参数波动、机组经济性下降、污染物排放超标、炉膛受热面使用寿命降低等问题。随着凝结水节流方案的提出，为火电机组快速变负荷提供了可能。但是由于除氧器蓄能有限，凝结水节流控制只能起到暂时性的调节作用，需及时对除氧器进行补水操作才能保证机组的安全运行。因此如何利用汽轮机侧蓄能，实现汽机侧蓄能利用与锅炉侧能量相配合，保证机组负荷的快速、平稳控制成为了控制系统中急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种火电厂水负荷自调节系统，在进行自动水负荷调节下优化控制，节能减排，控制精细，避免升降负荷过程性能指标恶化，实现机组安全、快速、高效运行。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种火电厂水负荷自调节系统，包括水泵自适应管理模块、并网能力优化模块、自动水再生优化控制模块、设备协同控制模块、设备负荷调节控制模块；

3、所述水泵自适应管理模块用于水泵的自动启停、并退，降低设备耗电率；并在此基础上实现锅炉、汽机、脱硫设备的定期轮换自动执行；

4、所述并网能力优化模块基于agc、主再热汽温及汽压控制组态逻辑优化，结合凝结水调频成熟技术辅助控制机组目标负荷，控制机组在不同负荷及锅炉蓄热水平下满足agc响应要求，保障深度调峰调频运行水平，支持汽轮机的快速负荷调节；

5、所述自动水再生优化控制模块用于建立参数优化再生参数及再生控制程序，提升精处理宽负荷自适应再生能力，降低再生补给水用水量、酸碱用量和废水排放量，提高混床周期制水量；

6、所述设备协同控制模块用于防止升降负荷过程性能指标恶化，实现机组安全、快速、高效运行；

7、所述设备负荷调节控制模块用于利用机组系统内自身蓄能，深度发掘并实现自蓄能的智能管理，协同大幅提高机组的负荷调节性能。

8、优选的，所述水泵自适应管理模块执行命令当a水泵定期轮换投切投入时，一台a水泵连续运行时间超过预设轮询时间时，执行下列轮换控制过程下：

9、1)记录a水泵a切换过程主要监视参数a水泵出口水压力切换前当前值p1，启动未运行的a水泵b，监测设备启动10s内压力值>p1+0.1mpa且a水泵b电流正常；若设备有电流信号判断电流在正常范围，若无电流信号则不判断则进行下一步，否则报警；

10、2)停止一直运行的a水泵a，并投入该设备备用；

11、3)在设备停止120s内若a水泵出口水压力值<p1-0.2mpa，则再次启动a水泵a，并发出再次启动设备报警；

12、4)在每轮切换完成，未处于第一步，且仅有一设备运行，未运行设备备用已投且无报警，则再次进行定期轮换间隔时间计时等待执行下一轮切换。

13、优选的，所述监测设备启动10s内压力值>p1+0.1mpa，其主要监视参数超过正向死区，0.1为可调整定值。

14、优选的，所述a水泵出口水压力值<p1-0.2mpa，其主要监视参数超过负向死区，-0.2为可调整定值。

15、优选的，所述每组设备定期轮换控制设计操作按钮：投入按钮，退出按钮，报警确认按钮，可在间隔时间设置面板设置定期轮换间隔时间，并在面板上有轮换剩余时间及切换过程相关状态的显示。

16、优选的，所述设备协同控制模块中的agc性能两个细则综合指标kp大于2.4，超临界机组主汽压力动态偏差小于0.8mpa，稳态偏差小于0.2mpa。

17、优选的，所述设备负荷调节控制模块包括凝结水变负荷控制单元、给水旁路变负荷控制单元、供热抽汽辅助变负荷控制单元，凝结水变负荷控制单元、给水旁路变负荷控制单元、供热抽汽辅助变负荷控制单元之间协调连接，配置基于历史数据挖掘分析的深度滑压优化模块，通过多目标粒子群智能优化技术，实现最优滑压控制。

18、优选的，所述设备协同控制模块采用预测控制、模糊控制、自适应控制等智能控制算法。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、1、基于agc、主再热汽温及汽压控制组态逻辑优化，结合凝结水调频成熟技术辅助控制机组目标负荷，控制机组在不同负荷及锅炉蓄热水平下满足agc响应要求，保障深度调峰调频运行水平，支持汽轮机的快速负荷调节。

21、2、设置设备协同控制模块，设备协同控制模块采用预测控制、模糊控制和自适应控制等现代控制和智能控制算法，从控制角度上解决机炉主控和重要辅机系统存在的大迟延、大惯性、非线性、越限闭锁的控制难点。

22、3、设置设备负荷调节控制模块，包括凝结水变负荷控制单元、给水旁路变负荷控制单元、供热抽汽辅助变负荷控制单元，有效提升机组的负荷响应能力，同时配置基于历史数据挖掘分析的深度滑压优化模块，通过多目标粒子群智能优化技术，协调滑压参数对机组调节灵活性、运行经济性、受热面吸热分配的耦合影响，在水负荷调节过程中实现最优滑压控制，可降低平均煤耗0.5-1g/kwh左右，节能减排。

技术特征：

1.一种火电厂水负荷自调节系统，其特征在于，包括水泵自适应管理模块、并网能力优化模块、自动水再生优化控制模块、设备协同控制模块和设备负荷调节控制模块；

2.根据权利要求1所述的一种火电厂水负荷自调节系统，其特征在于，所述水泵自适应管理模块执行命令当a水泵定期轮换投切投入时，一台a水泵连续运行时间超过预设轮询时间时，执行下列轮换控制过程下：

3.根据权利要求2所述的一种火电厂水负荷自调节系统，其特征在于，所述监测设备启动10s内压力值>p1+0.1mpa，其主要监视参数超过正向死区，0.1为可调整定值。

4.根据权利要求2所述的一种火电厂水负荷自调节系统，其特征在于，所述a水泵出口水压力值<p1-0.2mpa，其主要监视参数超过负向死区，-0.2为可调整定值。

5.根据权利要求2所述的一种火电厂水负荷自调节系统，其特征在于，所述每组设备定期轮换控制设计操作按钮：投入按钮，退出按钮，报警确认按钮，在间隔时间设置面板设置定期轮换间隔时间，并在面板上有轮换剩余时间及切换过程相关状态的显示。

6.根据权利要求1所述的一种火电厂水负荷自调节系统，其特征在于，所述设备协同控制模块中的agc性能两个细则综合指标kp大于2.4，超临界机组主汽压力动态偏差小于0.8mpa，稳态偏差小于0.2mpa。

7.根据权利要求1所述的一种火电厂水负荷自调节系统，其特征在于，所述设备负荷调节控制模块包括凝结水变负荷控制单元、给水旁路变负荷控制单元、供热抽汽辅助变负荷控制单元，凝结水变负荷控制单元、给水旁路变负荷控制单元、供热抽汽辅助变负荷控制单元之间协调连接，配置基于历史数据挖掘分析的深度滑压优化模块，通过多目标粒子群智能优化技术，实现最优滑压控制。

8.根据权利要求1所述的一种火电厂水负荷自调节系统，其特征在于，所述设备协同控制模块采用预测控制算法。

9.根据权利要求1所述的一种火电厂水负荷自调节系统，其特征在于，所述设备协同控制模块采用模糊控制算法。

10.根据权利要求1所述的一种火电厂水负荷自调节系统，其特征在于，所述设备协同控制模块采用自适应控制智能控制算法。

技术总结
本发明公开了一种火电厂水负荷自调节系统，该系统包括水泵自适应管理模块、并网能力优化模块、自动水再生优化控制模块、设备协同控制模块、设备负荷调节控制模块；水泵自适应管理模块用于水泵的自动启停、并退，降低设备耗电率；并网能力优化模块辅助控制机组目标负荷，控制机组在不同负荷及锅炉蓄热水平下满足AGC响应要求；自动水再生优化控制模块用于建立参数优化再生参数及再生控制程序；设备协同控制模块用于防止升降负荷过程性能指标恶化；设备负荷调节控制模块用于利用机组系统内自身蓄能；本发明在进行自动水负荷调节下优化控制，节能减排，控制精细，避免升降负荷过程性能指标恶化，实现机组安全、快速、高效运行。

技术研发人员：崔战兵,刘浩,吕永涛,秦斌,高龙军,顾宏斌,张蕊
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13