一种以热定电模式下供热机组的主汽温智能控制方法与流程

本发明属于火电供热机组，具体涉及一种以热定电模式下供热机组的主汽温智能控制方法、装置、系统、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术：

1、火电供热机组一般分为以电定热和以热定电两种运行方式。以电定热的运行方式下，机组优先响应电负荷需求，热负荷随电负荷变动而变动，机组总体控制系统处于主动控制状态；以热定电运行方式下，机组优先响应热负荷需求，电负荷随热负荷变化而变化。在实际热负荷调度执行过程中，机组电负荷仅为供热的副产品，机组总体控制系统处于随动控制状态，主汽温控制只能采用被动调节。当外部用户耗汽量急剧变化时，机组热负荷大幅变化，主汽温受机组蒸汽流量变化而剧烈波动，控制系统在接受到主汽温变化后才开始调节，但由于主汽温调节自身存在的大滞后大惯性特性影响，此时的主汽温调节性能往往不佳，无法将主汽温维持在安全且经济的波动范围内。

2、目前，针对以热定电方式下热用户变动引起主汽温波动的自动控制难题，机组主汽温控制系统主要采用串级pid(比例积分微分)叠加前馈控制策略。即：主回路由主汽温设定值与实际主汽温的偏差经过pid运算后形成减温器调节喷水后汽温需求值；副回路由主回路输出值(减温器调节喷水后汽温需求值)叠加前馈值，生成减温器调节喷水后汽温设定值，与实际减温器调节喷水后汽温的偏差经过pid运算后形成减温器调节阀指令，控制阀门开度以调节减温水流量。前馈值由锅炉总负荷(以主蒸汽流量表征)对应减温器调节喷水后汽温值的函数形成，以克服热负荷变化带来的汽温影响。以上这种控制策略，由于其针对热负荷变化的前馈值仅为静态函数生成，并没有任何超前调节手段，而主汽温控制自身的最大难题就在于存在大滞后及大惯性特性，所以在热负荷变化较大的情况下，主汽温调节效果很不理想，严重时需要运行人员手动干预。

3、因此，需要提出一种以热定电模式下供热机组的主汽温智能控制方法，解决现有供热机组在以热定电的运行方式下，当热负荷变化较大时，机组主汽温调节策略滞后大、惯性大，影响主汽温的调节效果，导致主汽温波动大、稳定性差的问题，无法将主汽温维持在安全且经济的波动范围内。

技术实现思路

1、本发明提供一种以热定电模式下供热机组的主汽温智能控制方法，用以解决现有供热机组在以热定电的运行方式下，当热负荷变化较大时，机组的主汽温调节效果不理想，存在主汽温波动大、稳定性的技术问题。

2、本发明提供的以热定电模式下供热机组的主汽温智能控制方法，包括：

3、实时获取供热机组的热负荷值、机组工作负荷值和主汽温实际检测值；

4、根据所述热负荷值和所述机组工作负荷值，利用预设的热负荷-主汽温模型，拟合所述供热机组的主汽温波动值；

5、根据所述主汽温波动值和预设的主汽温理论设定值，确定所述机组的主汽温实际设定值；

6、根据所述主汽温实际检测值和所述主汽温实际设定值，利用预设的主汽温-调节阀开度模型，确定减温水调节阀的开度控制量。

7、进一步的，所述预设的热负荷-主汽温模型用于确定在减温水调节阀开度不变的情况下，所述供热机组处于不同的工作负荷时，热负荷变化对应的主汽温变化特征值；

8、根据所述热负荷值和所述机组负荷值，利用预设的热负荷-主汽温模型，拟合所述供热机组的主汽温波动值，包括：

9、利用预设的热负荷-主汽温模型确定所述供热机组在所述机组工作负荷值和所述热负荷值条件下的主汽温变化特征值；

10、根据所述主汽温变化特征值拟合所述供热机组在热负荷变化时对应的主汽温波动值。

11、进一步的，所述供热机组的主汽温变化特征值包括：主汽温增益、主汽温死区时间和主汽温过渡过程时间；

12、其中，所述主汽温增益用于反映主汽温的变化幅度；所述主汽温死区时间用于反映所述主汽温开始发生变化的时间；所述主汽温过渡过程时间用于反映所述主汽温变化幅度最大的时间。

13、进一步的，所述预设的主汽温-调节阀开度模型用于确定在所述供热机组热负荷不变的情况下，减温水调节阀的不同开度控制量对应的主汽温变化特征值；

14、根据所述主汽温实际检测值和所述主汽温实际设定值，利用预设的主汽温-调节阀开度模型，确定减温水调节阀的开度控制量，包括：

15、根据所述主汽温实际检测值和所述主汽温实际设定值，确定主汽温变化调节需求值；

16、利用预设的主汽温-调节阀开度模型，确定所述主汽温变化调节需求值对应的减温水调节阀的开度控制量。

17、进一步的，所述主汽温实际检测值采用预设筛选方法，对所述供热机组的多个预设测点的实际测量值进行筛取确定。

18、进一步的，所述预设的主汽温理论设定值根据所述供热机组的型号确定。

19、本发明还提供一种以热定电模式下供热机组的主汽温智能控制装置，包括：

20、数据获取模块，用于实时获取供热机组的热负荷值、机组工作负荷值和主汽温实际检测值；

21、波动确定模块，用于根据所述热负荷值和所述机组工作负荷值，利用预设的热负荷-主汽温模型，拟合所述供热机组的主汽温波动值；

22、实际值设定模块，用于根据所述主汽温波动值和预设的主汽温理论设定值，确定所述机组的主汽温实际设定值；

23、控制量输出模块，用于根据所述主汽温实际检测值和所述主汽温实际设定值，利用预设的主汽温-调节阀开度模型，确定减温水调节阀的开度控制量。

24、本发明还提供一种供热调节控制系统，包括供热机组、主汽温控制模组和减温水调节阀，所述主汽温控制模组采用上述技术方案所述的一种以热定电模式下供热机组的主汽温智能控制装置；

25、所述主汽温控制模组分别与所述供热机组和所述减温水调节阀连接；

26、所述主汽温控制模组用于实时获取所述供热机组的热负荷值、机组工作负荷值和主汽温实际检测值，根据所述供热机组的热负荷值、机组工作负荷值和主汽温实际检测值确定减温水调节阀的开度控制量，并根据所述减温水调节阀的开度控制量对所述减温水调节阀进行开度调节。

27、本发明还提供一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述技术方案任一所述的以热定电模式下供热机组的主汽温智能控制方法。

28、本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述技术方案任一所述的以热定电模式下供热机组的主汽温智能控制方法。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明提供的以热定电模式下供热机组的主汽温智能控制方法，首先，实时获取供热机组的热负荷值、机组工作负荷值和主汽温实际检测值；其次，利用热负荷-主汽温模型拟合和预测主汽温波动值；再次，将主汽温理论设定值与主汽温波动值叠加，得到主汽温实际设定值；最后，通过预设的主汽温-调节阀开度模型，确定减温水调节阀的开度控制量。本发明的方法通过热负荷-主汽温模型智能预测主汽温波动值，利用主汽温波动值修正主汽温设定值并参与自动调节，既保证了主汽温在热负荷变化时的调整幅度，同时又在热负荷变化/主汽温变化的时域性上取得了超前性，最大程度利用模型预测的优点，克服热负荷变化时主汽温的随动性和主汽温控制自身大滞后大惯性控制难点，提高了主汽温在热负荷变化时的稳定性，解决了以热定电方式下热用户变动引起的主汽温波动大、稳定性差的问题。