一种发电机功率自动调节的方法与流程

本发明涉及发电机控制，具体是涉及一种发电机功率自动调节的方法。

背景技术：

1、余热发电通过余热蒸汽带动汽轮机驱动发电，发电功率由人工根据压力的高低进行发电机功率调节，当余热发电蒸汽量增大，压力增高时由人工进行主气门开阀调节，当余热发电蒸汽量减小，压力减小时由人工进行主气门关阀调节，调整发电功率。

2、因余热发电使用的是熔炼炉的烟气余热，蒸汽量波动大，导致发电负荷人工操作频繁，劳动强度大，且调整滞后，影响锅炉汽包水位“三冲量”控制，存在锅炉汽包超压的安全风险。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，提供一种发电机功率自动调节的方法，本技术方案解决了上述的因余热发电使用的是熔炼炉的烟气余热，蒸汽量波动大，导致发电负荷人工操作频繁，劳动强度大，且调整滞后，影响锅炉汽包水位“三冲量”控制，存在锅炉汽包超压的安全风险的问题。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种发电机功率自动调节的方法，包括：

4、获取发电机当前的运作需求功率；

5、基于发电机当前的运作需求功率，分析确定主气门前蒸汽压力标准值；

6、基于主气门前蒸汽压力标准值，确定主气门前蒸汽压力调控死区阈值；

7、实时监测主气门前蒸汽压力，获取主气门前蒸汽压力实时值；

8、将主气门前蒸汽压力实时值与主气门前蒸汽压力标准值求取差值，作为压力偏差；

9、判断压力偏差是否大于主气门前蒸汽压力调控死区阈值，若是，则触发动作条件，若否，则不触发动作条件；

10、若判定为触发动作条件，则判断主气门前蒸汽压力实时值是否大于主气门前蒸汽压力标准值，若是，则输出脉冲增负荷，调控主气门开度增加，若否，则输出脉冲减负荷，调控主气门开度减小。

11、优选的，所述基于发电机当前的运作需求功率，分析确定主气门前蒸汽压力标准值具体包括：

12、在主气门前蒸汽压力允许的范围内，设定若干个主气门前蒸汽压力样本值；

13、通过主气门前蒸汽压力调控系统，使主气门前蒸汽压力分别达到每个主气门前蒸汽压力样本值，并记录每个主气门前蒸汽压力样本值对应的发电机输出功率；

14、以主气门前蒸汽压力样本值做横轴坐标，以发电机输出功率做纵轴坐标，在二维直角坐标系中做出主气门前蒸汽压力样本值－发电机输出功率坐标点；

15、基于若干个主气门前蒸汽压力样本值－发电机输出功率坐标点，通过函数拟合的方法，拟合出主气门前蒸汽压力样本值－发电机输出功率函数；

16、将发电机当前的运作需求功率代入主气门前蒸汽压力样本值－发电机输出功率函数中，得出对应的主气门前蒸汽压力标准值。

17、优选的，所述函数拟合的方法具体为线性拟合，所述主气门前蒸汽压力样本值－发电机输出功率函数具体为：

18、

19、式中，y为发电机当前的运作需求功率，x为发电机当前的运作需求功率为y时对应的主气门前蒸汽压力标准值，k、b为函数参数，xi为第i个主气门前蒸汽压力样本值，yi为第i个主气门前蒸汽压力样本值对应的发电机输出功率。

20、优选的，所述基于主气门前蒸汽压力标准值，确定主气门前蒸汽压力调控死区阈值具体包括：

21、获取主气门前蒸汽压力的历史监测值，并基于主气门前蒸汽压力的历史监测值数据进行分析，确定主气门前蒸汽压力的正常运行偏差率；

22、基于主气门前蒸汽压力标准值与主气门前蒸汽压力的正常运行偏差率相乘，得到主气门前蒸汽压力调控死区阈值。

23、优选的，所述基于主气门前蒸汽压力的历史监测值数据进行分析，确定主气门前蒸汽压力的正常运行偏差率具体包括：

24、基于主气门前蒸汽压力的历史监测值数据计算每个主气门前蒸汽压力的历史监测值数据对应的蒸汽压力历史偏差率，得到蒸汽压力历史偏差率数据；

25、将蒸汽压力历史偏差率数据中的异常值进行剔除，得到蒸汽压力历史标准偏差率数据；

26、筛选出蒸汽压力历史标准偏差率数据中的出现频率最大的蒸汽压力历史标准偏差率，作为最高频历史标准偏差率；

27、筛选出蒸汽压力历史标准偏差率数据中的最大值，作为最劣历史标准偏差率；

28、筛选出蒸汽压力历史标准偏差率数据中的最小值，作为最优历史标准偏差率；

29、基于最高频历史标准偏差率、最劣历史标准偏差率和最优历史标准偏差率，通过标准偏差计算公式计算主气门前蒸汽压力的正常运行偏差率。

30、优选的，所述标准偏差计算公式具体为：

31、

32、式中，x0为主气门前蒸汽压力的正常运行偏差率，为所有蒸汽压力历史标准偏差率数据的平均值，x1为最高频历史标准偏差率，x2为最劣历史标准偏差率，x3为最优历史标准偏差率。

33、优选的，所述将蒸汽压力历史偏差率数据中的异常值进行剔除，得到蒸汽压力历史标准偏差率数据具体包括：

34、求取所有蒸汽压力历史偏差率数据的平均值和标准差；

35、根据蒸汽压力历史偏差率数据的平均值和标准差，基于格拉布斯准则构建异常值判定不等式；

36、将每个蒸汽压力历史偏差率代入异常值判定不等式，判断是否满足，若是，则蒸汽压力历史偏差率为异常值，若否，则蒸汽压力历史偏差率不为异常值。

37、优选的，所述根据蒸汽压力历史偏差率数据的平均值和标准差，基于格拉布斯准则构建异常值判定不等式具体包括：

38、确定一检出水平；

39、基于蒸汽压力历史偏差率数据的总数量和检出水平，于格拉布斯标准查取异常判定阈值；

40、基于异常判定阈值，构建异常值判定不等式；

41、所述异常值判定不等式具体为：

42、

43、式中，xj'为第j个蒸汽压力历史偏差率，为蒸汽压力历史偏差率数据的平均值，s为蒸汽压力历史偏差率数据的标准差，bpn为异常判定阈值。

44、优选的，所述检出水平的取值范围为0.01-0.1。

45、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

46、本发明提出一种发电机功率自动调节的方法，基于发电机运行的历史数据进行智能化分析学习，通过供电自动同期负荷自动调整控制系统开发与应用的实施，减少余热锅炉蒸汽压力波动，消除因压力波动导致影响“三冲量”控制的问题，降低锅炉汽包超压的安全风险，提升设备本质化安全，同时可以降低工人劳动强度，解决了人工操作滞后问题，通过供电自动同期负荷自动调整控制系统开发与应用的实施，在控制方面实现了使用开关量对主气门的开度控制，做到了开关量也可以完成主气门的自动控制。

技术特征：

1.一种发电机功率自动调节的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种发电机功率自动调节的方法，其特征在于，所述基于发电机当前的运作需求功率，分析确定主气门前蒸汽压力标准值具体包括：

3.根据权利要求2所述的一种发电机功率自动调节的方法，其特征在于，所述函数拟合的方法具体为线性拟合，所述主气门前蒸汽压力样本值－发电机输出功率函数具体为：

4.根据权利要求3所述的一种发电机功率自动调节的方法，其特征在于，所述基于主气门前蒸汽压力标准值，确定主气门前蒸汽压力调控死区阈值具体包括：

5.根据权利要求4所述的一种发电机功率自动调节的方法，其特征在于，所述基于主气门前蒸汽压力的历史监测值数据进行分析，确定主气门前蒸汽压力的正常运行偏差率具体包括：

6.根据权利要求5所述的一种发电机功率自动调节的方法，其特征在于，所述标准偏差计算公式具体为：

7.根据权利要求5所述的一种发电机功率自动调节的方法，其特征在于，所述将蒸汽压力历史偏差率数据中的异常值进行剔除，得到蒸汽压力历史标准偏差率数据具体包括：

8.根据权利要求7所述的一种发电机功率自动调节的方法，其特征在于，所述根据蒸汽压力历史偏差率数据的平均值和标准差，基于格拉布斯准则构建异常值判定不等式具体包括：

9.根据权利要求8所述的一种发电机功率自动调节的方法，其特征在于，所述检出水平的取值范围为0.01-0.1。

技术总结
本发明公开了一种发电机功率自动调节的方法，涉及发电机控制技术领域，包括：获取发电机当前的运作需求功率；基于发电机当前的运作需求功率，分析确定主气门前蒸汽压力标准值；确定主气门前蒸汽压力调控死区阈值；实时监测主气门前蒸汽压力实时值；计算压力偏差；判断压力偏差是否大于主气门前蒸汽压力调控死区阈值，若是，则触发动作条件，若否，则不触发动作条件；若判定为触发动作条件，则判断主气门前蒸汽压力实时值是否大于主气门前蒸汽压力标准值。本发明的优点在于：通过供电自动同期负荷自动调整控制系统开发与应用的实施，在控制方面实现了使用开关量对主气门的开度控制，可以降低工人劳动强度，解决了人工操作滞后问题。

技术研发人员：吴长品,舒波,杨嘉嘉,黄健光
受保护的技术使用者：楚雄滇中有色金属有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17