一种燃气轮机执行机构调节方法与装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种燃气轮机执行机构调节方法与装 置。
【背景技术】
[0002] 目前，燃气轮机的升/降转速和负荷主要是通过调节燃料量和压气机进口导叶角 IGV来实现的，而燃料量和IGV的调整又离不开执行机构的调节，因此执行机构调节的精度 和动态品质对整个燃气轮机控制系统性能起着至关重要的作用。而目前燃气轮机的执行机 构均采用开环控制，即控制器根据燃气轮机的运行状态按一定的控制规律计算出执行机构 指令，如燃料量后，会根据执行机构及燃料特性给出执行机构的具体的指令信号，如燃料控 制阀的开度百分比，同时通过执行机构上的测量装置如线性位移传感器LVDT反馈当前执 行机构的实际位置，如果当前执行机构的实际位置与指令信号差别较大，则给出相应等级 的警告信号。以燃气轮机的天然气燃料系统中的控制阀门为例，其结构图如图1所示，其天 然气燃料的流量主要通过压力调节阀和控制阀来实现，压力调节阀是保证控制阀前气体压 力恒定，然后控制阀通过调节阀门开度来达到调节天然气流量，具体过程为：控制器根据燃 气轮机测量得到的传感器信号，通过燃料控制规律给出控制阀的阀门开度指令信号，同时 阀门也会通过阀门上装有的线性位移传感器LVDT反馈当前阀门开度到控制器中，控制器 再根据给出的阀门开度指令信号和当前阀门开度位置在阀门故障诊断模块中进行一系列 的比较，判断阀门是否故障，输出相应的警告信号到操控界面或者相关硬件警告设备中。
[0003] 现有技术的缺陷在于由于采用开环控制，执行机构的精度不高，虽然执行机构收 到了控制器的指令信号，但在具体的执行过程，由于执行机构本身的机械特性，如惯性、燃 料阻力和信号噪声等各种原因导致执行机构最终实际开度与指令信号存在一定偏差。此 外，一些特定的执行机构如控制阀，由于工作在高压和高应力条件下，其特性还会随着运行 时间而发生磨损，会导致精度进一步恶化。这类问题会使得燃气轮机控制系统设计或者维 修过程中不得不进行降性能调整，影响了燃气轮发电机组的效率，给电厂带来经济损失。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是如何提供一种具有高精度和抗干扰能力强的燃气 轮机执行机构调节方法与装置，其可以根据执行机构指令信号和当前实际位置，通过加入 数字校正技术来不断实时修正执行机构实际位移，使得执行机构调节可以达到高精度和抗 干扰性能强的目的。
[0005] 为此目的，本发明提出了一种燃气轮机执行机构调节方法，包括具体以下步骤：
[0006] Sl:执行机构接收控制器发送的指令信号；
[0007] S2 :根据所述指令信号对所述执行机构的位置进行反馈；
[0008] S3:根据所述执行机构接收的所述控制器发送的所述指令信号以及对所述执行机 构反馈的位置，分析得到所述执行机构的故障情况；
[0009] S4 :通过数字校正技术对所述执行机构反馈的位置信息进行修正。
[0010] 具体地，所述执行机构包括：燃气轮机调节机构、燃料控制阀、进口导叶角系统中 的油动机和/或进气加热控制阀。
[0011] 具体地，所述指令信号的获取具体为：根据燃气轮机传感器测量信号，通过控制算 法计算得到所述执行机构的所述指令信号。
[0012] 具体地，所述指令信号包括：燃料量指令以及进口导叶角指令。
[0013] 具体地，所述步骤S4具体包括：通过数字校正技术公式：
【主权项】
1. 一种燃气轮机执行机构调节方法，其特征在于，包括具体以下步骤： 51 :执行机构接收控制器发送的指令信号； 52 :根据所述指令信号对所述执行机构的位置进行反馈； 53 :根据所述执行机构接收的所述控制器发送的所述指令信号以及对所述执行机构反 馈的位置，分析得到所述执行机构的故障情况； 54 :通过数字校正技术对所述执行机构反馈的位置信息进行修正。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行机构包括：燃气轮机调节机构、燃 料控制阀、进口导叶角系统中的油动机和/或进气加热控制阀。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指令信号的获取具体为：根据燃气轮机 传感器测量信号，通过控制算法计算得到所述执行机构的所述指令信号。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指令信号包括：燃料量指令以及进口导 叶角指令。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：通过数字校正技术 公式：
对所述执行机构反馈的位置信息进行修正， 其中，UMf表示最终的输出到执行机构的控制指令，U。&1表示控制规律计算出的控制指 令，以卜1)紐和以卜1)。&1分别为^間血1上一时刻的值，1(1，1' 1和1'2分别为校正参数， 其取值取决具体的执行机构。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述执行机构校正参数的取值具体为：通过 所述执行机构的输入输出信号，得到所述执行机构的一阶惯性模型U nrod:
确定校正参数1\和T 2参数：
通过不断修正该参数的大小，确定校正参数Kp
7. -种燃气轮机执行机构调节装置，其特征在于，包括： 指令信号接收模块，用于执行结构接收控制器发送的指令信号； 反馈模块，用于根据所述指令信号对所述执行机构的位置进行反馈； 故障情况分析模块，用于根据所述执行机构接收的所述控制器发送的所述指令信号以 及对所述执行机构反馈的位置，分析得到所述执行机构的故障情况； 修正模块，用于通过数字校正技术对所述执行机构反馈的位置信息进行修正。
8. 如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述执行机构包括：燃气轮机调节机构、燃 料控制阀、进口导叶角系统中的油动机和/或进气加热控制阀。
9. 如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述指令信号的获取具体为：根据燃气轮机 传感器测量信号，通过控制算法计算得到所述执行机构的所述指令信号。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述指令信号包括：燃料量指令以及进口 导叶角指令。
【专利摘要】本发明涉及一种燃气轮机执行机构调节方法，包括：通过执行机构接收控制器发送的指令信号；根据指令信号对执行机构的位置进行反馈；根据执行机构接收的控制器发送的指令信号以及对执行机构反馈的位置，分析得到执行机构的故障情况；通过数字校正技术对执行机构反馈的位置信息进行修正。本发明具有控制精度高，抗干扰能力强，易于实施等有益效果。本发明还公开了一种燃气轮机执行机构调节装置。
【IPC分类】F02C9-48
【公开号】CN104727953
【申请号】CN201510071177
【发明人】何皑, 刘月, 黄玉柱
【申请人】北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年2月10日