用于前馈阀测试补偿的系统的制作方法_2

文档序号:9475883阅读:来源:国知局
2至汽轮机12。控制器18还可提供操作者接口,穿过该接口,工程师或技术人员可监测涡轮发电机系统10的构件,诸如汽轮机系统12和发电机14的构件(例如,传感器)。因此,控制器18可包括可用于处理可读和可执行计算机指令的处理器24,以及可用于储存可读和可执行的计算机指令和其它数据的存储器25。这些指令可在储存于有形的非暂时性计算机可读介质(诸如存储器25)和/或控制器18的其它储存器中的程序来编码。此外,处理器24和存储器25可允许控制器18以指令编程上改造来执行当前公开的技术,而不需要例如包括附加的硬件构件。在某些实施例中,控制器18还可主导各种工业控制软件,如,人机接口(HMI)软件、制造执行系统(MES)、分布式控制系统(DCS)和/或监控和数据采集(SCADA)系统。控制器18还可支持一个或更多个工业通信协议(例如,有线或无线的)。例如,控制器18可支持可从纽约斯卡奈塔第的General Electric.(通用电气公司))获得的GE ControlST ?0
[0015]现在转到图2,示出了控制器18的实施例的框图。如图所绘,控制器18可用于控制一个或更多个阀20,或一系列的四个阀26 (例如,阀I),27 (例如,阀2),28 (例如,阀3)和29 (例如,阀4)。实际上,控制器18可利用前馈控制来控制作为反馈的阀位置来减小定期操作测试期间阀26,27,28和29的操作(例如,闭合、开启和/或再开启)引起的流动扰动。例如,如图2中所示,所有阀26,27,28和29的总流动需求输入30可随控制阀位置(例如,阀26,27,28和29的杆的位置或冲程)变化来生成。具体而言,总流动需求输入30可将需要的质量流(例如,可由汽轮机12更有效执行所需的蒸汽进气22的量)表示为百分比值。总流动需求输入30可经由分流器32,34,36和38划分(例如,相等地划分和/或不等地划分),且输入到用于相应的阀26,27,28和29中的每一个的相应的阀流动冲程转换器40, 42, 44 和 46 中。
[0016]在某些实施例中,如通过相应的流动冲程曲线示出的阀流动冲程转换器40,42,44和46可表示阀26,27,28和29之间的不同的流动特征。例如,流动冲程转换器40,42,44和46的流动冲程曲线的水平轴线可表示英寸单位的阀冲程(例如,阀杆定位)。类似地,竖直轴线可表示镑质量每小时(lbm/hr)单位的流动。实际上,流动冲程转换器40,42,44和46可各自包括一个或更多个数据阵列(例如,二维查找表),其例如可将独立的流动需求值(例如,总流动需求输入30的百分比或部分)映射至用于独立的阀26,27,28和29中的每一个的相对应的冲程或阀杆位置(例如,如由流动冲程转换器40,42, 44和46的相应流动冲程曲线示出)。如前文所指出的,在某些实施例中,控制器18可生成信号来促动阀26,27,28和29中的一个或更多个阀,使得蒸汽进气22例如根据部分弧进入来进入汽轮机12中。例如,如图2中进一步所示,阀26,27和28的冲程(例如,如图所示经由流动冲程转换器40,42和44)可基本同时生成,而阀29的冲程(例如,如图所示经由流动冲程转换器46)可在随后的时间点改变。如将进一步认识的,由于部分弧进入构造,故控制器18可在将总流动需求输入30均匀划分在阀26,27,28和29之间中受到妨碍。
[0017]图3为示出控制器18的实施例的框图,其中以部分弧构造穿过阀26,27,28和29中的每一个的质量流在阀26,27,28和29中的至少一个的操作测试期间受控制。如图所绘,例如在阀28的阀操作测试期间,阀28可从控制环31 (例如,闭环控制)除去,且经由测试控制输入45置于开环和/或人工控制下。如上文关于图2所指出的,总流动需求输入30 (例如,汽轮机12的最大流动额定值的70%、80%、90%)可越过阀26,27,28和29共享(例如,总流动需求的近似百分比)。然而,当阀26,27,28和29中的一个(例如,阀28)被选择(例如,由操作者)为经历操作测试时,基于总流动需求输入30的输入流动需求可再调整来补偿阀28的测试引起的流动损失。具体而言,在一个实施例中,测试期间的测试阀(例如,阀28)的流动中的变化可被计算出,且加至总流动需求输入30。在另一个实施例中,测试阀(例如,阀28)的流动可从总流动需求输入30减去。在任一实施例中,新的冲程命令可被生成以用于未经历操作测试的阀(例如,阀26,27和29)中的每一个以例如维持汽轮机12的初始总流动需求。
[0018]例如,控制器18还可包括流动补偿控制环33,以通过调整穿过并联的控制阀26,27和29的流动来控制阀冲程和/或阀杆位置,且因此使在操作测试期间可由阀28的闭合、开启和/或再开启引起的汽轮机12的流动扰动极小化。控制器18可经由一个或更多个传感器56接收阀26,27,28和29的冲程和/或阀杆位置数据。在某些实施例中,传感器56可包括例如线性差动变换器(LVDT)、线性差动反应器(LVDR),或用于测量阀26,27,28和29的杆的线性位置和/或位移的任何装置。控制器18可使用经由传感器56收集到的阀冲程和/或阀杆位置数据来经由冲程流动转换器58,60, 62和64基于阀26,27,28和29的冲程来生成相对应的流动值。
[0019]在某些实施例中,冲程流动转换器58,60,62和64可包括对应的流动冲程转换器40,42,44和46的曲线和/或数据阵列的逆转。例如,如果阀26和27各自通过一个或更多个闩锁件66来控制和/或夹持至总流动需求输入30的某一百分比(例如,20%到25%)且阀29经由闩锁件66控制和/或夹持至某一较小的百分比(例如,10%到15%),则流动中的变化可对于阀26,27和29中的每一个以及经历测试的阀28来计算。具体而言,可计算阀28的测试前的各个阀26,27,28和29的测试前流动贡献(例如,总流动需求输入30的测试前百分比)和基于经由传感器56接收到的冲程数据导出的操作测试期间的流动之间的差异。在某些实施例中,未经历测试的阀26,27和29之间的差异可基本为零,而经历操作测试的阀28的流动贡献与基于冲程数据导出的流动之间的差异可贯穿阀28的测试而变化。
[0020]相应的差异输出可输入到选择器68中,选择器68可产生信号输出69来加至测试前总流动需求输入30以控制穿过阀26,27和29的流动(例如,阀28的测试期间在闭环控制和/或自动控制下的阀),且通过延伸,控制进入涡轮12中的质量流蒸汽进气22。特别地,信号输出69可包括阀28(例如,经历测试的阀)的测试前流动需求贡献与测试期间的阀28的流动需求贡献之间的差异,因为阀28的流动需求贡献在阀28的测试进行时例如可在1%、5%、10%、15%、20%或更大之间变化。因此,信号输出69可为经历测试的阀(例如,阀28)的流动补偿(例如,百分比值),其可加至总流动需求输入30,使得各个阀26,27和29 (例如,阀28的测试期间在闭环控制和/或自动控制下的阀
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