一种基于先进算法的电厂一体化控制平台的制作方法

文档序号:30090073发布日期:2022-05-18 08:33阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于先进算法的电厂一体化控制平台,其特征在于,包括:基础dcs平台,通讯采集接口、模型预测子系统、控制器、数据处理子系统以及执行装置,其中:所述通讯采集接口与所述基础dcs平台的数据接口连接,用于数据传输;所述模型预测模型用于建立多种预测模型,包括模型预测控制模块以及最优化模块;所述控制器与所述模型预测子系统连接,并基于所述模型预测子系统的预测模型,实现预测控制优化;所述执行装置与所述控制器连接,根据所述控制器发出的控制指令对水系统、燃料系统、风烟系统以及脱硝系统实施控制动作和/或参数调整。2.根据权利要求1所述的一种基于先进算法的电厂一体化控制平台,其特征在于,所述多种预测模型包括:喷氨出口的no
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含量和烟囱出口的no
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含量的mpc预测模型,用于实现对no
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排放的预测控制;以及二次风门和再热蒸汽温度的预测模型,用于对再热蒸汽温度进行预测控制。3.根据权利要求1所述的一种基于先进算法的电厂一体化控制平台,其特征在于,所述通讯采集接口为标准的opc、modbus通讯接口。4.根据权利要求1所述的一种基于先进算法的电厂一体化控制平台,其特征在于,所述执行装置包括脱硝喷氨寻优控制执行装置、二次风们自动控制优化执行装置、汽轮机一键启停执行装置以及磨煤机风量自动反吹扫装置。5.根据权利要求1所述的一种基于先进算法的电厂一体化控制平台,其特征在于,所述预测控制优化包括脱硝喷氨控制优化、二次风门控制优化、汽轮机启停方式控制优化以及磨煤机风量反吹扫控制优化,所述预测控制优化通过控制优化程序实现,所述控制优化程序包括模型预测控制套件、神经网络套件、模糊逻辑控制套件、最优化技术套件、软测量技术套件以及自适应功能套件;其中:所述模型预测控制套件以先前的程序动态的行为基础来产生一个数学模型,预测控过程序的将来行为,所述模型预测控制套件在实际的限制下计算出最佳作动,使实际和所希望的程序行为间的误差减到最少,并且使用模型来计算程序操作点的最佳点,并将过程控制最优化,所述模型预测控制套件适用于带有大滞后的复杂动态工艺过程,以及在过程中有若干变量交互作用的工艺控制;所述神经网络套件包括非线性的限制管理和推论性的测量预测,用于非线性系统,经由训练学习及需要的测试后,类神经网络立即使用于在线运用软件,所述在线运用软件包括推论预测及软件限制运用,所述神经网络套件使用实际数据更新类神经网络并且通过模式化过程调适;所述模糊逻辑控制套件实现为模糊逻辑控制器,用于使处理不良定义的过程条件,取得模糊规则应用于条件式的程序,根据语言变量的方程式来描述控制行动,所述模糊逻辑控制套件与基于规则的专家系统联用,包括模糊化界面、推论引擎以及知识库,所述模糊化界面用于将输入转成模糊化数据;所述推论引擎用于执行所有模糊化输出计算去模糊化界面,以将模糊化输出转成实际输出数据;所述知识库包含所有模糊集及模糊运算子,并包括所有模糊逻辑控制元素的信息;所述最优化技术套件通过制定经济目标函数,利用线性规划和非线性规划技术,求解出使装置经济利益最大化的操作条件,保证每一个控制周期,均将装置向最优操作点推进;所述软测量技术套件用于无法直接测量的变量或由于测量设备限制,样本测量周期过长的变量,通过所述软测量技术套件得到上述变量的实时值,为过程控制提供重要
依据,所述软测量技术套件的工作过程包括建立软测量模型和样本分析值更新;所述自适应功能套件包括自适应器和在线自适应模块,在mpc控制器对装置实现控制的同时,实时监测当前模型对于过程的偏差情况,并在线辨识;当满足一定的切换条件时,一体化控制平台可自动的将自适应器中的模型切换为控制模型,从而实现在线的自适应功能。6.根据权利要求5所述的一种基于先进算法的电厂一体化控制平台,其特征在于,所述脱硝喷氨控制优化包括:通过dcs采集的数据在基于先进控制一体化控制平台上对机组的脱硝喷氨寻优控制,满足运行控制指标。7.根据权利要求5所述的一种基于先进算法的电厂一体化控制平台,其特征在于,所述二次风门控制优化包括:通过dcs采集的数据在基于先进控制一体化控制平台上对二次风门寻优控制,满足运行控制指标。8.根据权利要求5所述的一种基于先进算法的电厂一体化控制平台,其特征在于,所述汽轮机启停方式控制优化包括:基于一体化控制平台及已使用的dcs系统控制逻辑,在不改变原有操作习惯的基础上,增加程序控制的逻辑断点,在遵循原有运行方式的基础上,结合机组设备的实际情况,确定主顺控逻辑步骤;在特定逻辑断点处设置相应的条件满足准则,基于运行历史将判断准则编制程序,使顺序控制启动符合电厂的实际运行情况,其中所述条件满足准则包括温度准则和差胀裕度准则;汽轮机启停方式控制优化用于实现deh系统自动一键启停,通过旁路系统实现,所述旁路系统包括高压旁路与低压旁路串联组成的两级旁路系统,设置dcs控制的高排通风阀,启动时可实现高压缸启动或带两级旁路的高中压缸联合启动。9.根据权利要求5所述的一种基于先进算法的电厂一体化控制平台,其特征在于,所述磨煤机风量反吹扫控制优化包括:设置磨煤机风量自动反吹扫装置,基于所述基础dcs平台的采集数据对磨煤机风量测量装置进行设备状态智能评估,当判断磨煤机风量测量装置发生堵塞的情况下,控制所述磨煤机风量自动反吹扫装置对磨煤机风量测量装置进行自动反吹扫;所述磨煤机风量自动反吹扫装置包括:智能仪表管自动清灰控制系统、压缩空气过滤器以及多个磨煤机变送器,其中压缩空气通过压缩空气母管、压缩空气入口、压缩空气球阀接头组以及第一软管与所述压缩空气过滤器连接,所述空气过滤器通过第二软管与所述智能仪表管自动清灰控制系统的一端连接,所述多个磨煤机变送器包括磨煤机入口压力变送器、磨煤机出口风压变送器以及一次风量变送器,三个变送器分别通过软管与所述智能仪表管自动清灰控制系统连接,所述智能仪表管自动清灰控制系统通过第三软管连接多个引压管球阀接头组。10.根据权利要求1所述的一种基于先进算法的电厂一体化控制平台,其特征在于,所述数据处理子系统包括数据存储模块,数据趋势图模块以及数据导入模块;其中所述数据存储模块完成数据存储功能,所述数据存储模块自带历史数据库,可以导出导入,定期存储,历史数据可以转换为excel查看;所述数据趋势图模块完成历史数据趋势图查看、实时数据趋势图查看功能;所述数据导入模块用于完成数据导入功能。

技术总结
本发明公开了一种基于先进算法的电厂一体化控制平台,包括:基础DCS平台,通讯采集接口、模型预测子系统、控制器、数据处理子系统以及执行装置,其中:通讯采集接口与基础DCS平台的数据接口连接,用于数据传输;模型预测模型用于建立多种预测模型,包括模型预测控制模块以及最优化模块;控制器与模型预测子系统连接,并基于模型预测子系统的预测模型,实现预测控制优化;执行装置与控制器连接,根据控制器发出的控制指令对水系统、燃料系统、风烟系统以及脱硝系统实施控制动作和/或参数调整。统以及脱硝系统实施控制动作和/或参数调整。统以及脱硝系统实施控制动作和/或参数调整。


技术研发人员:于丽娟 张天羽 孙振波 段助民 任莎莎 韩冰 陈占辉
受保护的技术使用者:国能太仓发电有限公司
技术研发日:2021.12.13
技术公布日:2022/5/17
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