一种汽轮机再热抽汽压力控制方法及其控制系统与流程

本申请涉及汽轮机自动控制，具体而言，涉及一种汽轮机再热抽汽压力控制方法及其控制系统。

背景技术：

1、火电供热机组中包括多种不同抽汽方式的供热抽汽系统，由于地区电网深调任务、供热期热网需求等客观因素的变化，电厂运行人员需要根据供热需求对供热机组进行相应的调整。

2、中低压连通管抽汽系统为火电供热机组中的一种供热抽汽系统。在中低压连通管抽汽系统中，电厂运行人员根据汽轮机的再热抽汽压力对连通管上的调节阀进行开度调节，以控制经中排气缸输出的中排压力流量。但是电厂运行人员在手动调节时，依据的调整范围均根据个人经验所得，因此，存在调整范围保守，造成供热机组不能满负荷运行、能源浪费等问题。并且存在因人工监盘压力大、调节不准确等问题，影响供热机组安全运行。

3、综上所述，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种汽轮机再热抽汽压力控制方法及其控制系统，其能够结合供热机组热力特性和抽汽实际需求，提出推荐的再热抽汽压力与中排压力的映射关系曲线，对中排压力控制提出可行性的控制策略优化，提高供热期汽轮机控制的自动化比例，大大提高机组安全运行的可靠性。

2、第一方面，提供了一种汽轮机再热抽汽压力的控制方法，包括以下步骤：

3、s1、获取预定时间段内汽轮机的运行参数，所述运行参数至少包括：机组有功功率、主汽压力、高排压力、凝汽器真空、抽汽流量、再热抽汽压力、中排压力值、连通管调节阀的阀门开度，筛选所述运行参数并得到各所述运行参数的稳态数据。

4、s2、将稳态数据中的机组有功功率、主汽压力、高排压力、凝汽器真空、抽汽流量、再热抽汽压力、中排压力值做为输入值，将连通管调节阀的阀门开度做为输出值，建立多输入单输出模型。

5、s3、训练所述多输入单输出模型得到消除随机性的多输入单输出模型。

6、s4、根据训练后的所述多输入单输出模型中中排压力和再热抽汽压力之间的关系生成第一关系曲线，基于汽轮机的临界参数并将所述临界参数的数据输入到所述多输入单输出模型中生成第二关系曲线，判断所述第一关系曲线与所述第二关系曲线是否交叉，在所述第一关系曲线与所述第二关系曲线无冲突时，将所述第一关系曲线作为中排压力与再热抽汽压力的映射关系曲线。

7、s5、根据所述映射关系曲线确定出与中排压力目标值对应的再热抽汽压力目标值，以及根据所述多输入单输出模型确定出与所述中排压力目标值对应的连通管调节阀的阀门开度。汽轮机控制器通过所述连通管调节阀的阀门开度实现对再热抽气压力目标值的控制。

8、在一种实施方式中，步骤s5中还包括：获取汽轮机在不同供热期的再热抽汽压力实际值。根据再热抽汽压力实际值与所述再热抽汽压力目标值的比对，对所述中排压力目标值进行修正。

9、在一种实施方式中，在步骤s4中，还包括：在所述多输入单输出模型中输入中排压力的多个临界条件。

10、在一种实施方式中，所述临界条件至少包括：中排压力高报警值、中排压力高动作值、中排压力低动作值、中排压力跳机值。

11、在一种实施方式中，所述第二关系曲线为汽轮机的中排压力低报警曲线。

12、在一种实施方式中，步骤s3中，采用随机森林回归模型对所述多输入单输出模型进行训练学习。

13、在一种实施方式中，步骤s3包括以下内容：

14、s31、将所述稳态数据随机打乱并划分为训练集，验证集，测试集，所述训练集、所述验证集、所述测试集之间的比例为7：2：1。

15、s32、设置超参数的调参范围。

16、s33、进行模型训练并寻找运行参数中的最优参数。

17、在一种实施方式中，在步骤s1中，所述预定时间段大于等于6个月。所述运行参数的采样频率为3-6次/分钟。

18、在一种实施方式中，所述连通管调节阀为抽汽调节蝶阀。

19、根据本申请的第二方面，还提供了一种汽轮机再热抽汽压力的控制系统，包括存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面提供的汽轮机再热抽汽压力的控制方法。

20、与现有技术相比，本申请的有益效果为：

21、在本申请的技术方案中，能够使汽轮机在不同供热期中，根据机组负荷变动、供热系统方式变化、事故处理等情况下对连通管调节阀的阀门开度进行自动调节，以维持中排压力在设计允许范围，保证汽轮机中压缸安全运行。采集实时数据，整合历史数据，提出再热抽汽压力控制优化方法。本申请使汽轮机具有自调特性，满足供热系统的经济性、安全性、可靠性。对不同供热期汽轮机的再热压力进行精准调节，避免热电负荷闭环控制相互耦合造成系统震荡发散。实现汽轮机控制系统优化，提高汽轮机组在供热期自动化水平。

技术特征：

1.一种汽轮机再热抽汽压力的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的汽轮机再热抽汽压力的控制方法，其特征在于，步骤s5中还包括：获取汽轮机在不同供热期的再热抽汽压力实际值；根据再热抽汽压力实际值与所述再热抽汽压力目标值的比对，对所述中排压力目标值进行修正。

3.根据权利要求1所述的汽轮机再热抽汽压力的控制方法，其特征在于，在步骤s4中，还包括：在所述多输入单输出模型中输入中排压力的多个临界条件。

4.根据权利要求3所述的汽轮机再热抽汽压力的控制方法，其特征在于，所述临界条件至少包括：中排压力高报警值、中排压力高动作值、中排压力低动作值、中排压力跳机值。

5.根据权利要求4所述的汽轮机再热抽汽压力的控制方法，其特征在于，所述第二关系曲线为汽轮机的中排压力低报警曲线。

6.根据权利要求1所述的汽轮机再热抽汽压力的控制方法，其特征在于，步骤s3中，采用随机森林回归模型对所述多输入单输出模型进行训练学习。

7.根据权利要求6所述的汽轮机再热抽汽压力的控制方法，其特征在于，步骤s3包括以下内容：

8.根据权利要求1所述的汽轮机再热抽汽压力的控制方法，其特征在于，在步骤s1中，所述预定时间段大于等于6个月；所述运行参数的采样频率为3-6次/分钟。

9.根据权利要求1所述的汽轮机再热抽汽压力的控制方法，其特征在于，所述连通管调节阀为抽汽调节蝶阀。

10.一种汽轮机再热抽汽压力的控制系统，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的汽轮机再热抽汽压力的控制方法。

技术总结
本申请提供一种汽轮机再热抽汽压力的控制方法及其控制系统，包括：获取汽轮机的运行参数的稳态数据。建立多输入单输出模型。根据多输入单输出模型中中排压力和再热抽汽压力之间的关系生成第一关系曲线，基于汽轮机的临界参数并将临界参数的数据输入到多输入单输出模型中生成第二关系曲线，在第一关系曲线与第二关系曲线无冲突时，将第一关系曲线作为中排压力与再热抽汽压力的映射关系曲线。根据映射关系曲线确定出与中排压力目标值对应的再热抽汽压力目标值，根据多输入单输出模型确定出与中排压力目标值对应的连通管调节阀的阀门开度。使汽轮机在不同供热期中，根据供热需求对连通管调节阀的阀门开度进行自动调节，保证汽轮机中压缸安全运行。

技术研发人员：张守学,潘正伟,姚骏麒,李鹏,孙欣欣,蒋育平,张寅泽,常添羽
受保护的技术使用者：河北邯峰发电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14