一种基于间接能量平衡控制的火电机组优化控制方法与流程

本发明涉及火电机组控制，具体涉及一种基于间接能量平衡控制的火电机组优化控制方法。

背景技术：

1、火力发电机组是以煤炭、油类或可燃气体等为燃料，加热锅炉内的水，使之增温，再用有一定压力的蒸气推动气轮方式发电的机组，火电发电机组中涉及两大核心设备，即炉体及汽轮机，对于炉体市面上常用的多为超临界直流锅炉，由于直流锅炉在汽水流程上的一次性循环特性，在直流运行状态汽水之间没有一个明确的分界点，给水从省煤器进口就被连续加热、蒸发与过热，根据水、湿蒸汽与过热蒸汽物理性能的差异，在流程中每一段的长度都受到燃料、给水、汽机调门开度的扰动而变化，从而导致功率、压力、温度的变化，而三者不能进行平衡的协调，必然会造成火电机组负荷的产生。

2、对于炉体与汽机之间的平衡性调节，由于压力是机组中核心判定因素，而功率及温度通过压力的变化进行适应性调节，以达到压力的平衡，对于炉体与汽机之间的压力协调控制，一般采用静态调节方式，针对炉体的压力或汽机的压力作为参照进行独立的调节，由于炉体与汽机之间相互影响的关系，例如，在对汽机进行调节时，炉体中原有的压力也会伴随炉体的调节进行相应的变化，同时，影响汽机压力因素较多，也涉及多个设备的调节，因此，将炉体及汽机的压力平衡协调至最佳的状态，时间花费较长、效率不佳。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于间接能量平衡控制的火电机组优化控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：该方法用于火电机组中汽机、炉体之间的协调控制，该方法包括如下步骤：

3、s1.通过汽机、炉体上的调节控制单元分别采集汽机、炉体实时运行数据p及压力数据f；

4、s2.判定采集的运行数据p及压力数据f在汽机及炉体对应的调节控制单元设定区间，且相互发送至对方的调节控制单元进行交互，得出压力差m；

5、s3.根据压力差m，在对方调节控制单元中设定的控制区间中，得出相应控制指令，发送并执行；

6、s4.汽机与炉体根据指令运行时，汽机与炉体运行数据p’及压力数据f’将通过彼此的调节控制单元进行再次采集及判定。

7、进一步的，所述调节控制单元中包含两组用于接收执行指令的pid调节器及用于采集及判定的m/a主控单元。

8、进一步的，所述s1步骤中，汽机及炉体的m/a主控单元中均包含数据采集单元、阈值设定单元、识别判定单元、压力差判定单元及执行控制单元。

9、进一步的，所述数据采集单元用于采集汽机及炉体各个设备运行的数据及各个设备运行时汽机及炉体内的压力值；所述阈值设定单元用于储存汽机及炉体中各个设备运行的标准运行参数及各个设备运行时汽机及炉体内的压力标准参数；所述识别判定单元用于对采集数据进行识别且分类；所述压力差判定单元用于计算压力差m及分别对汽机及炉体各个设备操作指令的判定；所述执行控制单元用于向汽机及炉体各个设备发送执行信号，对设备进行执行控制。

10、进一步的，所述汽机中的压力差判定单元中设置有多组用于对炉体控制的标准参数，多组所述炉体控制参数为在压力值m条件下，对炉体中各个设备进行适应性变更的控制参数。

11、进一步的，所述炉体中的压力差判定单元中设置有多组用于对汽机控制的标准参数，多组所述汽机控制参数为在压力值m条件下，对汽机中各个设备进行适应性变更的控制参数。

12、进一步的，所述s4步骤中，对于运行数据p’及压力数据f’的判定步骤包括如下：a.运行数据p’及压力数据f’处于m/a主控单元中阈值设定区间时，将重复s1步骤；b.压力数据f’及运行数据p’任意一个不在m/a主控单元中阈值设定区间时，将进行s1～s3步骤。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1.本协调控制方法采用交互式循环协调控制的形式，首先分别对炉体及汽机中各项设备的运行数据及产生的压力数据进行采集判定，通过对两者的压力差进行限定，在压力差中设定的多组用于对炉体及汽机各项设备的控制指令中，通过循环判定的形式筛选出各项设备最佳运行指令，因此，本协调控制方式，以压力差作为基准，对炉体及汽机上各项设备的进行整体性调节，避免了独立调节过程中，相互影响的问题，整体协调速度快、效率高。

15、2.本协调控制方法在对炉体及汽机发送指令后，炉体及汽机通过指令运行的数据将再次进行采集及判定，从而对炉体及汽机针对压力协调后各项设备运行是否正常进行判定，因此，在对炉体及汽机压力协调的同时，也对炉体及汽机上的各项设备进行检测，保证各项设备运行的正常。

16、3.本协调控制方法，通过循环检测的形式，在对炉体及汽机压力协调后，当炉体及汽机各项设备出现运行异常时，可以依次对压力差中设定的多组设备控制指令中，筛选出适应压力协调条件下的各项设备运行最佳的指令，实现了炉体及汽机之间的整体性的协调。

技术特征：

1.一种基于间接能量平衡控制的火电机组优化控制方法，该方法用于火电机组中汽机、炉体之间的协调控制，其特征在于，该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于间接能量平衡控制的火电机组优化控制方法，其特征在于：所述调节控制单元中包含两组用于接收执行指令的pid调节器及用于采集及判定的m/a主控单元。

3.根据权利要求2所述的一种基于间接能量平衡控制的火电机组优化控制方法，其特征在于：所述s1步骤中，汽机及炉体的m/a主控单元中均包含数据采集单元、阈值设定单元、识别判定单元及压力差判定单元。

4.根据权利要求3所述的一种基于间接能量平衡控制的火电机组优化控制方法，其特征在于：所述数据采集单元用于采集汽机及炉体各个设备运行的数据及各个设备运行时汽机及炉体内的压力值；

5.根据权利要求3所述的一种基于间接能量平衡控制的火电机组优化控制方法，其特征在于：所述汽机中的压力差判定单元中设置有多组用于对炉体控制的标准参数，多组所述炉体控制参数为在压力值m条件下，对炉体中各个设备进行适应性变更的控制参数。

6.根据权利要求3所述的一种基于间接能量平衡控制的火电机组优化控制方法，其特征在于：所述炉体中的压力差判定单元中设置有多组用于对汽机控制的标准参数，多组所述汽机控制参数为在压力值m条件下，对汽机中各个设备进行适应性变更的控制参数。

7.根据权利要求1所述的一种基于间接能量平衡控制的火电机组优化控制方法，其特征在于：所述s4步骤中，对于运行数据p’及压力数据f’的判定步骤包括如下：

技术总结
本发明公开了一种基于间接能量平衡控制的火电机组优化控制方法；该方法用于火电机组中汽机、炉体之间的协调控制，该方法包括如下步骤：S1.通过汽机、炉体上的调节控制单元分别采集汽机、炉体实时运行数据p及压力数据f；S2.判定采集的运行数据p及压力数据f在汽机及炉体对应的调节控制单元设定区间，且相互发送至对方的调节控制单元进行交互，得出压力差m。本协调控制方法采用交互式循环协调控制的形式，本协调控制方式，以压力差作为基准，对炉体及汽机上各项设备的进行整体性调节，避免了独立调节过程中，相互影响的问题，整体协调速度快、效率高。

技术研发人员：付秋实,曹宇佳,唐志卓,孙全文,盛伟岸,张铁,全通
受保护的技术使用者：大唐吉林发电有限公司长春第三热电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8