基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法及装置与流程

本发明涉及自动控制，具体涉及一种基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法及装置。

背景技术：

1、目前，常用的热电解耦技术有汽轮机高中压缸旁路供热、储热罐供热、电锅炉供热以及低压缸零出力供热等。如图1所示，其中汽轮机旁路供热技术，就是将主、再热蒸汽经过减温减压后，通过旁路进入热网加热器进行供热，增加机组的供热能力。而旁路供热投入后，可以降低汽轮机出力下限，从而实现热电解耦，降低机组深度调峰负荷的下限。

2、机组启动阶段需要通过汽轮机旁路调节汽机温度和压力，控制汽轮机冲转和并网，燃煤机组通常配置30％-50％容量的旁路在机组启动过程使用。因此机组采用旁路供热技术进行改造，整体仅需要较少的改造投资。

3、对于燃煤机组，协调控制系统是机组自动控制的总集成。通过协同调节汽机阀位、锅炉风量、给煤量、给水流量等主要对象，实现对机组负荷、主汽压力、主汽温度等参数的调节。当协调控制系统投入后，运行人员可以通过直接输入负荷指令，实现机组负荷的自动变化，过程中同时实现对机组主要参数的控制和调节。机组以协调控制为基础，可以投入agc控制方式，实现机组接受电网调度的负荷指令，根据电网需求进行出力调节。

4、对于常规燃煤供热机组来说，锅炉产生的蒸汽全部进入汽轮机做功，从汽轮机中压抽汽管道中利用一部分蒸汽对热网加热器进行换热，实现机组对城市热网供热。在常规工况下，锅炉蒸汽量与汽轮机进汽量相平衡，汽轮机的进汽量分别用于产生电负荷及供热负荷。

5、而对于旁路供热改造后的机组来说，由于供热工况下部分热量经过高旁和低旁减温减压后直接对热网加热器进行换热。因此在旁路供热工况下，锅炉产生的蒸汽一部分进入旁路，一部分进入汽轮机。进入汽轮机的蒸汽则是分别用发电及抽汽供热。

6、因此，通过供热旁路的开启，实现了锅炉热负荷和汽机电负荷之间的热电解耦。由于经典的协调系统控制策略是基于能量平衡的理论进行设计，在旁路供热工况下，当供热高旁和低旁开度变化进行供热量调节时，锅炉与汽机蒸汽的不匹配程度也在随时变化，协调控制系统的效果也就随之变差。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法及装置，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。

2、一方面，本发明提出一种基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法，包括：

3、在投切入旁路供热状态时根据汽机调节级压力计算主汽流量；

4、根据所述主汽流量和高旁前蒸汽流量确定旁路供热修正系数；

5、利用所述旁路供热修正系数修正燃煤机组的各控制系统中的变负荷微分前馈参数，利用修正参数后各优化控制系统控制所述燃煤机组。

6、其中，所述根据所述主汽流量和高旁前蒸汽流量确定旁路供热修正系数，包括：

7、将所述主汽流量与所述高旁前蒸汽流量进行叠加，并计算叠加流量与所述主汽流量之间的比值；

8、对所述比值进行限幅处理，以及对所述主汽流量和所述高旁前蒸汽流量进行流量速率限制处理，得到所述旁路供热修正系数。

9、其中，所述对所述比值进行限幅处理，以及对所述主汽流量和所述高旁前蒸汽流量进行流量速率限制处理，得到所述旁路供热修正系数，包括：

10、将大于预设比值阈值的所述比值限幅为所述预设比值阈值；

11、将大于预设流量速率的所述主汽流量和/或所述高旁前蒸汽流量的流量速率限制为所述预设流量速率，将限幅后的比值作为所述旁路供热修正系数。

12、其中，所述利用所述旁路供热修正系数修正燃煤机组的各控制系统中的变负荷微分前馈参数，包括：

13、将所述旁路供热修正系数分别与各控制系统中的变负荷微分前馈参数之积作为修正燃煤机组的各控制系统中的变负荷微分前馈参数的修正参数。

14、其中，所述利用所述旁路供热修正系数修正燃煤机组的各控制系统中的变负荷微分前馈参数，包括：

15、所述利用所述旁路供热修正系数修正锅炉主控系统、给水主控系统、燃料主控系统和总风量控制系统中的变负荷微分前馈参数。

16、其中，所述基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法还包括：

17、若确定未投切入旁路供热状态，则对所述主汽流量和所述高旁前蒸汽流量进行流量速率限制处理，并将所述旁路供热修正系数设置为1。

18、一方面，本发明提出一种基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化装置，包括：

19、计算单元，用于在投切入旁路供热状态时根据汽机调节级压力计算主汽流量；

20、确定单元，用于根据所述主汽流量和高旁前蒸汽流量确定旁路供热修正系数；

21、控制单元，用于利用所述旁路供热修正系数修正燃煤机组的各控制系统中的变负荷微分前馈参数，利用修正参数后各优化控制系统控制所述燃煤机组。

22、再一方面，本发明实施例提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下方法：

23、在投切入旁路供热状态时根据汽机调节级压力计算主汽流量；

24、根据所述主汽流量和高旁前蒸汽流量确定旁路供热修正系数；

25、利用所述旁路供热修正系数修正燃煤机组的各控制系统中的变负荷微分前馈参数，利用修正参数后各优化控制系统控制所述燃煤机组。

26、本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，包括：

27、所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法：

28、在投切入旁路供热状态时根据汽机调节级压力计算主汽流量；

29、根据所述主汽流量和高旁前蒸汽流量确定旁路供热修正系数；

30、利用所述旁路供热修正系数修正燃煤机组的各控制系统中的变负荷微分前馈参数，利用修正参数后各优化控制系统控制所述燃煤机组。

31、本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法：

32、在投切入旁路供热状态时根据汽机调节级压力计算主汽流量；

33、根据所述主汽流量和高旁前蒸汽流量确定旁路供热修正系数；

34、利用所述旁路供热修正系数修正燃煤机组的各控制系统中的变负荷微分前馈参数，利用修正参数后各优化控制系统控制所述燃煤机组。

35、本发明实施例提供的基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法及装置，在投切入旁路供热状态时根据汽机调节级压力计算主汽流量；根据所述主汽流量和高旁前蒸汽流量确定旁路供热修正系数；利用所述旁路供热修正系数修正燃煤机组的各控制系统中的变负荷微分前馈参数，利用修正参数后各优化控制系统控制所述燃煤机组，能够提高旁路供热工况下机组协调变负荷控制品质。

技术特征：

1.一种基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法，其特征在于，所述根据所述主汽流量和高旁前蒸汽流量确定旁路供热修正系数，包括：

3.根据权利要求2所述的基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法，其特征在于，所述对所述比值进行限幅处理，以及对所述主汽流量和所述高旁前蒸汽流量进行流量速率限制处理，得到所述旁路供热修正系数，包括：

4.根据权利要求1所述的基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法，其特征在于，所述利用所述旁路供热修正系数修正燃煤机组的各控制系统中的变负荷微分前馈参数，包括：

5.根据权利要求1所述的基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法，其特征在于，所述利用所述旁路供热修正系数修正燃煤机组的各控制系统中的变负荷微分前馈参数，包括：

6.根据权利要求1至5中任一所述的基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法，其特征在于，所述基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法还包括：

7.一种基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化装置，其特征在于，包括：

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6任一所述方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一所述方法。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一所述方法。

技术总结本发明提供一种基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法及装置，涉及自动控制技术领域。所述方法包括：在投切入旁路供热状态时根据汽机调节级压力计算主汽流量；根据所述主汽流量和高旁前蒸汽流量确定旁路供热修正系数；利用所述旁路供热修正系数修正燃煤机组的各控制系统中的变负荷微分前馈参数，利用修正参数后各优化控制系统控制所述燃煤机组。所述装置执行上述方法。本发明实施例提供的基于旁路供热的燃煤机组的协调控制优化方法，能够提高旁路供热工况下机组协调变负荷控制品质。技术研发人员：邢智炜,刘磊,杨振勇,康静秋,高明帅,陈振山,尤默受保护的技术使用者：华北电力科学研究院有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/3/4