[发明专利]无PID的汽轮机功率调节方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及控制领域，具体地，涉及一种无PID的汽轮机功率调节方法及设备。

背景技术

火力发电厂通过锅炉和汽轮发电机进行发电。锅炉与汽轮机发电单元机组应能够快速响应负荷变化的需求并参与电网调频，同时还应能够克服来自各方面的扰动，确保机组的安全、稳定、经济运行，因此对单元机组的控制系统提出了更高的要求。火力发电厂协调控制系统应运而生。

为了适应电网对机组自动发电量控制（AGC）和一次调频的品质要求，协调控制系统一般采用以“炉跟机”为基础的协调控制方式。在这种控制方式下，锅炉调节器自动调节机组的主汽压力，汽机调节器自动调节机组的有功功率。

图1和图2中示出了现有技术中采用“炉跟机”控制方式的两种常用的汽机调节回路。其中，图1示出了采用汽机功率单回路调节器的汽机调节回路；图2示出了采用汽机功率-速度级压力串联调节的汽机调节回路。如图1和图2中所示，现有技术采用的汽机调节回路中使用比例积分微分（PID）调节器（例如，汽机功率调节器100和速度级压力调节器110）参与控制。虽然PID控制技术成熟，然而，实际使用中必须先对PID调节器参数进行整定。对PID调节器参数进行整定需要耗费大量时间和人力成本，并且如果参数设置不合适，系统将面临震荡甚至发散的风险，严重威胁发电机组的安全。

针对上述问题，现有技术中尚无良好解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法和设备，该方法和设备能够克服现有技术中存在的缺点，无需参数整定而能够快速准确地对汽轮机的功率进行调节。

为了实现上述目的，本发明提供一种无PID的汽轮机功率调节方法，包括：比较所述汽轮机的有功功率给定值与有功功率实际值；当所述有功功率给定值大于所述有功功率实际值一预定阈值时，开门调节汽轮机调门；以及当所述有功功率给定值小于所述有功功率实际值所述预定阈值时，关门调节所述汽轮机调门。

可选地，该方法包括：当所述有功功率给定值大于所述有功功率实际值所述预定阈值时，发送协调控制系统（CCS）增指令信号脉冲到所述汽轮机的数字电调（DEH）单元，以指示所述DEH单元开门调节所述汽轮机调门；以及当所述有功功率给定值小于所述有功功率实际值所述预定阈值时，发送CCS减指令信号脉冲到所述DEH单元，以指示所述DEH单元关门调节所述汽轮机调门。

可选地，该方法还包括：所述DEH单元接收到所述CCS增指令信号脉冲或所述CCS减指令信号脉冲后，根据所接收到的脉冲的个数或持续时间生成DEH调门指令信号增量；叠加所生成的DEH调门指令信号增量与当前指令信号；以及利用叠加后的指令信号调节所述汽轮机调门。

可选地，该方法还包括：在所述DEH单元未接收到所述CCS增指令信号脉冲或所述CCS减指令信号脉冲的情况下，继续利用当前指令信号调节所述汽轮机调门。

可选地，该方法还包括：计算所述有功功率给定值与所述有功功率实际值的差值；从所述汽轮机的数字电调（DEH）单元接收负荷参考信号；当所述差值的绝对值大于所述预定阈值时，叠加所述差值与所述负荷参考信号；以及利用叠加后的信号调节所述汽轮机调门。

根据本发明的另一个方面，提供了一种无PID的汽轮机功率调节设备，包括：阈值设置装置，被配置成设置预定阈值；比较装置，被配置成比较所述汽轮机的有功功率给定值与有功功率实际值；以及执行装置，被配置成：当所述有功功率给定值大于所述有功功率实际值所述预定阈值时，开门调节汽轮机调门；以及当所述有功功率给定值小于所述有功功率实际值所述预定阈值时，关门调节所述汽轮机调门。

可选地，所述执行装置包括：数字电调（DEH）单元，被配置成发送指令信号以调节所述汽轮机调门；以及控制单元，被配置成：当所述有功功率给定值大于所述有功功率实际值所述预定阈值时，发送协调控制装置（CCS）增指令信号脉冲到所述DEH单元，以指示所述DEH单元开门调节所述汽轮机调门；以及当所述有功功率给定值小于所述有功功率实际值所述预定阈值时，发送CCS减指令信号脉冲到所述DEH单元，以指示所述DEH单元关门调节所述汽轮机调门。

可选地，所述DEH单元还被配置成：当接收到所述CCS增指令信号脉冲或所述CCS减指令信号脉冲后，根据所接收到的脉冲的个数或持续时间生成DEH调门指令信号增量；叠加所生成的DEH调门指令信号增量与当前指令信号；以及利用叠加后的指令信号调节所述汽轮机调门。