[发明专利]一种发电机组锅炉负荷控制优化调整试验方法

说明书

技术领域

本发明属于自动发电控制技术领域，尤其是一种发电机组锅炉负荷控制优化调整试验方法。

背景技术

电力系统的主要特点是发电和用电同步完成，因此为了向用户连续提供质量合格的电能，必须保证发电机组出力随时与外界用电负荷保持平衡。锅炉是发电机组的主要设备，其固有的非线性和大迟延、大惯性特性，决定了锅炉负荷控制策略是否先进完善是影响汽轮发电机组能否具备快速响应外界负荷变化能力的主要因素。

目前发电机组锅炉负荷控制的方法如图1所示，锅炉需求指令经过超前/滞后功能模块处理后，再同时输入到高选模块，选择其中的大值与热量信号同时输送给偏差模块进行偏差计算，偏差模块计算输出的偏差值输入主比例-积分-微分(PID)控制模块进行PID运算，其输出作为副回路的给定值与锅炉实际总燃料量的反馈进行偏差计算，其结果输入比例-积分(PI)控制模块，进行比例-积分运算处理，控制锅炉的总燃料。该控制方案兼顾考虑了锅炉的能量控制与燃料控制特性，但由于采取的是串级反馈控制策略，没有加入适量的前馈控制成分，不能补偿锅炉的非线性特性及抑制其大迟延和大惯性特性，影响了锅炉响应汽轮发电机组负荷变化的速度，所以不能适应汽轮发电机组快速响应外界负荷变化的要求，对锅炉负荷控制效果不十分理想。另外内回路以锅炉实际总燃料为反馈信号，对其进行比例-积分运算，不利于锅炉各给煤机指令的瞬时平衡，运行人员也不能根据锅炉的综合运行情况，在自动方式下随意调整各给煤机的出力。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种发电机组锅炉负荷控制优化调整试验方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种发电机组锅炉负荷控制优化调整试验方法，包括步骤如下：

(1)锅炉需求指令经过超前/滞后功能模块处理后，再同时输入到高选模块处理；其中，在所述超前/滞后功能模块中引入动态超前/滞后校正环节，产生动态超调，所述校正环节的数学描述是：Y(s)=(2LD+2GN*T*S-T*S2LG+T*S)E(s),]]>其中LD为超前常数，LG为滞后常数，单位均为秒，GN为运算增益，无量纲；

(2)通过高选模块选择二输入值中的大值作为输出；

(3)高选模块输出值与热量信号同时输送给偏差计算模块，计算二者的偏差；

(4)偏差计算模块输出的偏差值输入主(PID)控制模块进行PID运算；

(5)机组实际负荷指令经过函数f(x)线性处理变换，所述函数f(x)由4个坐标点(0，0)；(0.4Pe，24)；(0.6Pe，36)；(Pe，60)拟合产生，其中Pe为发电机组的额定功率，单位为兆瓦(MW)，f(x)的输出强度即斜率，可以根据锅炉的不同类型及煤质差异做适当调整，强度应能对发电机组实际负荷指令下锅炉所需的燃料量进行快速估算，以保证锅炉输入、输出能量的快速平衡；

(6)机组实际负荷指令再经过微分控制模块运算，并经过高低限幅处理，其中，所述微分控制模块的传递函数为：Y(S)＝(Kd*S/(1+Td*S))*X(S)，式中Kd为微分增益，Td为微分时间，单位为秒；

(7)将上述(5)步中的函数f(x)输出与(6)步中的微分控制运算输出一起叠加求和作为主PID控制器的前馈输入；

(8)主PID控制器对上述步骤(4)偏差计算模块的偏差值输入及上述步骤(7)的前馈输入分别进行比例-积分-微分运算及前馈运算处理，其中PID控制模块的数学描述式是：