[发明专利]一种海洋动力装置的乏汽压力自适应控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种海洋动力装置的乏汽压力自适应控制方法及系统，选择乏汽压力作为被控量，将被控量的偏差与工况信息、故障信息分别作为不同的匹配项，能最大限度地识别过程特征信息，以确定引起乏汽压力波动的原因，通过与数据库进行自动匹配，进而精确得到排放大阀、排放小阀和补充阀的控制模式，进而快速、无超调地将乏汽压力控制在规定范围内，大大缩短了现有乏汽压力调节的过程，动态响应快，调节时间短，减少乏汽压力控制系统的震荡时间，提升整个系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及动力装置乏汽系统的技术领域，具体涉及一种海洋动力装置的乏汽压力自适应控制方法及系统。

背景技术

过热蒸汽经管道引入汽轮机将热势能转变成动能，释放出热势能的蒸汽从汽轮机下部的排汽口排出，称为乏汽。海洋动力装置的乏汽系统以背压式辅汽轮发电机组排汽为汽源，进入乏汽总管向相关用汽设备提供稳定的蒸汽。若乏汽压力不稳定，阀后的除氧器、给水加热器、冷凝器和热井等用汽设备就不能可靠工作，甚至损坏设备，从而影响动力装置的正常运行。

乏汽系统管路设计有补充阀、排放阀，乏汽压力控制系统旨在通过改变补充阀或排放阀的开度，来控制其总管上的压力在所规定的范围内，确保辅机背压的稳定，为动力装置的安全可靠运行提供技术保障。

由于海洋动力装置有长期连续运行工作的特点，因此乏汽系统应在额定工况、夏季及冬季、辅机及辅机故障等多种变工况下均能满足各乏汽用户的需求量。现有的动力装置乏汽压力控制系统是将乏汽压力作为被控冲量，将采集的压力信号进行常规的PID(Proportion Integration Differentiation，比例积分微分)逻辑运算后，输出信号控制对应补充阀或者排放阀的动作，从而维持乏汽压力在规定值范围内。该方案的缺点是：由于系统用户多、乏汽管路复杂，管路的容积有限，不同工况干扰变量不同，乏汽压力在不同工况下波动范围很大，仅以压力参数作为被控量，先对阀门进行初步调节，待一段时间后根据调节效果，再对阀门的开度进行第二步的调节，以此循环对压力进行控制，常规的PID控制过程需要多个调节步骤，导致控制稳定过渡的时间较长，控制系统震荡时引起系统的不稳，从而难以保证动力装置的正常运行。

此外，当压力传感器出现故障时，只能对控制系统解除自动，故障排除后继续执行控制任务，降低了乏汽控制系统的工作效率，也影响到了系统的控制效果。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：在海洋动力装置长期运行的过程中，如何缩短乏汽压力控制系统的震荡时间，提高控制进度，进而提升整个系统的稳定性。

为达到以上目的，本发明提供的一种海洋动力装置的乏汽压力自适应控制方法，包括以下步骤：

A：将补充阀、排放大阀和排放小阀均设置为自动方式，选择乏汽压力作为被控量，将被控量的偏差、故障种类和发电机功率作为匹配项，选择与匹配项对应的预先设定的控制模式，控制模式包括阀门工作模式和对应的阀门开度，转到步骤B；

B：电动执行单元根据控制模式驱动对应的阀门调节机构运行，将阀位调节至选定的开度。

在上述技术方案的基础上，步骤A中选择控制模式的具体流程包括：

A01：若乏汽压力大于或等于一级预设值，关闭补充阀，并转到步骤A02；

A02：判断发电机功率是否高于设定值，若是，转到步骤A03，否则通过数据库选择对应的控制模式，转到步骤B；

A03：根据乏汽压力是否高于二级预设值，通过数据库分别选择不同的控制模式，转到步骤B。

在上述技术方案的基础上，步骤A01还包括以下步骤：

A01a：若乏汽压力低于一级预设值，判断乏汽压力是否低于压力下限值，若是，转到步骤A01b，否则保持并锁定当前的阀门开度，转到步骤B；