[发明专利]一种蒸汽管网平衡优化的控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种蒸汽管网平衡优化的控制方法及系统，应用于单级蒸汽管网，每个单级蒸汽管网包括至少两个调节装置和一个泄放装置，方法包括：基于每个调节装置关联的出口温度或本级管网的第一本级管网压力中的任意一个，以及每个调节装置关联的出口流量和本级管网所关联的相邻管网的相邻管网压力，确定相对应的调节装置的调节量；基于泄放装置获取的第二本级管网压力、本级管网的流入质量流量和流出质量流量，确定泄放装置的调节量；根据所有的调节装置的调节量和泄放装置的调节量，共同调节单级蒸汽管网的管网压力至目标压力，当整个蒸汽管网系统中的每个单级蒸汽管网均采用该控制方法时，实现对蒸汽管网平衡优化的自动化控制。

技术领域

本发明涉及工业自动化控制技术领域，更具体的说，涉及一种蒸汽管网平衡优化的控制方法及系统。

背景技术

在工业自动化控制领域，蒸汽作为动力源之一有着重要的作用。蒸汽压力的稳定控制关系到产品控制工艺的稳定运行，从而影响着企业的生产成本。

蒸汽系统承担着系统供热、动力驱动等多种功能，且存在多个呈压力梯级利用的管网，各个级别的蒸汽网管承担着各个级别的设备的驱动，各个设备的启停或负荷变化都影响本级蒸汽管网的压力与用汽量，间接影响相互关联的其他蒸汽管网。每级管网下用汽设备上下串联，任何一级管网负荷的变化，都会对其他管网及设备产生影响。从控制要求来说，蒸汽系统要求工况变化剧烈扰动下仍能一定程度维持管网压力，避免其他设备的停机，调节幅度与调节时间在可忍受的范围内。从生产工艺来说，蒸汽系统需要能够依据不同的负荷情况实现自动控制调节，保障在各种工况下都能满足用汽需求。从生产成本来说，在安全稳定控制且满足工艺生产需求的同时，需要尽可能的优化蒸汽控制方案，减少浪费，节能降耗。

但是，当前国内复杂的蒸汽管网系统，平衡控制主要靠人力手动调度来控制，因此已无法满足系统稳定、高效和节能的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种蒸汽管网平衡优化的控制方法及系统，以实现对蒸汽管网平衡优化的自动化控制，满足系统稳定、高效和节能的需求。

一种蒸汽管网平衡优化的控制方法，所述控制方法应用于单级蒸汽管网，每个所述单级蒸汽管网包括至少两个调节装置和一个泄放装置，多个所述单级蒸汽管网所组成的蒸汽管网系统，所述控制方法包括：

获取每个所述调节装置关联的出口流量；

获取每个所述调节装置关联的出口温度或本级管网的本级管网压力，将所述本级管网压力记为第一本级管网压力；

获取所述本级管网所关联的相邻管网的相邻管网压力；

基于获取的所述出口温度和所述第一本级管网压力中的任意一个，以及所述出口流量和所述相邻管网压力，确定相对应的调节装置的调节量；

基于每个所述泄放装置获取本级管网的本级管网压力，记为第二本级管网压力；

基于每个所述泄放装置获取本级管网的流入质量流量和流出质量流量；

基于所述第二本级管网压力、所述流入质量流量和所述流出质量流量，确定相对应的泄放装置的调节量；

根据所有的所述调节装置的调节量和所述泄放装置的调节量，共同调节所述单级蒸汽管网的管网压力至目标压力。

可选的，每个所述调节装置至少包括三个虚拟功能模块，分别为：一个第一基础控制回路、一个平衡控制回路和至少一个压力限制控制回路；

所述第一基础控制回路，用于以所述调节装置的所述出口温度或所述本级管网压力为测量值，基于所述出口温度和出口温度设定值，或者，基于所述第一本级管网压力和第一本级管网压力设定值，得到所述第一基础控制回路的控制输出增量；

所述平衡控制回路，用于以所述调节装置的出口流量为测量值，基于所述出口流量和流量设定值，得到所述平衡控制回路的控制输出增量；