[发明专利]一种基于仿人智能控制的再热汽温复合控制方法

说明书

本发明公开了一种基于仿人智能控制的再热汽温复合控制方法，利用仿人智能控制方法，分别建立再热烟气挡板控制器和微量再热喷水减温控制器，并设计了二者协调控制再热汽温的策略。通过在不同负荷段下的实验确定仿人智能控制器的特征模态集和控制模态集，有效提高了不同的运行工况下控制精度与算法运行效率，在不同负荷段修正微量再热减温水和烟气挡板调节速度，并在再热减温水调门开度不同的时候修正烟气挡板的设定值。本发明一方面可以提高烟气挡板自动化程度，另一方面可减少微量再热减温水的使用，提高机组的运行效率。

技术领域

本发明涉及火电机组锅炉蒸汽温度控制领域，尤其涉及一种再热汽温调节方法，属于热工控制领域。

背景技术

目前，多数火电机组由于再热烟气挡板无法投自动，仅靠再热喷水调再热汽温，往往有20t/h以上的喷水流量，影响汽轮机的安全运行及机组的供电煤耗。

出现上述问题的原因是，烟气挡板的调节具有很大的滞后性和非线性，同时减温水的调节由于负荷的不同，对象特性也在发生变化，阀门自身的非线性也对控制产生较大的影响。目前的PID串级调节在多数情况下不能满足控制要求，经常需要运行人员手动干预，一方面增加了运行人员的工作量，另一方面由于调节的不及时经常造成减温水过喷，降低了机组运行的经济性。

为提高烟气挡板的自动控制率以及再热汽温的控制品质，本文提出了一种基于仿人智能控制的再热汽温复合控制方法，可有效控制再热汽温，同时减少减温水的使用。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提出一种基于仿人智能控制的再热汽温复合控制方法，解决火电机组再热汽温控制品质差，目前控制策略难以应用于工程实践的问题，使得系统控制兼顾控制精度和控制速度。

技术方案：本发明的一种基于仿人智能控制的再热汽温复合控制方法包括以下步骤：

步骤1.在50％，75％和100％三个负荷点分别进行A侧，B侧微量再热减温水和烟气挡板对末级再热汽温T_re的扰动实验，每个负荷点进行减温水阀门开度增减5％阶跃实验以及烟气挡板增减20％开度阶跃实验，记录末级再热汽温T_re在不同负荷下的起始变化时间Ta，Tb和Tdb的最大值Tamax，Tbmax，Tdbmax和最小值Tamin，Tbmin和Tdbmin；

步骤2.记录下采样时间Ts下的一，二次再热汽温的偏差以及偏差变化速率，计算平均再热汽温的偏差及偏差变化速率；

步骤3.根据历史数据和步骤1的实验数据，确定微量再热减温水和烟气挡板的特征模态库；

步骤4.根据步骤2计算的再热汽温偏差和偏差变化率分别从微量再热减温水和再热烟气挡板的特征模态库中选择符合条件的特征状态，并由特征状态确定各自的控制模态集；

步骤5.将末级再热汽温T_re偏差和偏差变化率代入步骤4中的控制模态集计算出A、B侧减温水阀门开度和再热烟气挡板的开度；

步骤6.根据当前的再热减温水阀门开度和修正再热烟气挡板设定值，当A、B侧再热减温水阀门开度相加大于20％时，减小再热烟气挡板设定值，以达到减少再热减温水的使用量的目的。

其中：

步骤1中所述的起始变化时间Ta，Tb和Tdb是指从控制器指令变化开始到再热汽温变化所需时间，越大说明该负荷点下动态特性越慢。

步骤2中所述的偏差是指e_k＝rin_k-y_k，偏差的变化率的具体计算公式为：其中e_k为k次采样时的再热汽温偏差，rin_k为第k次采样的再热汽温设定值，y_k为第k次采样时的再热汽温，为第k次采样时的再热汽温偏差变化率，Ts为采样时间。