[发明专利]一种汽机主控变PID控制方法

说明书

本发明公开了一套汽机主控变PID控制方法，其特征是在DCS逻辑中，汽机主控的稳态和升降负荷时的比例增益、积分时间通过采用不同的函数来实现变化的功能，在DCS逻辑中设计了一套变PID参数的功能块，通过合理设置该功能块中参数，在AGC升降负荷时根据主汽压力与设定压力的偏差修正汽机主控的比例增益P和积分时间T，从而改变汽机调门开度的变化速度，通过该策略能够实现机组总体以较高的速度升降负荷，同时保证机组主蒸汽压力等重要参数维持相对稳定。本发明在汽机主控逻辑中设计了一套变PID参数的功能块，通过合理设置该功能块中参数，解决了机组在AGC方式下快速升降负荷主汽压力波动大等问题。

技术领域

本发明涉及火电厂AGC及协调控制系统，属于火电厂AGC及协调控制系统控制策略和参数优化领域。

背景技术

我公司两台机组均为600MW亚临界汽包炉，协调控制系统为以锅炉跟随为基础的协调控制系统，即锅炉通过锅炉主控调节主蒸汽压力，汽机调门通过汽机主控PID反馈调节机组负荷，目前电网要求并网火电机组必须采用自动发电控制，即AGC控制方式运行，在AGC运行方式下，电网两个细则对火电机组的要求很高，要求火电机组要以较快的速率升降负荷，然而速率变快必然要导致机组主蒸汽压力等相关参数不稳定，影响机组的安全稳定运行。

我厂两台机组升降负荷时存在的情况相同，本文中均以#1机组为例进行说明，机组在升降负荷时由于当时运行工况不尽相同，升降负荷过程中主要参数的变化也不同，比如说在早晚高峰机组在AGC方式以较高速率大范围升负荷时，在升负荷的初始阶段，如果主汽压力高于或者等于主汽压力设定值时，负荷指令增加后使得汽机主控按照一定的PID参数进行调节，调节的方向是汽机调门逐渐开大，实际负荷会较快跟随AGC负荷指令，主汽压力与设定压力在整个过程中偏差不大，如果主汽压力低于设定值较多或者仍然有下降趋势时，负荷指令增加后汽机主控仍旧按照一定的PID参数进行调节，调节速度即汽机调门开启的速度与主汽压力高于或者等于压力设定值时相同，实际负荷跟随AGC负荷指令的速度会较慢，且随着阀门的开大，主汽压力的实际值会有下降的趋势，由于机组是滑压运行，主汽压力的设定值随着负荷指令的升高逐渐的升高，这样会导致主汽压力的设定值与实际值的偏差增大，使得实际负荷跟随AGC负荷指令的速度变得更慢，由于我厂锅炉的滞后很大，主汽压力减小而增加的煤量不能立即使得主汽压力提高，因此这个过程由于主汽压力的偏差增大，锅炉的总煤量增加了很多，当增加的煤量充分燃烧后主汽压力会迅速升高，导致升负荷后期主汽压力高于设定压力较多，同时实际负荷高于AGC负荷指令较多，接下来汽机调门快速关小，主汽压力会有继续憋高的趋势，这种情况在高负荷时非常危险，如果不及时解除协调控制，机组主汽压力很可能会超压，存在很大的安全隐患，影响机组的稳定运行。同理，在机组以较高速率大范围降负荷时，如果主汽压力高于设定值较多或者有继续升高的趋势，由于汽机调门的快速关小导致主汽压力会憋高，实际负荷跟随AGC负荷指令的速度会较慢，由于机组是滑压运行，主汽压力的设定值随着负荷指令的下降逐渐的下降，这样会导致主汽压力的设定值与实际值的偏差增大，总煤量会减少很多，在降负荷后期主汽压力低于设定值很多，同时负荷实际值低于负荷设定值较多，接下来汽机调门快速开大，主汽压力会有继续下降的趋势，整个过程压力和负荷都控制的不好，同时往往还会导致汽温等参数大大偏离正常值。

我公司华能铜川照金电厂装机容量为两台600MW亚临界机组，锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的汽包炉，四角切圆燃烧，磨煤机为直吹式，锅炉惯性较大，汽包蓄热较少。汽轮机为东方汽轮机厂生产，单阀控制，滑压运行方式，在AGC控制方式下快速升降负荷时容易导致主蒸汽压力实际值严重偏离设定值，从而引起机组的各项重要参数的不稳定，针对该问题，针对这种情况，我通过不断观察和分析每次升降负荷时的协调控制曲线，将理论与实际相结合，研究设计了一套汽机主控变PID控制策略，在汽机主控逻辑中设计了一套变PID参数的功能块，通过合理设置该功能块中参数，解决了机组在AGC方式下快速升降负荷主汽压力波动大等问题。

发明内容

本发明目的是提供一种汽机主控变PID控制方法，来实现机组在AGC方式下能够保证主蒸汽压力的稳定，又能够达到电网两个细则对AGC升降负荷速率的要求。