[发明专利]一种火电机组全负荷协调控制方法

说明书

本发明涉及一种火电机组全负荷协调控制方法，该方法用于火电厂的全负荷段协调控制，首先按采样时间采集主汽压力偏差、功率偏差、中间点温度偏差、煤耗率和汽耗率，然后根据上述采集的数据计算控制性能指标和经济性指标，再根据不同负荷段的控制性能指标和经济性指标的权重，利用多目标粒子群算法得出最优方案的控制器参数，并根据该参数对控制器进行协调。本发明在不改变原有控制逻辑的基础上，利用多目标粒子群算法决策出最优方案并输出用于协调控制器参数，根据该方法计算得出的数据调节控制器参数，能够有效提高控制精度，保证机组的运行稳定性，并且在调节过程中降低了机组的煤耗和汽耗，经济效益高。

技术领域

本发明属于热能系统自动控制技术领域，具体涉及一种火电机组全负荷协调控制方法。

背景技术

随着新能源产业的持续发展，清洁能源的占比不断增加，由于风电、太阳能等新能源存在发电的不稳定性，各高参数机组如何频繁高效的解决调频调峰问题，实现机炉间的协调控制，快速跟踪电网负荷响应成为各电厂的主要任务。

火电机组协调系统由于存在非线性、大惯性与大滞后问题，基于常规PID参数整定的方法设计的协调控制系统，在实际机组运行过程中存在调节精度差、主蒸汽压力温度波动幅度大及不稳定等问题，为进一步提高火电机组在更宽的负荷段下负荷调节质量同时保证机组本身运行的稳定性，且不改变如图1所示的现有的控制逻辑，本发明提供一种能够提高控制精度，保证机组运行稳定性，且经济效益高的火电机组全负荷协调控制方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种能够提高控制精度，保证机组运行稳定性，且经济效益高的火电机组全负荷协调控制方法。

本发明采用的技术方案为：一种火电机组全负荷协调控制方法，该方法用于火电厂的全负荷段协调控制，包括如下步骤：

步骤一：按采样时间采集主汽压力偏差、功率偏差、中间点温度偏差、煤耗率和汽耗率；

步骤二：根据上述采集的数据计算控制性能指标和经济性指标；

步骤三：根据不同负荷段的控制性能指标和经济性指标的权重，利用多目标粒子群算法得出最优方案的控制器参数，并根据该参数对控制器进行协调。

具体地，所述主汽压力偏差、功率偏差、中间点温度偏差、煤耗率和汽耗率的计算公式为：

主汽压力偏差=压力设定值-主汽压力；

功率偏差=负荷指令-实发功率；

中间点温度偏差=中间点温度设定值-中间点温度；

煤耗率=煤耗量/（热值校正系数实发功率）；

汽耗率=主蒸汽流量/实发功率。

具体地，所述控制性能指标和经济性指标的计算公式为：

控制性能指标：；

经济性指标：；

其中，、、分别为控制性能指标的主汽压力偏差、功率偏差和中间点温度偏差系数，、分别为经济性指标中的煤耗率和汽耗率系数。

具体地，所述多目标粒子群算法计算协调控制器参数的方法为：

多目标粒子群计算模型：

式中，为维优化变量，有、两个目标，个不等式约束。其中约束为：

目标约束：

控制器参数约束：

其中，、分别为锅炉主控的比例带和积分时间，、分别为中间点温度控制的的比例带和积分时间，、分别为汽机主控的比例带和积分时间。