[发明专利]一种适用于供热机组负荷调节的控制方法及系统

权利要求书

1.一种适用于供热机组负荷调节的控制方法，其特征在于：包括如下步骤

S1)：建立供热机组的数学模型；

S2)：根据非线性数学模型，确定供热机组的负荷控制量、汽轮机机前压力和供热机组调节量，以负荷控制量和机前压力量为供热机组的输出量，以调节量为供热机组的输入量；

S3)：建立供热机组输出量与供热机组输入量之间的传递函数矩阵；

S4)：在供热机组额定工作点通过取增量方程的方法对传递函数矩阵进行线性化，得到线性化后的传递函数；

S5)：根据线性化后的传递函数建立热电负荷调节的控制模型，在所述控制模型中建立解耦器，根据线性后的传递函数得到解耦传递函数；

S6)：控制模型根据解耦传递函数和线性化的传递函数进行供热机组的负荷调节。

2.根据权利要求1所述的适用于供热机组负荷调节的控制方法，其特征在于：所述数学模型为非线性数学模型，所述非线性数学模型为：

制粉系统的纯延迟环节：

q_mm＝q_mB(t-τ)

磨煤机内物质平衡过程：

锅炉内能量平衡过程：

过热器压差：

P_t＝P_d-K₂(K₁q_mf)^1.5

汽轮机能量平衡过程：

热网能量平衡过程

供热抽汽质量流量：

q_mH＝K₆K₇q_mx(96P_z-t_i+103)

汽轮机调节级后压力：

P₁＝0.01P_tμ_t

式中：

q_mB为机组给煤量，t/h；

q_mm为磨煤机实际入口煤量，t/h；

q_mf为锅炉燃烧速率；

P_t为汽轮机机前压力；

P_d为锅炉汽包压力；

P_z为供热抽汽压力；

N_e为汽轮机发电功率；

μ_t为汽轮机主蒸汽调节阀开度；

μ_H为汽轮机低压调节阀开度；

q_mx为热网循环水流量；

q_mH为供热抽汽流量；

t_i为热网循环水温度；

P₁为汽轮机第一级级前压力；其他动静态参数可由运行数据拟合或系统辨识得到：制粉惯性时间T_f、锅炉蓄热系数C_b、汽轮机惯性时间T_t、热网加热器蓄热系数C_h、制粉过程延迟时间τ、额定发电工况下单位燃料量对应机组发电功率K₁、压差拟合系数K₂、汽轮机增益K₃、高压缸、中压缸做功占整个汽轮机做功的比例K₄、低压缸增益K₅、热网循环水的有效比热容K₆、供热抽汽有效热量折合蒸汽流量系数K₇。

3.根据权利要求2所述的适用于供热机组负荷调节的控制方法，其特征在于：

所述负荷控制量为汽轮机发电功率N_e和供热抽汽压力P_z，所述供热机组调节量为机组给煤量q_mB、汽轮机主蒸汽调节阀开度μ_t和汽轮机低压调节阀开度μ_H。

4.根据权利要求3所述的适用于供热机组负荷调节的控制方法，其特征在于：所述传递函数矩阵为：

其中，G_ij为传递函数，i＝1，2，3；j＝1，2，3。