[发明专利]自适应汽轮机高调阀特性曲线在线实时优化方法与系统

权利要求书

1.一种自适应汽轮机高调阀特性曲线在线实时优化方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：获取正常工况条件下的汽轮机高调阀蒸汽流量、高调阀门开度和汽轮机组工作负荷状态数据，得到不同高调阀的高调阀特性曲线；

S2：构建非线性高调阀自适应调节控制模型，所述模型由调节子模型和判别子模型两部分组成，调节子模型以高调阀总蒸汽流量为输入，以高调阀门开度为输出，判别子模型以机组工作负荷状态为输入，以高调阀总蒸汽流量为输出；

S3：将当前设定的汽轮机组工作负荷状态输入到判别子模型，得到当前需求的高调阀总蒸汽流量；

S4：根据构建的非线性高调阀自适应调节控制模型以及高调阀特性曲线优化确定高调阀自适应调节目标函数；

S5：将当前需求的高调阀总蒸汽流量作为调节子模型的输入，对调节子模型内的高调阀自适应调节目标函数进行快速优化，得到高调阀门开度对汽轮机组进行自适应调节控制。

2.如权利要求1所述的一种自适应汽轮机高调阀特性曲线在线实时优化方法，其特征在于，所述S1步骤中获取正常工况条件下的汽轮机高调阀蒸汽流量、高调阀门开度以及机组工作负荷状态数据，包括：

获取正常工况条件下的汽轮机参数数据，包括高调阀蒸汽流量、高调阀门开度以及汽轮机组工作负荷状态数据，其中高调阀门数量为N，第n个高调阀蒸汽流量为Q_n，对应的高调阀门开度为N个高调阀的总蒸汽流量为对应汽轮机组的工作负荷状态数据为P，表示当前汽轮机组的负荷为PW，其中W表示汽轮机组的额定负荷；

数据服务器采用通信的方式获取汽轮机正常工况下的汽轮机参数数据，通讯速率为1秒；

DEH阀门管理控制策略包括单阀控制策略以及顺序阀控制策略，单阀控制策略表示所有高调阀门开度相同，顺序阀控制策略表示各个高调阀门按照设定的顺序连续开启，第n个高调阀表示第n个开启的高调阀；

汽轮机参数数据的获取流程为：

S11：记录第n个高调阀的阀门开度，以不高于2％的阶跃量缓慢降低第n个高调阀的阀门开度，每次降低后间隔2分钟进行下次阀门开度降低，并记录此时的第n个高调阀蒸汽流量、N个高调阀的总蒸汽流量以及机组工作负荷状态数据，直到第n个高调阀的阀门开度为0，得到第n个高调阀的高调阀特性曲线：

其中：

表示第n个高调阀的阀门开度，表示高调阀特性曲线的自变量；

Q₀表示当所有高调阀全开时的总蒸汽流量，表示当第n个高调阀的阀门开度为时的总蒸汽流量，的取值范围包括[0,1]；

f_n(·)表示第n个高调阀的高调阀特性曲线函数，其中高调阀特性曲线函数的确定方法为利用最小二乘法对阀门开度以及进行多项式拟合，得到高调阀特性曲线函数；

S12：缓慢增大第n个高调阀的阀门开度，直到第n个高调阀的阀门开度达到最大；

S13：令n＝n-1，返回步骤S11，直到得到第1个高调阀的高调阀特性曲线；

所采集的汽轮机参数数据为：

{(Q^m,P_m)|m∈[1,M]}

其中：

(Q^m,P_m)表示采集的第m组高调阀总蒸汽流量Q^m和对应的汽轮机组工作负荷状态数据，汽轮机组工作负荷状态数据表示当前汽轮机组工作负荷达到额定负荷的比例，M表示所采集高调阀总蒸汽流量和对应的汽轮机组工作负荷状态数据的总组数。

3.如权利要求1所述的一种自适应汽轮机高调阀特性曲线在线实时优化方法，其特征在于，所述S2步骤中构建非线性高调阀自适应调节控制模型中的调节子模型，包括：

构建非线性高调阀自适应调节控制模型中的调节子模型，其中调节子模型以高调阀总蒸汽流量为输入，以N个高调阀的高调阀门开度为输出，当汽轮机组工作负荷状态数据小于等于预设置的负荷阈值时，调节子模型采用单阀控制策略输出N个相同的高调阀门开度，当汽轮机组工作负荷状态数据高于负荷阈值时，调节子模型采用顺序阀控制策略输出N个高调阀的高调阀门开度；

在顺序阀控制策略下，调节子模型会利用汽轮机阀门检测分析装置以及数据服务器计算高调阀门开度变化前后的通流面积变化以及压力变化情况，其中压力包括调节级压力以及高压缸排汽压力，调节级压力为相邻高调阀之间的压力。