[发明专利]一种发电机组锅炉负荷控制优化调整试验方法

摘要

本发明涉及一种发电机组锅炉负荷控制优化调整试验方法，包括步骤：(1)锅炉需求指令经过超前/滞后功能模块处理；(2)高选模块选择输出；(3)偏差计算模块计算偏差；(4)偏差计算模块输出给主PID控制模块；(5)机组实际负荷指令进行函数f(x)线性处理变换；(6)机组实际负荷指令进行微分控制模块运算及高低限幅处理；(7)叠加求和；(8)输出至主PID控制模块的前馈输入通道进行前馈运算；(9)偏差计算模块求偏差；(10)积分运算模块计算；(11)将上述积分运算的结果作为锅炉主控指令输出。本发明有效补偿发电机组变负荷过程中锅炉的非线性特性，抑制其大迟延、大惯性特性，改善锅炉的控制特性，减小了锅炉主蒸汽压力的波动幅度，提高了锅炉快速响应汽轮发电机负荷变化的能力。

主权项

一种发电机组锅炉负荷控制优化调整试验方法，其特征在于包括步骤如下：(1)锅炉需求指令经过超前/滞后功能模块处理后，再同时输入到高选模块处理；其中，在锅炉负荷闭环控制主回路中引入动态超前/滞后校正环节，产生动态超调达到缩短迟延时间、减少参数动态波动和提高负荷变化响应速度的效果,所述校正环节的数学描述是：其中LD为超前常数，LG为滞后常数，单位均为秒，GN为运算增益，无量纲；(2)通过高选模块选择二输入值中的大值作为输出；(3)高选模块输出值与热量信号同时输送给偏差计算模块，计算二者的偏差；(4)偏差计算模块输出的偏差值输入主PID控制模块进行PID运算；(5)机组实际负荷指令经过函数f(x)线性处理变换，所述函数f(x)由4个坐标点(0，0)；(0.4Pe，24)；(0.6Pe，36)；(Pe，60)拟合产生，其中Pe为发电机组的额定功率，单位为兆瓦(MW)，f(x)的输出强度即斜率，可以根据锅炉的不同类型及煤质差异做适当调整，强度应能对发电机组实际负荷指令下锅炉所需的燃料量进行快速估算，以保证锅炉输入、输出能量的快速平衡；(6)机组实际负荷指令再经过微分控制模块运算，并经过高低限幅处理，其中，所述微分控制模块的传递函数为：Y(S)＝(Kd*S/(1+Td*S))*X(S)，式中Kd为微分增益，Td为微分时间，单位为秒；(7)将上述(5)步中的函数f(x)输出与(6)步中的微分控制运算输出一起叠加求和作为主PID控制器的前馈输入；(8)主PID控制器对上述步骤(4)偏差计算模块的偏差值输入及上述步骤(7)的前馈输入分别进行比例‑积分‑微分运算及前馈处理，其中PID控制模块的数学描述式是：式中Kp为比例放大系数，Ti为积分时间，单位为秒，Kd为微分放大系数，Td为微分作用时间，单位为秒，FF为前馈变量；(9)主PID控制器的综合输出信号与燃料指令的平均值输入到偏差计算模块求偏差；(10)将上述所求的偏差输入到积分运算模块，利用其纯积分控制功能的快速随动特性，保证锅炉输出的主控指令随时跟踪主调的输出，同时能实现锅炉各给煤机指令的瞬时平衡功能，其中，积分控制模块的数学描述式是：Y(s)＝(1/Ti*S)*X(s)，式中Ti为积分时间，单位为秒，取值为2～3秒；(11)将上述积分运算的结果作为锅炉主控指令输出。