火电机组协调控制系统主汽压力异常工况的安全控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113325690A(43)申请公布日2021.08.31(21)申请号202110477736.8(22)申请日2021.04.29(71)申请人华电电力科学研究院有限公司地址310030浙江省杭州市西湖区西湖科技经济园西园一路10号(72)发明人丁宇鸣丘晓春许伟强(74)专利代理机构杭州天欣专利事务所(普通合伙)33209代理人张狄峰(51)Int.Cl.G05B11/42(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称火电机组协调控制系统主汽压力异常工况的安全控制方法(57)摘要本发明公开了一种火电机组协调控制系统主汽压力异常工况的安全控制方法，该方法在机组主汽压力偏差大或超压工况下触发负荷指令闭锁后，优化汽机主控功率跟踪回路和锅炉主控前馈：汽机主控功率跟踪PID切换至压力控制策略，在主汽压力超过高Ⅰ值时对锅炉主控前馈进行快速减煤，并在主汽压力超过或预判超过高Ⅱ值时，汽机主控进行紧急泄压，汽机主控功率跟踪回路切至调压方式，调整调门开度来快速缓解主汽压力偏差的恶化工况，消除主汽压力超压风险，等待锅炉燃烧调整后实现机炉能量重新达到平衡，从而恢复机炉协调对AGC负荷指令的跟踪，提高了火电机组在负荷动态响应过程中异常工况下的恢复性能和安全性能。CN113325690ACN113325690A权利要求书1/2页1.一种火电机组协调控制系统主汽压力异常工况的安全控制方法，其特征是，机组主汽压力偏差大或超压工况下触发负荷指令闭锁后，汽机主控功率跟踪PID切换至压力控制策略，具体步骤为：S01：负荷偏差ΔP将大于0的部分和小于0的部分分开，分为正向偏差ΔP+和负向偏差ΔP‑，其中，负荷偏差ΔP＝负荷设定值Pset‑实时负荷Pc；S02：主汽压力偏差ΔPr经压差负荷模型函数f1(ΔPr)输出Epr，其中，主汽压力偏差ΔPr＝主汽压力设定值SPr‑主汽压力实时值Pr，压差负荷模型函数f1(x)的特点为：f1(ΔPr)是以(0，0)为中心的点对称函数，设置死区0.4～0.7，ΔPr＞0时，Epr＜0，ΔPr＜0时，Epr＞0，|ΔPr|越大，|Epr|越大，在正常工况下作为汽机压力拉回功能；S03：主汽压力偏差ΔPr大于增负荷闭锁定值PrI时，将上述正向偏差ΔP+以变化速率V切至0，得到E+，主汽压力偏差ΔPr小于减负荷闭锁定值PrD时，将上述负向偏差ΔP‑以变化速率V切至0，得到E‑，主汽压力偏差ΔPr恢复至闭锁值以内时，ΔP+、ΔP‑以变化速率V恢复至正常值；S04：汽机主控功率跟踪PID的输入ΔE＝E++E‑+Epr；S05：压力偏差大触发负荷指令闭锁后，汽机主控功率跟踪PID的比例参数P和积分参数I分别以速率V1和V2切换至压力控制策略比例参数P’和积分参数I’，闭锁消失后，压力控制策略比例参数P’和积分参数I’仍分别以速率V1和V2切换至比例参数P和积分参数I。2.根据权利要求1所述的火电机组协调控制系统主汽压力异常工况的安全控制方法，其特征是，主汽压力设置压力高Ⅰ值，当主汽压力实时值Pr≥压力高Ⅰ值时，闭锁汽机主控减负荷，将上述汽机主控负向偏差ΔP‑以变化速率V切至0，同时在锅炉主控前馈中叠加超压前馈分量，其具体通过以下公式组得到：公式一：FF总＝FF+lag(FF超压，Tg)公式二：其中，M为小于0的可调常数，FF为原锅炉主控前馈量，lag(FF超压，Tg)为一个惯性时间常数可变的惯性环节，其传递函数为其输入信号为FF超压，S为拉普拉斯变换算子，Tg为设置的可调惯性时间常数。3.根据权利要求1所述的火电机组协调控制系统主汽压力异常工况的安全控制方法，其特征是，主汽压力设置压力高Ⅱ值，并设置紧急泄压触发回路，在汽机主控指令MW1的基础上叠加紧急泄压的正向动作分量MW1，防止炉测主汽压力过高引起安全阀动作。紧急泄压回路的触发通过以下条件进行判断：C01：主汽压力实时值Pr≥压力高Ⅱ值，延迟10s触发汽压高Ⅱ；C02：主汽压力实时值Pr≥压力高Ⅰ值且主汽压力实时值Pr的微分值dPr≥0.15Mp/min，延迟10s触发预估汽压高Ⅱ；C03：紧急泄压触发条件为：汽压高Ⅱ或预估汽压高Ⅱ；在汽机主控指令MW1的基础上叠加紧急泄压动作分量MW2通过以下公式组得到：公式一：MW＝MW1+MW22CN113325690A权利要求书2/2页公式二：其中，f2(Pr)是以主汽压力Pr为输入量的压力负荷模型函数，其特点为：输出值大于0，死区为压力高Ⅰ值，主汽压力越大，输出量的绝对值越大。3CN113325690A说明书1/4页火电机组协调控制系统主汽压力异常工况的安全控制方法技术领域[0001]本发明涉及火电单元机组协调控制系统领域，特别是一种火电单元机组在