火电机组主汽压力偏差闭锁工况下锅炉主控前馈补偿方法.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CN113311701A(43)申请公布日2021.08.27(21)申请号202110426426.3(22)申请日2021.04.20(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)发明人丁宇鸣许伟强蔚伟张瑞臣张莉张方(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.G05B13/04(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图1页(54)发明名称火电机组主汽压力偏差闭锁工况下锅炉主控前馈补偿方法(57)摘要本发明公开了一种火电机组主汽压力偏差闭锁工况下锅炉主控前馈补偿方法，该方法针对机组的锅炉制粉、燃烧及传热过程的固有的大迟延和大惯性特征，特别是在燃烧系统的异常工况下，如断煤、启停磨煤机不及时、煤质突然变化等工况下，造成主汽压力异常波动，主汽压力偏差大发生负荷闭锁工况下，对锅炉前馈算法进行优化，弥补现有负荷动态前馈方法上的不足，通过设置锅炉主控负荷动态前馈缓慢回调功能，同时叠加闭锁工况下锅炉主控前馈补偿量后形成锅炉主控总前馈，补偿所需给煤量，防止负荷指令闭锁条件下负荷动态前馈量回调造成锅炉主控反向动作持续恶化机组主汽压力，快速消除闭锁工况，提高火电机组负荷动态响应过程中异常工况的恢复性能。CN113311701ACN113311701A权利要求书1/2页1.一种火电机组主汽压力偏差闭锁工况下锅炉主控前馈补偿方法，其特征在于，在机组发生主汽压力偏差大闭锁负荷指令工况下，且无目标负荷反向超过负荷指令时，在锅炉主控前馈FF的基础上设置缓慢回调功能，形成缓回前馈FF’，同时根据目标负荷与负荷指令偏差和压力偏差值设置闭锁工况下锅炉主控前馈补偿量FFadd叠加至现有锅炉主控前馈，其具体为FF总＝FF'+FFadd。2.根据权利要求1所述的火电机组主汽压力偏差闭锁工况下锅炉主控前馈补偿方法，其特征在于，通过以下步骤实现主汽压力闭锁负荷工况下锅炉主控前馈补偿方法的触发和复位：S01：选取主汽压力偏差ΔPr、目标负荷Ptar以及负荷指令Pset作为补偿算法的触发和复位条件参考信号，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；S02：分别设置PrI、PrI’、PrD和PrD’作为增负荷闭锁补偿触发、增负荷闭锁补偿复位、减负荷闭锁补偿触发和减负荷闭锁补偿复位的主汽压力偏差定值，其中PrI设置范围在0.5～0.8，PrD设置范围在‑0.8～‑0.5，PrI’比PrI小0.1～0.2，PrD’比PrD大0.1～0.2；S03：设置闭锁工况下目标负荷反向判断，包括增闭锁工况负荷反向，其具体为：ΔPr≥PrI且Ptar＞Pset；减闭锁工况负荷反向，其具体为：ΔPr≤PrD且Ptar＜Pset；S04：闭锁增负荷锅炉主控前馈补偿算法触发条件为：ΔPr≥PrI；S05：闭锁增负荷锅炉主控前馈补偿算法复位条件为：ΔPr≤PrI’或目标负荷反向；S06：闭锁减负荷锅炉主控前馈补偿算法触发条件为：ΔPr≤PrD；S07：闭锁减负荷锅炉主控前馈补偿算法复位条件为：ΔPr≥PrD’或目标负荷反向。3.根据权利要求2所述的火电机组主汽压力偏差闭锁工况下锅炉主控前馈补偿方法，其特征在于，锅炉主控缓回前馈FF’，以锅炉主控前馈FF为输入信号的缓慢回调功能通过惯性迟滞函数实现，其具体为：其中lag(FF，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，S为拉普拉斯变换算子，Tg为设置的可调惯性时间常数，其大小可调整FF’的变化速率。4.根据权利要求3所述的火电机组主汽压力偏差闭锁工况下锅炉主控前馈补偿方法，其特征在于，闭锁工况下锅炉主控前馈补偿量FFadd通过以下步骤得到，具体为：S11：补偿量FFadd由补偿基准量Bac与系数M的乘积决定；S12：补偿基准量Bac是以主汽压力偏差ΔPr乘以系数a与压力偏差微分dΔPr乘以系数b之和为输入，经连续分段线性函数f2(a×ΔPr+b×dΔPr)得到，具体为：其中，当a、b为可调系数，Bac的正负由a×ΔPr+b×dΔPr确定；S13：系数M由负荷与当前负荷指令偏差值ΔP经连续分段线性函数f1(ΔP)得到，具体为：M＝f1(ΔP)，其中负荷与当前负荷指令偏差值ΔP＝目标负荷Ptar‑负荷指令Pset；2CN113311701A权利要求书2/2页S14：闭锁工况下锅炉主控前馈补偿量FFadd具体为：FFadd＝lag[Bac×M，TG]其中lag[Bac×M，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Bac×M，S为拉普拉斯变换算子，TG为设置的可调惯性时间常数，其大小可调整锅炉主控