一种电站锅炉主蒸汽温度减温喷水控制方法及系统.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CN108303888A(43)申请公布日2018.07.20(21)申请号201810123838.8(22)申请日2018.02.07(71)申请人广东电网有限责任公司电力科学研究院地址510080广东省广州市越秀区东风东路水均岗8号(72)发明人朱亚清欧阳春明万文军黄卫剑潘凤萍叶嘉俊(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人张春水唐京桥(51)Int.Cl.G05B13/04(2006.01)权利要求书4页说明书14页附图3页(54)发明名称一种电站锅炉主蒸汽温度减温喷水控制方法及系统(57)摘要本发明提供了一种电站锅炉主蒸汽温度减温喷水控制方法及系统，通过对主蒸汽温度偏差进行预处理得到预处理后的主蒸汽温度偏差，以预处理后的主蒸汽温度偏差为输入变量结合具有快速返回特性的微分算法计算获得主控制输出，将导前温度减去主控制输出的值得到导前温度控制偏差，副调PI控制器根据导前温度控制偏差输出副控制输出送到减温喷水调节阀进行控制，并且监测导前温度控制偏差，若导前温度控制偏差超过预设的阈值并持续预设的时间，则触发跟踪使能信号使得副调PI控制器的输出强制保持不变，并将主调PID控制器输出的主控制输出设置为导前温度的值。本发明提高了系统调节的响应速度，能显著提高主蒸汽温度减温喷水控制系统的调节品质。CN108303888ACN108303888A权利要求书1/4页1.一种电站锅炉主蒸汽温度减温喷水控制方法，其特征在于，包括：S1：对主蒸汽温度偏差Emt进行预处理得到预处理后的主蒸汽温度偏差将预处理后的主蒸汽温度偏差发送至主调PID控制器；S2：主调PID控制器以预处理后的主蒸汽温度偏差为输入变量结合具有快速返回特性的微分算法计算获得主控制输出OUTmpid；S3将导前温度Ta减去主控制输出OUTmpid的值得到导前温度控制偏差Eta，将导前温度控制偏差Eta输出至副调PI控制器；S4：副调PI控制器根据导前温度控制偏差Eta输出副控制输出OUTspid送到减温喷水调节阀进行控制；S5：监测导前温度控制偏差Eta，若导前温度控制偏差Eta超过预设的阈值并持续预设的时间，则触发跟踪使能信号TSON使得副调PI控制器的输出强制保持不变，并将主调PID控制器输出的主控制输出OUTmpid设置为导前温度Ta的值。2.根据权利要求1所述的一种电站锅炉主蒸汽温度减温喷水控制方法，其特征在于，步骤S5之后还包括：S6：判断副调PI控制器的输出为达到最低限时，闭锁副调PI控制器的输出继续降低的运算，闭锁主调PID控制器的输出继续增大的运算。3.根据权利要求1所述的一种电站锅炉主蒸汽温度减温喷水控制方法，其特征在于，步骤S1中对主蒸汽温度偏差Emt进行预处理得到预处理后的主蒸汽温度偏差具体包括：预设一个主蒸汽温度低限偏差Et1、一个主蒸汽温度高限偏差Et2和一个加强调节强度的系数Kt；根据第一公式计算得到预处理后的主蒸汽温度偏差所述第一公式为：其中，f1(Emt)为对主蒸汽温度偏差Emt进行预处理运算的函数。4.根据权利要求1所述的一种电站锅炉主蒸汽温度减温喷水控制方法，其特征在于，步骤S2中以主蒸汽温度偏差为输入变量结合具有快速返回特性的微分算法计算获得主控制输出OUTmpid具体包括：根据第二公式组计算积分运算分量Ui、比例运算分量Ukp和微分运算分量Ud；根据第三公式计算主控制输出OUTmpid；所述第二公式组为：Ukp＝KpE；Ud＝f2(E)；2CN108303888A权利要求书2/4页TR＝Ta；TS＝TSON；当BI＝1且TS＝0时，若Ui+Ukp+Ud＞OUTBI，则摈弃上式计算得到的Ui的值，以下式重新计算Ui：Ui＝OUTBI-Ukp-Ud；所述第三公式为：OUTmpid＝Ui+Ukp+Ud；其中，OUTBI的获得方式为：计算获得计算主控制输出OUTmpid后，若监测到闭锁增使能输入BI信号发生上升沿跳变，则将本控制周期运算得到的OUTmpid的值保存到变量OUTBI中，以被下一控制周期计算Ui变量时采用，计算公式为：OUTBI＝OUTmpid；其中，为预处理后的主蒸汽温度偏差；E为主调PID控制器的偏差输入；Kp为主调PID控制器的比例增益参数；f2(E)为主调PID控制器的具有快速返回特性的微分算法函数；Ta为导前温度；TSON为跟踪使能信号；Ti为主调PID控制器的积分时间参数；TR为主调PID控制器的跟踪输入；TS为主调PID控制器的跟踪使能输入。5.根据权利要求4所述的一种电站锅炉主蒸汽温度减温喷水控制方法，其特征在于，所述Ud＝f2(E)具体包括：通过第四公式组计算获得微分运算分量Ud；所述第四公式组为：Ud＝f2(E)＝Kd[E