超临界机组锅炉主控优化控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102563598A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102563598A(43)申请公布日2012.07.11(21)申请号201210020973.2(22)申请日2012.01.31(71)申请人山东电力研究院地址250002山东省济南市市中区二环南路500号(72)发明人李军孟祥荣于庆彬(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人郑华清(51)Int.Cl.F22B35/00(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书66页页附图附图22页(54)发明名称超临界机组锅炉主控优化控制方法(57)摘要本发明公开了一种超临界机组锅炉主控优化控制方法，在所述前馈控制支路引入惯性环节F(s)和滞后环节y1取代原系统随机设定主汽压力输入值ysp修正函数My(s)；所述滞后环节y1输入信号由F(s)环节提供，滞后环节y1输出参考信号yf作用于闭环控制环节的输入端；另外将原锅炉主控系统前馈控制支路传递函数Mu(s)优化为压力补偿传递函数Mf(s)，满足原锅炉主控系统前馈函数uff变参数运行，所述uff与yf一同作用于闭环控制环节并对后续执行机构进行控制从而建立对锅炉的主控控制；本发明的有益效果是：确保AGC指令大幅变动时，锅炉主控能够快速、准确的输出指令到燃料主控和给水主控，从而保证主汽压力的控制效果，进而确保负荷的响应特性，提高了机组的控制品质和经济性指标。CN10256398ACN102563598A权利要求书1/2页1.一种超临界机组锅炉主控优化控制方法，它通过对锅炉主汽压力测量值和主汽压力设定值进行比较，经主控控制的闭环控制环节和锅炉主控系统前馈控制支路对锅炉运行进行控制，其特征是，在所述前馈控制支路引入惯性环节F(s)和滞后环节y1取代原系统随机设定主汽压力输入值ysp修正函数My(s)；所述滞后环节y1输入信号由F(s)环节提供，滞后环节y1输出参考信号yf作用于闭环控制环节的输入端；另外将原锅炉主控系统前馈控制支路传递函数Mu(s)优化为压力补偿传递函数Mf(s)，满足原锅炉主控系统前馈函数uff变参数运行，所述uff与yf一同作用于闭环控制环节并对后续执行机构进行控制从而建立对锅炉的主控控制。2.如权利要求1所述的一种超临界机组锅炉主控优化控制方法，其特征是，所述闭环控制环节位于前向通道内，包括一个PID调节环节，PID调节环节的输出量与Mf(s)环节输出量uff相比较得到的值作为执行机构P(s)的输入量，P(s)的输出值作为锅炉主控系统总输出量的同时，还以负反馈的方式与yf相比较，得到的偏差值作为PID调节环节的输入量。3.如权利要求2所述的一种超临界机组锅炉主控优化控制方法，其特征是，所述P(s)为执行机构的函数化，现场实际的执行机构主要包括：气动、电动和液动执行机构，其执行指令过程中存在一个周期过程，即存在延迟和惯性，执行结构表示为为一阶惯性滞后环节，因此函数表示为式中K＝1，K为比例增益，L根据实际输出延迟时间确定。4.如权利要求1所述的一种超临界机组锅炉主控优化控制方法，其特征是，所述Mu(s)环节为前馈控制支路的传递函数；所述滞后环节y1，其最终稳态值为ysp输入值；所述ysp为系统随机的主汽压力设定值；设定值ysp变化由原始值y0变化至最终输入值y1所需时间间隔为τ。5.如权利要求1所述的一种超临界机组锅炉主控优化控制方法，其特征是，所述My(s)环节为主汽压力设定值修正函数，对主汽压力设定值进行修正。6.如权利要求2所述的一种超临界机组锅炉主控优化控制方法，其特征是，所述Mf(s)为优化后前馈控制支路的传递函数，uff为该函数的最终输出值；即Mf(s)＝uff/ysp。7.如权利要求1或2或3所述的一种超临界机组锅炉主控优化控制方法，其特征是，所述F(s)环节由公式确定，为一个惯性环节，其原因是现场系统设定值发生改变时，其在工作系统内部是一个渐变的过程，存在延迟和滞后的过程；式中的参数K、L与公式P(s)函数中的值一致。8.如权利要求1所述的一种超临界机组锅炉主控优化控制方法，其特征是，所述ysp为系统随机的主汽压力设定值；设定值ysp变化由原始值y0变化至最终输入值y1所需时间间隔为τ，则在控制方法中，前馈uff表示如下：2CN102563598A权利要求书2/2页表示为：当时间t小于τ值时，uff(t)等于当时间t大于等于τ时，uff(t)等于这样就实现在设定值变化初期，前馈值较大，后期较小，从而能够实现系统前期反映迅速而后期趋于设定值时不至于产生大的超调量。9.如权利要求1所述的一种超临界机组锅炉主控优化控制方法，其特征是，所述的负反馈反馈系数为-1。10.如权利要求1到9的任意一项所述的一种超临界机组锅炉主控优