CN111520700B - 基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法 - Google Patents

基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111520700B
CN111520700B CN202010260114.5A CN202010260114A CN111520700B CN 111520700 B CN111520700 B CN 111520700B CN 202010260114 A CN202010260114 A CN 202010260114A CN 111520700 B CN111520700 B CN 111520700B
Authority
CN
China
Prior art keywords
differential
steam pressure
main steam
boiler
delta
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010260114.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111520700A (zh
Inventor
邹包产
刘永红
李云
赵宇
陈鹏原
郭楚珊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwest Electric Power Research Institute of China Datang Corp Science and Technology Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Northwest Electric Power Research Institute of China Datang Corp Science and Technology Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwest Electric Power Research Institute of China Datang Corp Science and Technology Research Institute Co Ltd filed Critical Northwest Electric Power Research Institute of China Datang Corp Science and Technology Research Institute Co Ltd
Priority to CN202010260114.5A priority Critical patent/CN111520700B/zh
Publication of CN111520700A publication Critical patent/CN111520700A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111520700B publication Critical patent/CN111520700B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers
    • F22B35/18—Applications of computers to steam boiler control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

本发明公开的基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法，包括获取锅炉主蒸汽压力调节偏差的理论微分计算量；根据锅炉主蒸汽压力调节偏差大小与其变化方向，对理论微分计算量的微分调节幅值进行修正，得到限幅微分调节量；根据限幅微分调节量的正负值与锅炉主蒸汽压力调节偏差大小，对限幅微分调节量的微分调节衰减速率进行修正，得到限速微分调节量；之后对其增加高限和低限限幅功能，最终得到实际微分输出量。本发明的基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法，根据***调节偏差大小、变化方向和变化速率综合判断实时自动校正微分调节作用量，提高微分调节作用适应性，真正达到超前控制，最终改善***动态调节性能。

Description

基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法
技术领域
本发明属于火力发电自动控制技术领域，具体涉及一种基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法。
背景技术
当前在火力发电自动控制技术工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例P、积分I、微分D，简称PID控制。其中，微分调节反映***偏差信号的变化率，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，可以改善***的动态性能，所以对于发电***中大迟延、大惯性***微分调节作用必不可少。但实际应用中微分调节只根据偏差变化速率计算，其动作幅值和衰减时间完全不考虑当前调节偏差，导致实际应用效果差，甚至部分区域微分调节作用影响***安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法，提高了微分调节适应性，改善了***动态调节性能。
本发明所采用的技术方案是：基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法，包括以下步骤：
步骤1：获取锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ的理论微分计算量D0；
步骤2：根据锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ大小与其变化方向，对理论微分计算量D0的微分调节幅值进行修正，得到限幅微分调节量D1；
步骤3：根据限幅微分调节量D1的正负值与锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ大小，对限幅微分调节量D1的微分调节衰减速率进行修正，得到限速微分调节量D2；
步骤4：对限速微分调节量D2增加高限和低限限幅功能，最终得到实际微分输出量D。
本发明的特点还在于，
步骤1中获取的理论微分计算量
Figure BDA0002438967850000011
其中：Δ为设定值SP减去实际值PV，k为微分调节增益、T为微分调节时间、s为拉普拉斯算子。
步骤2具体包括：
当锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ小于设定的调节偏差负向报警值ΔL，且锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ呈现出逐渐变大趋势，此时对理论微分计算量D0乘以修正微分调节幅值函数f1(Δ)，函数f1(Δ)根据锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ确定，锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ越小则输出函数f1(Δ)越小；
当锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ大于设定的调节偏差正向报警值ΔH，且锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ呈现出逐渐变小趋势，此时对理论微分计算量D0乘以修正微分调节幅值函数f2(Δ)，函数f2(Δ)根据锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ确定，锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ越大则输出函数f2(Δ)越小；
当锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ在调节偏差负向报警值ΔL和调节偏差正向报警值ΔH之间时，不进行***校正，维持正常调节。
步骤3具体包括：
当限幅微分调节量D1小于-0.1，且得到的限速微分调节量D2不大于-0.01，限幅微分调节量D1衰减时升速率切换至修正微分调节衰减速率函数f3(Δ)，函数f3(Δ)根据锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ确定，锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ越大则函数f3(Δ)输出对应升速率越慢；
当限幅微分调节量D1大于0.1，且得到的限速微分调节量D2不小于0.01，限幅微分调节量D1衰减时降速率切换至修正微分调节衰减速率函数f4(Δ)，函数f4(Δ)根据锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ确定，锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ越小则函数f4(Δ)输出对应降速率越慢；
当限幅微分调节量D1在-0.1至0.1之间时，升速率和降速率均切换至1，即不进行衰减速率限制。
函数f1(Δ)、f2(Δ)、f3(Δ)和f4(Δ)的取值范围均为0到1之间。
本发明的有益效果是：本发明的基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法，根据***调节偏差大小、变化方向和变化速率综合判断实时自动校正微分调节作用量，提高微分调节作用适应性，真正达到超前控制，最终改善***动态调节性能。
附图说明
图1是本发明基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法的逻辑框图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法，如图1所示，包括：
1.理论微分计算回路
根据火力发电机组锅炉主蒸汽压力设定值与实际值偏差Δ进行微分计算，计算公式为：
Figure BDA0002438967850000031
其中：D0为理论微分计算输出量；Δ为***调节偏差，一般为设定值SP减去实际值PV；k为微分调节增益；T为微分调节时间；s为拉普拉斯算子。
2.微分调节幅值修正回路
通过综合判断锅炉主蒸汽压力偏差Δ大小与其变化方向，根据偏差Δ对微分调节幅值进行修正，得到限幅微分调节量D1。主要包括如下回路：
1)当锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ小于调节***人为设定的偏差调节负向报警值ΔL，且偏差Δ呈现出逐渐变大趋势，此时在理论微分计算回路中乘以修正函数f1(Δ)从而自动校正理论微分计算量。函数f1(Δ)根据输入偏差Δ确定，偏差Δ越小说明实际值偏离设定值越大，偏差Δ越小输出系数越小，通过函数f1(Δ)校正使其微分反向调节作用减弱。例f1(Δ)如下表：
Figure BDA0002438967850000041
f1(Δ)＝k1Δ+b1，其中：f1(Δ)为偏差△对应修正微分调节幅值函数；k1为斜率；b1为偏置；k1、b1根据不同***调节特性和实时偏差Δ综合得出，最终满足f1(Δ)修正系数在0到1之间。
2)当锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ大于调节***人为设定的偏差调节正向报警值ΔH，且偏差Δ呈现出逐渐变小趋势，此时在理论微分计算回路中乘以修正函数f2(Δ)从而自动校正理论微分计算量。函数f2(Δ)根据输入偏差Δ确定，偏差Δ越大说明实际值偏离设定值越大，偏差Δ越大输出系数越小，通过函数f2(Δ)校正使其反向调节作用减弱。例f2(Δ)如下表：
Figure BDA0002438967850000042
f2(Δ)＝k2Δ+b2，其中：f2(Δ)为偏差△对应修正微分调节幅值函数；k2为斜率；b2为偏置；k2、b2根据不同***调节特性和实时偏差Δ综合得出，最终满足f2(Δ)修正系数在0到1之间。
3)当锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ在负向报警值ΔL和正向报警值ΔH之间时，***修正系数为1.0不进行***校正，维持正常调节。
3.微分衰减速率修正回路
根据火电机组锅炉主蒸汽压力调节***当前压力偏差Δ对微分调节衰减速率进行修正，得到限速微分调节量D2。主要包括如下回路：
1)当幅值校正后的限幅微分调节量D1小于-0.1，且限速后的限速微分调节量D2小于等于-0.01，此时微分限速功能块升速率切换至锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ对应函数f3(Δ)。函数f3(Δ)根据偏差Δ确定，偏差Δ越大说明实际压力值偏离设定值越大，偏差Δ越大函数f3(Δ)输出升速率越慢，通过校正使其微分调节作用衰减速率减弱。例f3(Δ)如下表：
Figure BDA0002438967850000051
f3(Δ)＝k3Δ+b3，其中：f3(Δ)为偏差△对应修正微分调节衰减速率函数；k3为斜率；b3为偏置；k3、b3根据不同***调节特性和实时偏差Δ综合得出，最终满足f3(Δ)升速率在0到1之间。
2)当幅值校正后的限幅微分调节量D1大于0.1，且限速后的限速微分调节量D2大于等于0.01，此时微分限速功能块降速率切换至锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ对应函数f4(Δ)。函数f4(Δ)根据偏差Δ确定，偏差Δ越小说明实际值偏离设定值越大，偏差Δ越小函数f4(Δ)输出对应降速率越慢，通过校正使其微分调节作用衰减速率减弱。例f4(Δ)如下表：
Figure BDA0002438967850000052
f4(Δ)＝k4Δ+b4，其中：f4(Δ)为偏差△对应修正微分调节衰减速率函数；k4为斜率；b4为偏置；k4、b4根据不同***调节特性和实时偏差Δ综合得出，最终满足f4(Δ)降速率在0到1之间。
3)当幅值校正后的限幅微分调节量D1大于等于-0.1小于等于0.1时，升速率、降速率均切至1，即不进行速率限制。
4.微分限幅
对限速微分调节量D2增加上限H、下限L限幅功能，最终得到实际微分输出量D，防止微分作用动作幅度过大影响***安全。
通过上述方式，本发明技术方案的特点为：
(1)在火力发电锅炉主蒸汽压力自动调节过程中，根据调节***实时压力偏差Δ的大小和变化趋势对微分调节幅值进行自动校正，达到调节过程分区精确控制。
(2)在火力发电锅炉主蒸汽压力自动调节过程中，根据调节***当前压力偏差Δ对微分调节衰减速率进行自动校正，提高微分调节作用适应性。
本发明一种基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法，据锅炉主蒸汽压力调节***当前偏差Δ实时校正微分调节作用的幅值和衰减速率，提高微分调节作用适应性，真正达到超前控制，最终改善***动态调节性能。

Claims (5)

1.基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：获取锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ的理论微分计算量D0；
步骤2：根据锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ大小与其变化方向，对理论微分计算量D0的微分调节幅值进行修正，得到限幅微分调节量D1；
步骤3：根据限幅微分调节量D1的正负值与锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ大小，对限幅微分调节量D1的微分调节衰减速率进行修正，得到限速微分调节量D2；
步骤4：对限速微分调节量D2增加高限和低限限幅功能，最终得到实际微分输出量D。
2.如权利要求1所述的基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法，其特征在于，所述步骤1中获取的理论微分计算量
Figure FDA0003192820700000011
其中：Δ为设定值SP减去实际值PV，k为微分调节增益、T为微分调节时间、s为拉普拉斯算子。
3.如权利要求2所述的基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：
当锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ小于设定的调节偏差负向报警值ΔL，且锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ呈现出逐渐变大趋势，此时对理论微分计算量D0乘以修正微分调节幅值函数f1(Δ)，f1(Δ)＝k1Δ+b1，k1为斜率；b1为偏置，函数f1(Δ)根据锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ确定，锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ越小则输出函数f1(Δ)越小；
当锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ大于设定的调节偏差正向报警值ΔH，且锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ呈现出逐渐变小趋势，此时对理论微分计算量D0乘以修正微分调节幅值函数f2(Δ)，f2(Δ)＝k2Δ+b2，k2为斜率；b2为偏置，函数f2(Δ)根据锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ确定，锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ越大则输出函数f2(Δ)越小；
当锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ在调节偏差负向报警值ΔL和调节偏差正向报警值ΔH之间时，不进行***校正，维持正常调节。
4.如权利要求3所述的基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：
当限幅微分调节量D1小于-0.1，且得到的限速微分调节量D2不大于-0.01，限幅微分调节量D1衰减时升速率切换至修正微分调节衰减速率函数f3(Δ)，f3(Δ)＝k3Δ+b3，k3为斜率；b3为偏置，函数f3(Δ)根据锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ确定，锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ越大则函数f3(Δ)输出对应升速率越慢；
当限幅微分调节量D1大于0.1，且得到的限速微分调节量D2不小于0.01，限幅微分调节量D1衰减时降速率切换至修正微分调节衰减速率函数f4(Δ)，f4(Δ)＝k4Δ+b4，k4为斜率；b4为偏置，函数f4(Δ)根据锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ确定，锅炉主蒸汽压力调节偏差Δ越小则函数f4(Δ)输出对应降速率越慢；
当限幅微分调节量D1在-0.1至0.1之间时，升速率和降速率均切换至1，即不进行衰减速率限制。
5.如权利要求4所述的基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法，其特征在于，所述函数f1(Δ)、f2(Δ)、f3(Δ)和f4(Δ)的取值范围均为0到1之间。
CN202010260114.5A 2020-04-03 2020-04-03 基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法 Active CN111520700B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010260114.5A CN111520700B (zh) 2020-04-03 2020-04-03 基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010260114.5A CN111520700B (zh) 2020-04-03 2020-04-03 基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111520700A CN111520700A (zh) 2020-08-11
CN111520700B true CN111520700B (zh) 2021-11-23

Family

ID=71901835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010260114.5A Active CN111520700B (zh) 2020-04-03 2020-04-03 基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111520700B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112947335B (zh) * 2021-02-05 2024-05-07 吉林省电力科学研究院有限公司 一种提高火电机组协调控制***主蒸汽压力稳定性的方法
CN113110631B (zh) * 2021-03-29 2023-10-24 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北电力试验研究院 一种火力发电厂主蒸汽压力控制方法
CN113985825B (zh) * 2021-10-20 2024-07-02 大唐湘潭发电有限责任公司 一种基于dcs***优化scr脱硝***的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101242156A (zh) * 2008-01-22 2008-08-13 华北电力大学 单元制发电机组的非线性协调控制方法
CN101718427A (zh) * 2009-12-09 2010-06-02 山西省电力公司电力科学研究院 一种大型锅炉主蒸汽压力的控制***
CN103378784A (zh) * 2012-04-20 2013-10-30 华北电力科学研究院有限责任公司 一种负荷指令动态补偿方法及***
CN107589662A (zh) * 2017-11-10 2018-01-16 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司 一种主汽压力调节方法及调节***
CN110748388A (zh) * 2019-11-07 2020-02-04 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北电力试验研究院 一种基于锅炉压力响应特性的火电机组变负荷速率方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101242156A (zh) * 2008-01-22 2008-08-13 华北电力大学 单元制发电机组的非线性协调控制方法
CN101718427A (zh) * 2009-12-09 2010-06-02 山西省电力公司电力科学研究院 一种大型锅炉主蒸汽压力的控制***
CN103378784A (zh) * 2012-04-20 2013-10-30 华北电力科学研究院有限责任公司 一种负荷指令动态补偿方法及***
CN107589662A (zh) * 2017-11-10 2018-01-16 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司 一种主汽压力调节方法及调节***
CN110748388A (zh) * 2019-11-07 2020-02-04 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北电力试验研究院 一种基于锅炉压力响应特性的火电机组变负荷速率方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111520700A (zh) 2020-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111520700B (zh) 基于锅炉主蒸汽压力调节偏差实时修正的微分计算方法
CN110173308B (zh) 一种核电站汽轮机的一次调频控制方法及其装置
CN110513158B (zh) 汽轮机前馈的多级速率调节方法
CN108954286B (zh) 一种锅炉输入动态加速指令的计算方法及***
CN109884889B (zh) 一种提高燃煤发电机组协调控制***调节品质的动态前馈控制方法
CN111752143A (zh) 一种可调惯性积分控制方法
CN112523929B (zh) 导叶开度模拟量分段开环控制与调速器pid闭环控制相结合的控制方法及***
JP4656029B2 (ja) 系統周波数安定化装置及び方法
CN113110631B (zh) 一种火力发电厂主蒸汽压力控制方法
CN110703592B (zh) 一种pid调节方法及pid调节器
CN110912209B (zh) 火电机组机跟随方式下一次调频优化方法及装置和介质
JP2001295607A (ja) 火力発電プラントの負荷制御方法と装置
CN112947160B (zh) 一种锅炉主控前馈控制方法
CN114188994B (zh) 一种提高一次调频调节过程动态稳定性的调节方法
CN107355772B (zh) 基于过热器温升特性的一级过热器出口温度防超温的控制方法
CN111472852B (zh) 一种发电机组基于中间点焓值调频逻辑优化方法
JP3913487B2 (ja) 水力発電所調速制御装置と水力発電所の調速制御方法
CN112459853B (zh) 一种提高火电机组负荷动态响应性能的汽机控制方法
CN115327900A (zh) 一种火电机组协调负荷变化速率控制方法及***
JP2515797B2 (ja) タ―ビン制御装置
RU2388037C1 (ru) Способ расширения диапазона устойчивой работы аср
JPS639638B2 (zh)
JPH06272233A (ja) 水力発電所の自動負荷制御装置
CN117192979A (zh) 一种具有权重控制的超临界火电机组锅炉前馈设定***
JP2024075429A (ja) 発電用タービン制御装置および方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant