CN113094896B - 一种电厂供热机组优化控制方法 - Google Patents

一种电厂供热机组优化控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电厂供热机组优化控制方法，包括以下步骤：A、确定汽轮机的额定功率、主蒸汽温度区间、主蒸汽压力区间、排气温度区间和供热流量区间；B、将主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量分别采用单一变量方式进行实验，得到不同状态下的汽轮机实时功率曲线；C、针对每个汽轮机实时功率曲线建立汽轮机功率的PID调节器；D、根据步骤C建立的PID调节器对主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量进行控制。本发明能够改进现有技术的不足，提高了电厂供热机组运行的经济性和稳定性。

Description

一种电厂供热机组优化控制方法
技术领域
本发明涉及电厂自动化技术领域，尤其是一种电厂供热机组优化控制方法。
背景技术
随着我国电力事业的发展，电网容量逐渐扩大，电负荷峰谷差也随之增大，已达到最高负荷的30％～50％，尤其在冬季供热期间，随着供热需求的加大，对于整个供热机组的运行工况影响更为明显。在负荷大范围变化过程中，汽轮机的运行工况变化很大，导致运行经济性和稳定性较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电厂供热机组优化控制方法，能够解决现有技术的不足，提高了供热机组运行的经济性和稳定性。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种电厂供热机组优化控制方法，包括以下步骤：
A、确定汽轮机的额定功率、主蒸汽温度区间、主蒸汽压力区间、排气温度区间和供热流量区间；
B、将主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量分别采用单一变量方式进行实验，得到不同状态下的汽轮机实时功率曲线；
C、针对每个汽轮机实时功率曲线建立汽轮机功率的PID调节器；
D、根据步骤C建立的PID调节器对主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量进行控制。
作为优选，步骤B中，进行单一变量实验时，单一变量的变化包括线性变化和非线性变化。
作为优选，步骤B中，根据试验结果对汽轮机实时功率曲线进行聚类处理，将每一类中的曲线进行拟合，得到拟合后的汽轮机实时功率曲线。
作为优选，步骤C中，建立汽轮机功率的PID调节器包括以下步骤，
C1、在汽轮机实时功率曲线上选取若干个检测点；
C2、根据检测点数据选择PID调节器的初始参数；
C3、对PID调节器的初始参数进行整定，得到最优参数。
作为优选，步骤C1中，对汽轮机实时功率曲线进行分段，每段功率曲线保持单调性，每段功率曲线上至少选取两个检测点，相邻功率曲线段上距离最近的两个检测点的功率偏差小于额定功率的5％。
作为优选，步骤C3中，
首先，给定若干个比例环节系数的可选值，使用检测点数据输入PID调节器，然后遍历全部比例环节系数可选值，选择PID调节器输出线性度最高对应的比例环节系数可选值作为比例环节系数最优值；
然后，给定微分环节系数最小值，向PID调节器输入扰动信号，逐步增大微分环节系数，直至PID调节器的输出振荡周期小于设定阈值，此时的微分环节系数作为微分环节系数最优值；
最后，以PID调节器输出与汽轮机实时功率曲线线性度最高为目标，选定积分环节系数最优值。
作为优选，得到最优参数后，使用试凑法对最有参数进行微调。
作为优选，步骤D中，对主蒸汽温度、主蒸汽压力和排气温度进行控制包括以下步骤，
根据汽轮机的目标功率，选择目标主蒸汽压力和目标供热流量，然后改变各调速汽门的开度，在使汽轮机的实际功率稳定在目标功率的同时，将主蒸汽温度和排气温度稳定在高效区间。
作为优选，步骤D中，对主蒸汽温度、主蒸汽压力和排气温度进行控制的过程中，对***产生的振荡进行抑制，包括以下步骤，
D1、选定振荡监测频率区间和监测阀体对象；
D2、建立振荡监测频率区间和监测阀体对象的关联函数；
D3、根据频率监测结果判断是否出现振荡，若出现振荡则使用相关联的阀体进行阀位的调整，抑制振荡。
作为优选，设定监测阀体的阀位调整限制区间。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过改进***调节器设计思路，对***控制参数进行有效的优化，提高了整个汽轮机***的运行效率，降低了运行风险。
附图说明
图1本发明的流程图。
具体实施方式
实施例1
一种电厂供热机组优化控制方法，包括以下步骤：
A、确定汽轮机的额定功率、主蒸汽温度区间、主蒸汽压力区间、排气温度区间和供热流量区间；
B、将主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和和供热流量分别采用单一变量方式进行实验，得到不同状态下的汽轮机实时功率曲线；
C、针对每个汽轮机实时功率曲线建立汽轮机功率的PID调节器；
D、根据步骤C建立的PID调节器对主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和和供热流量进行控制。
步骤C中，建立汽轮机功率的PID调节器包括以下步骤，
C1、在汽轮机实时功率曲线上选取若干个检测点；
C2、根据检测点数据选择PID调节器的初始参数；
C3、对PID调节器的初始参数进行整定，得到最优参数。
步骤D中，对主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量进行控制包括以下步骤，
根据汽轮机的目标功率，选择目标主蒸汽压力和目标供热流量，然后改变各调速汽门的开度，在使汽轮机的实际功率稳定在目标功率的同时，将主蒸汽温度和排气温度稳定在高效区间。
实施例2
一种电厂供热机组优化控制方法，包括以下步骤：
A、确定汽轮机的额定功率、主蒸汽温度区间、主蒸汽压力区间、排气温度区间和供热流量区间；
B、将主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量分别采用单一变量方式进行实验，得到不同状态下的汽轮机实时功率曲线；
C、针对每个汽轮机实时功率曲线建立汽轮机功率的PID调节器；
D、根据步骤C建立的PID调节器对主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量进行控制。
步骤B中，进行单一变量实验时，单一变量的变化包括线性变化和非线性变化。
步骤B中，根据试验结果对汽轮机实时功率曲线进行聚类处理，将每一类中的曲线进行拟合，得到拟合后的汽轮机实时功率曲线。
步骤C中，建立汽轮机功率的PID调节器包括以下步骤，
C1、在汽轮机实时功率曲线上选取若干个检测点；
C2、根据检测点数据选择PID调节器的初始参数；
C3、对PID调节器的初始参数进行整定，得到最优参数。
步骤D中，对主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量进行控制包括以下步骤，
根据汽轮机的目标功率，选择目标主蒸汽压力和目标供热流量，然后改变各调速汽门的开度，在使汽轮机的实际功率稳定在目标功率的同时，将主蒸汽温度和排气温度稳定在高效区间。
相比于实施例1，实施例2通过优化汽轮机实时功率曲线的获取过程，减少了汽轮机实时功率曲线的数量，从而减少了后期处理的运算量。
实施例3
一种电厂供热机组优化控制方法，包括以下步骤：
A、确定汽轮机的额定功率、主蒸汽温度区间、主蒸汽压力区间、排气温度区间和供热流量区间；
B、将主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量分别采用单一变量方式进行实验，得到不同状态下的汽轮机实时功率曲线；
C、针对每个汽轮机实时功率曲线建立汽轮机功率的PID调节器；
D、根据步骤C建立的PID调节器对主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量进行控制。
步骤B中，进行单一变量实验时，单一变量的变化包括线性变化和非线性变化。
步骤B中，根据试验结果对汽轮机实时功率曲线进行聚类处理，将每一类中的曲线进行拟合，得到拟合后的汽轮机实时功率曲线。
步骤C中，建立汽轮机功率的PID调节器包括以下步骤，
C1、在汽轮机实时功率曲线上选取若干个检测点；
C2、根据检测点数据选择PID调节器的初始参数；
C3、对PID调节器的初始参数进行整定，得到最优参数。
步骤C1中，对汽轮机实时功率曲线进行分段，每段功率曲线保持单调性，每段功率曲线上至少选取两个检测点，相邻功率曲线段上距离最近的两个检测点的功率偏差小于额定功率的5％。
步骤C3中，
首先，给定若干个比例环节系数的可选值，使用检测点数据输入PID调节器，然后遍历全部比例环节系数可选值，选择PID调节器输出线性度最高对应的比例环节系数可选值作为比例环节系数最优值；
然后，给定微分环节系数最小值，向PID调节器输入扰动信号，逐步增大微分环节系数，直至PID调节器的输出振荡周期小于设定阈值，此时的微分环节系数作为微分环节系数最优值；
最后，以PID调节器输出与汽轮机实时功率曲线线性度最高为目标，选定积分环节系数最优值。
得到最优参数后，使用试凑法对最有参数进行微调。
步骤D中，对主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量进行控制包括以下步骤，
根据汽轮机的目标功率，选择目标主蒸汽压力和目标供热流量，然后改变各调速汽门的开度，在使汽轮机的实际功率稳定在目标功率的同时，将主蒸汽温度和排气温度稳定在高效区间。
相比于实施例2，实施例3通过对PID调节器的参数进行优化，进一步提高了***运行的稳定性。
实施例4
一种电厂供热机组优化控制方法，包括以下步骤：
A、确定汽轮机的额定功率、主蒸汽温度区间、主蒸汽压力区间、排气温度区间和供热流量区间；
B、将主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量分别采用单一变量方式进行实验，得到不同状态下的汽轮机实时功率曲线；
C、针对每个汽轮机实时功率曲线建立汽轮机功率的PID调节器；
D、根据步骤C建立的PID调节器对主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量进行控制。
步骤B中，进行单一变量实验时，单一变量的变化包括线性变化和非线性变化。
步骤B中，根据试验结果对汽轮机实时功率曲线进行聚类处理，将每一类中的曲线进行拟合，得到拟合后的汽轮机实时功率曲线。
步骤C中，建立汽轮机功率的PID调节器包括以下步骤，
C1、在汽轮机实时功率曲线上选取若干个检测点；
C2、根据检测点数据选择PID调节器的初始参数；
C3、对PID调节器的初始参数进行整定，得到最优参数。
步骤C1中，对汽轮机实时功率曲线进行分段，每段功率曲线保持单调性，每段功率曲线上至少选取两个检测点，相邻功率曲线段上距离最近的两个检测点的功率偏差小于额定功率的5％。
步骤C3中，
首先，给定若干个比例环节系数的可选值，使用检测点数据输入PID调节器，然后遍历全部比例环节系数可选值，选择PID调节器输出线性度最高对应的比例环节系数可选值作为比例环节系数最优值；
然后，给定微分环节系数最小值，向PID调节器输入扰动信号，逐步增大微分环节系数，直至PID调节器的输出振荡周期小于设定阈值，此时的微分环节系数作为微分环节系数最优值；
最后，以PID调节器输出与汽轮机实时功率曲线线性度最高为目标，选定积分环节系数最优值。
得到最优参数后，使用试凑法对最有参数进行微调。
步骤D中，对主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量进行控制包括以下步骤，
根据汽轮机的目标功率，选择目标主蒸汽压力和目标供热流量，然后改变各调速汽门的开度，在使汽轮机的实际功率稳定在目标功率的同时，将主蒸汽温度和排气温度稳定在高效区间。
步骤D中，对主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量进行控制的过程中，对***产生的振荡进行抑制，包括以下步骤，
D1、选定振荡监测频率区间和监测阀体对象；
D2、建立振荡监测频率区间和监测阀体对象的关联函数；
D3、根据频率监测结果判断是否出现振荡，若出现振荡则使用相关联的阀体进行阀位的调整，抑制振荡。
设定监测阀体的阀位调整限制区间。
相比于实施例3，实施例4通过对***产生的振荡进行抑制，进一步提高了***运行的稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种电厂供热机组优化控制方法，其特征在于包括以下步骤：
A、确定汽轮机的额定功率、主蒸汽温度区间、主蒸汽压力区间、排气温度区间和供热流量区间；
B、将主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量分别采用单一变量方式进行实验，得到不同状态下的汽轮机实时功率曲线；
C、针对每个汽轮机实时功率曲线建立汽轮机功率的PID调节器；
建立汽轮机功率的PID调节器包括以下步骤，
C1、在汽轮机实时功率曲线上选取若干个检测点；
对汽轮机实时功率曲线进行分段，每段功率曲线保持单调性，每段功率曲线上至少选取两个检测点，相邻功率曲线段上距离最近的两个检测点的功率偏差小于额定功率的5％；
C2、根据检测点数据选择PID调节器的初始参数；
C3、对PID调节器的初始参数进行整定，得到最优参数；
首先，给定若干个比例环节系数的可选值，使用检测点数据输入PID调节器，然后遍历全部比例环节系数可选值，选择PID调节器输出线性度最高对应的比例环节系数可选值作为比例环节系数最优值；
然后，给定微分环节系数最小值，向PID调节器输入扰动信号，逐步增大微分环节系数，直至PID调节器的输出振荡周期小于设定阈值，此时的微分环节系数作为微分环节系数最优值；
最后，以PID调节器输出与汽轮机实时功率曲线线性度最高为目标，选定积分环节系数最优值；
D、根据步骤C建立的PID调节器对主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量进行控制；
对主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量进行控制包括以下步骤，
根据汽轮机的目标功率，选择目标主蒸汽压力和目标供热流量，然后改变各调速汽门的开度，在使汽轮机的实际功率稳定在目标功率的同时，将主蒸汽温度和排气温度稳定在高效区间；
对主蒸汽温度、主蒸汽压力、排气温度和供热流量进行控制的过程中，对***产生的振荡进行抑制，包括以下步骤，
D1、选定振荡监测频率区间和监测阀体对象；
D2、建立振荡监测频率区间和监测阀体对象的关联函数；
D3、根据频率监测结果判断是否出现振荡，若出现振荡则使用相关联的阀体进行阀位的调整，抑制振荡。
2.根据权利要求1所述的电厂供热机组优化控制方法，其特征在于：步骤B中，进行单一变量实验时，单一变量的变化包括线性变化和非线性变化。
3.根据权利要求1所述的电厂供热机组优化控制方法，其特征在于：步骤B中，根据试验结果对汽轮机实时功率曲线进行聚类处理，将每一类中的曲线进行拟合，得到拟合后的汽轮机实时功率曲线。
4.根据权利要求1所述的电厂供热机组优化控制方法，其特征在于：得到最优参数后，使用试凑法对最有参数进行微调。
5.根据权利要求1所述的电厂供热机组优化控制方法，其特征在于：设定监测阀体的阀位调整限制区间。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114384797B (zh) * 2022-01-05 2024-03-22 内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司 一种火电厂蒸汽温度控制方法
CN115981410B (zh) * 2023-03-17 2023-06-02 深圳市恒运昌真空技术有限公司 电源输出功率控制方法和装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102692875A (zh) * 2012-06-07 2012-09-26 王卫良 汽轮机主蒸汽压力跟踪优化方法
CN111352400A (zh) * 2020-03-13 2020-06-30 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院 一种供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制***

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59809724D1 (de) * 1998-07-20 2003-10-30 Siemens Building Tech Ag Selbstadaptiver PID-Regler

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102692875A (zh) * 2012-06-07 2012-09-26 王卫良 汽轮机主蒸汽压力跟踪优化方法
CN111352400A (zh) * 2020-03-13 2020-06-30 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院 一种供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制***

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