[发明专利]一种煤质变化下超临界机组AGC优化控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超临界机组AGC优化控制方法，尤其是一种煤质变化下超临界机组AGC优化控制方法。

背景技术

随着材料技术的发展和节能要求的不断提高，超临界及超超临界机组在国内电源建设中得到了越来越广泛的应用。电网容量越来越大，对电能的品质也要求越来越高，为了电网的安全稳定运行，各大型火电机组都要求投入AGC功能，要求AGC控制机组的负荷范围大(一般要求50％--100％额定负荷)，并且要求机组具备快速、准确、稳定的响应负荷变化需求。

1、电网调度AGC考核标准及常规控制方案

(1)AGC考核标准

AGC考核主要从调节速率、调节精度、响应时间三方面进行考核。如图1典型AGC机组设点控制过程所示，这是网内某台机组一次典型的AGC机组设点控制过程。图中，P_min，i是该机组可调的下限出力，P_max，i是其可调的上限出力，P_Ni是其额定出力，P_di是其启停磨临界点功率。整个过程可以这样描述：T0时刻以前，T1时刻以前，该机组稳定运行在出力值P1附近，T0时刻，AGC控制程序对该机组下发功率为P2的设点命令，机组开始涨出力，到T1时刻可靠跨出P1的调节死区，然后到T2时刻进入启磨区间，一直到T3时刻，启磨过程结束，机组继续涨出力，至T4时刻第一次进入调节死区范围，然后在P2附近小幅振荡，并稳定运行于P2附近，直至T5时刻，AGC控制程序对该机组发出新的设点命令，功率值为P3，机组随后开始降出力的过程，T6时刻可靠跨出调节死区，至T7时刻进入P3的调节死区，并稳定运行于其附近。

(2)超临界机组常规控制方案

1)AGC方式下机组负荷指令的产生

图2中，T为切换器，进行支路切换；A为模拟量发生器，可设定模拟量数值；≮、≯为不小于和不大于判断器，分别接收来自模拟量发生器A的负荷下限和负荷上限的限定，不超过设定值则输出与输入相同；V≯为速率限制器，接收负荷变化率的限定，可控制输入量的变化速率。机组若要投入AGC，前提是机组工作在协调(CCS)方式下，此时的负荷指令LDSP是经过速率限制以及负荷下限、上限限制后的值，所述速率以及负荷上下限由电厂操作人员设定。当在CCS方式下投入AGC后，LDSP前的切换器切至AGC支路，LDSP的值即为中调指令；否则为电厂操作员设定的指令。

2)超临界机组常规控制方式

超临界机组在投入AGC时，一般而言协调控制方式为汽轮机侧进行负荷控制，为单回路系统，比较简单；锅炉侧控制压力，涉及因素较多，为保证压力、温度等参数合适，通过引入压力前馈，提前使锅炉主控输出发生变化，从而加快控制速度。常规锅炉主控逻辑如图3所示。

其中，前馈主要包含两部分：PID环节PV输入量为主汽压力测量值，SP输入量为主汽压力设定值，FF输入量为锅炉主控前馈输入端，其中函数F(x)输入量为机组负荷指令，所述函数F(x)作为比例环节，本身具有线性或非线性；根据机组负荷指令经过函数F(x)产生一固定的锅炉主控指令，若煤为设计煤种，可根据锅炉厂家提供的函数直接设定F(x)；根据主汽压力设定值与测量值之间的偏差产生一微分前馈，原理为偏差值减去所述偏差值经一惯性滞后环节后的值，相当于微分作用。PID最终的输出量为锅炉主控输出。

这种控制方案在机组工况稳定，煤质稳定时，压力、温度等控制效果较好，AGC考核能够达到中调要求，但在煤质发生变化，尤其变化较大时，压力等主要参数波动较大，影响负荷的响应速度和控制精度，从而导致AGC考核品质不达标。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种煤质变化下超临界机组AGC优化控制方法，它通过对机组当前的煤质情况进行判断，进而对机组锅炉主控的主要参数进行优化调整，从而保证主蒸汽压力的快速性、稳定性，保证超临界机组在AGC方式下负荷变化时的调节速率、调节精度和响应时间。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种煤质变化下超临界机组AGC优化控制方法，它包括并网机组在CCS运行方式下，投入AGC中调指令经负荷变化速率环节限定以及机组实际负荷上下限限制，获得的机组负荷指令，同时，利用采集得到的主汽压力及其设定值共同实现机组锅炉主控控制，本发明引入煤质校正系数BTU进行控制优化，具体包括：