[发明专利]发电站调节的自动适配

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于自动适配技术设备、特别是发电站的调节的方法，以及一种具有对技术设备的调节的自动化系统。

背景技术

为了自动化，特别是为了在技术设备、例如蒸汽发电站中自动控制和/或调节方法技术的过程，通常采用自动化系统。

这样的用于技术设备的、以控制系统中实施的软件的形式提供的自动化系统（以单环或多环的调节回路的形式）包含调节系统，借助该调节系统在该技术设备中（大多在子系统层级上）描绘方法技术的过程，并且借助该调节系统通过由调节系统控制的执行环节/机构来调节/控制技术设备。

在此，例如单环的调节回路由模拟测量技术地采集待调节的过程参量（调节参量）以及将所测量的过程参量经由模/数（A/D）转换读入自动化系统来组成。此外，调节回路大多设置滤波器，借助其清除所测量的过程参量的噪声。调节回路预先给定用于过程参量的额定值（主导参量）并且形成调节参量与额定值的偏差（调节差）。调节算法（调节器）根据调节差确定，如何操纵调节环节/机构以使得调节参量与主导参量接近（执行信号）。通过数/模（D/A）转换将调整信号输出到技术系统的执行环节/机构。

在建立这样的调节回路的情况下此外在用户侧选择或设置调节回路参数，诸如传递环节、时间常数和/或放大系数。

为了使技术设备的子系统、例如蒸汽发电站的蒸汽发电机组自动化，在此需要的是，对于该要自动化的子系统构造多个这样的调节回路。

子系统的、例如蒸汽发电机组的调节回路在此不是彼此独立的而是基于方法/过程技术的情况（过程技术地）强烈彼此关联。

例如，通过在蒸汽发电机组中经由新鲜空气通风装置调节新鲜空气馈送来强烈地影响经过抽吸而对蒸汽发电站模块的燃烧室中的压力进行的调节。同样，在蒸汽发电机组中的提高的燃料物料流量不仅导致提高的蒸汽产量，而且其还影响蒸汽发电机组中的蒸汽温度，该蒸汽温度应当借助喷射装置保持恒定。借助给水泵对给水物料流量进行的调节以及借助给水调节阀对给水压力进行的调节也彼此相关。

为了能够达到高的调节品质以及高的设备稳定性，必须在观察的子系统中按照调节技术再次退耦或断开这样的通过过程技术给出的（横向）耦合。这在调节技术上通过使用具有在调节结构中或在调节回路之间的退耦支路的所谓退耦网络来进行。这些退耦支路在此包含所谓的退耦环节，例如DT1提前（Vorhalte-）和/或PTn延迟环节。

根据实际存在的、过程技术的耦合的类型必须通过延迟环节或者提前环节退耦。

通过具有提前/延迟环节的提前/延迟支路，在此特定的过程参量的调节差由此不再仅作用于待分配给其的执行环节，而且还作用于所耦合的调节回路的执行环节。

通过与多个执行环节协调的动作可以确保，仅影响当前受调节差影响的那个过程参量，并且另一个（过程技术地耦合的）过程参数能够保持其额定值或者与额定值的偏差尽可能小。

退耦支路的设计、即参数化取决于观察的系统的实际动力学过程特性并且必须在发电站调节启动时执行。

在参数化的情况下执行设备试验。分析试验结果然后提供如下结果：哪些参数应被何种程度地改变。然后一直手动地调节参数，直至调节达到最佳可能的退耦。

参数化耗费时间地实施并且相应地是昂贵的。

在试验实施的时间段内技术设备、例如蒸汽发电站按照通过蒸汽发电站提供电功率的电网的当前功率要求可能不是经济地，例如不是低成本地运行。

过程的动力学通常取决于设备的当前运行状态，从而必须在多个时间点或关于多个时间点执行参数化。

此外、技术设备，如发电站过程的动力学特性通过采用不同的燃料种类、通过磨损、通过弄脏等而随时间变化。

一次设置到特定的设备特性的退耦支路随着时间而不再是最优。调节特性因此随时间变差，设备稳定性降低。

基于此，由此需要用于耦合的多参量系统的待简单建立的设备调节。

按照现有技术，对于所耦合的多参量系统的所谓的多参量调节是公知的。

在多参量调节的情况下观察具有多个调节参量和多个执行环节的总系统，如技术设备或技术设备的仅一个子系统。在此，每个执行环节理论上可以作用于每个调节参量，由此，考虑在子系统中的过程的理论上多维的过程技术耦合。

由此在这样的多参数调节的情况下/通过这样的多参数调节，模拟耦合的多参量系统。

如果多参量调节器针对耦合的多参数系统设计，则由此也自动地产生退耦结构。

但这样的多参量调节器或这样的多参量调节具有一个或多个以下缺陷，这些缺陷使得其不适用于技术设备，如发电站的调节。