[实用新型]无PID的汽轮机功率调节设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及控制领域，具体地，涉及一种无PID的汽轮机功率调节设备。

背景技术

火力发电厂通过锅炉和汽轮发电机进行发电。锅炉与汽轮机发电单元机组应能够快速响应负荷变化的需求并参与电网调频，同时还应能够克服来自各方面的扰动，确保机组的安全、稳定、经济运行，因此对单元机组的控制系统提出了更高的要求。火力发电厂协调控制系统应运而生。

为了适应电网对机组自动发电量控制（AGC）和一次调频的品质要求，协调控制系统一般采用以“炉跟机”为基础的协调控制方式。在这种控制方式下，锅炉调节器自动调节机组的主汽压力，汽机调节器自动调节机组的有功功率。

图1和图2中示出了现有技术中采用“炉跟机”控制方式的两种常用的汽机调节回路。其中，图1示出了采用汽机功率单回路调节器的汽机调节回路；图2示出了采用汽机功率-速度级压力串联调节的汽机调节回路。如图1和图2中所示，现有技术采用的汽机调节回路中使用比例积分微分（PID）调节器（例如，汽机功率调节器100和速度级压力调节器110）参与控制。虽然PID控制技术成熟，然而，实际使用中必须先对PID调节器参数进行整定。对PID调节器参数进行整定需要耗费大量时间和人力成本，并且如果参数设置不合适，系统将面临震荡甚至发散的风险，严重威胁发电机组的安全。

针对上述问题，现有技术中尚无良好解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种设备，该设备能够克服现有技术中存在的缺点，无需参数整定而能够快速准确地对汽轮机的功率进行调节。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种无PID的汽轮机功率调节设备，包括：阈值设置装置，被配置成设置预定阈值；比较装置，被配置成比较所述汽轮机的有功功率给定值与有功功率实际值；以及执行装置，被配置成：当所述有功功率给定值大于所述有功功率实际值所述预定阈值时，开门调节汽轮机调门；以及当所述有功功率给定值小于所述有功功率实际值所述预定阈值时，关门调节所述汽轮机调门。

可选地，所述执行装置包括：数字电调（DEH）单元，被配置成发送指令信号以调节所述汽轮机调门；以及控制单元，被配置成：当所述有功功率给定值大于所述有功功率实际值所述预定阈值时，发送协调控制装置（CCS）增指令信号脉冲到所述DEH单元，以指示所述DEH单元开门调节所述汽轮机调门；以及当所述有功功率给定值小于所述有功功率实际值所述预定阈值时，发送CCS减指令信号脉冲到所述DEH单元，以指示所述DEH单元关门调节所述汽轮机调门。

可选地，所述DEH单元还被配置成：当接收到所述CCS增指令信号脉冲或所述CCS减指令信号脉冲后，根据所接收到的脉冲的个数或持续时间生成DEH调门指令信号增量；叠加所生成的DEH调门指令信号增量与当前指令信号；以及利用叠加后的指令信号调节所述汽轮机调门。

可选地，所述DEH单元还被配置成：在未接收到所述CCS增指令信号脉冲或所述CCS减指令信号脉冲的情况下，继续利用当前指令信号调节所述汽轮机调门。

可选地，所述比较装置还被配置成计算所述有功功率给定值与所述有功功率实际值的差值；以及所述执行装置包括：控制单元，被配置成当所述差值的绝对值大于所述预定阈值时，叠加所述差值与负荷参考信号；以及数字电调（DEH）单元，被配置成根据经所述控制单元叠加后的信号来调节所述汽轮机调门，以及向所述控制单元发送所述负荷参考信号。

通过上述技术方案，比较汽轮机的有功功率给定值与反映汽轮机实时工作状态的有功功率实际值，利用差值变化来调节汽轮机功率，因此能够最大化地消除调节速度、惯性和延迟之间的矛盾，从而能够快速平稳地对汽轮机的功率进行调节。考虑到汽轮机组运行时可能具有的功率波动，采用当有功功率给定值与有功功率实际值差值超过预定阈值时触发调节动作的方式，能够可设置地消除波动对调节动作造成的影响。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1示出了采用汽机功率单回路调节器的汽机调节回路；

图2示出了采用汽机功率-速度级压力串联调节的汽机调节回路；

图3是根据本实用新型实施方式的无PID的汽轮机功率调节方法流程图；

图4是根据本实用新型实施方式的无PID的汽轮机功率调节设备框图；