[发明专利]一种基于变频循泵的汽轮机冷端优化运行控制方法

权利要求书

1.一种基于变频循泵的汽轮机冷端优化运行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、采集变频循泵转速、变频循泵电压、变频循泵电流、循环水进凝汽器入口温度、汽轮机电功率五个变量作为控制系统的输入变量，且输入变量经过了滤波，该滤波的方法：汽轮机电功率波动不超过15MW且维持5分钟以上的所有输入变量在维持时间内的均值为滤波结果，进入步骤B；

B、忽略变频循泵功率因数随变频循泵耗功的变化，由变频循泵电压和变频循泵电流相乘得到变频循泵耗功，汽轮机电功率与变频循泵耗功之差，再除以汽轮机电功率与汽轮机额定电功率的比值即为当前微增功率，进入步骤C；

C、设置历史库预测模型，该历史库预测模型为在输入变频循泵转速和循环水进凝汽器入口温度时计算并输出预测微增功率的模型；历史库预测模型的算法是在63个节点的集合中进行二维插值，这些节点是在变频循泵转速、循环水进凝汽器入口温度、预测微增功率的三维坐标系中的已知数值点；节点的初值根据设备厂商提供的变频循泵特性曲线、凝汽器特性曲线、背压对功率的修正曲线这三个设计曲线进行计算；机组在运行过程中，由输入控制系统的变频循泵转速、循环水进凝汽器入口温度以及按步骤B计算的当前微增功率来实时更新历史库预测模型的节点，进入步骤D；

D、在输入控制系统的变频循泵转速变量数值上加1转/分，和输入控制系统的循环水进凝汽器入口温度变量作为自变量，在历史库预测模型中插值计算获得预测微增功率﹢；在输入控制系统的变频循泵转速变量数值上减1转/分，和输入控制系统的循环水进凝汽器入口温度变量作为自变量，在历史库预测模型中插值计算获得预测微增功率﹣，进入步骤E；

E、设置观测窗口，该观测窗口能够存储每一次更新节点前的历史库预测模型，并对当前微增功率、预测微增功率﹢和预测微增功率﹣这三组参数进行监督：当预测微增功率﹢和预测微增功率﹣的差值的绝对值大于当前微增功率的3％时，则利用观测窗口存储的历史库预测模型，按照步骤D中的方法重新计算预测微增功率﹢和预测微增功率﹣，进入步骤F；

F、设置比较器，该比较器对受观测窗口监督后的当前微增功率、预测微增功率﹢、预测微增功率﹣这三组参数进行比较，激活这三组参数中最大值对应的变频循泵转速，经限幅和限速后，即为控制系统的输出。

2.如权利要求1所述的一种基于变频循泵的汽轮机冷端优化运行控制方法，其特征在于：所述的步骤C中，节点的初值计算方法：选择5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃这7个参数作为节点的循环水进凝汽器入口温度变量，选择40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、110％、120％额定变频循泵转速这9个参数作为节点的变频循泵转速变量，以上两个变量取值的两两组合即为节点的自变量，因而节点共7×9＝63个；在变频循泵特性曲线上，由9个不同变频循泵转速计算获得9个不同的循环水流量和变频循泵耗功；由9个不同的循环水流量和7个不同的循环水进凝汽器入口温度之间两两组合的参数，在凝汽器特性曲线上计算获得63个凝汽器真空，并由背压对功率的修正曲线计算获得63个不同真空下的汽轮机电功率，减去同一循环水流量下的变频循泵耗功即为63个节点的预测微增功率因变量。

3.如权利要求1所述的一种基于变频循泵的汽轮机冷端优化运行控制方法，其特征在于：所述的步骤C中，历史库预测模型的节点的更新规则：输入控制系统的变频循泵转速n、循环水进凝汽器入口温度T以及按步骤B计算获得的当前微增功率P，替换历史库预测模型中的一个节点，该节点的变频循泵转速n₀、循环水进凝汽器入口温度T₀、预测微增功率P₀与(n,T,P)的欧式距离在所有节点与(n,T,P)的欧式距离中最小，欧式距离L的计算公式如下：

历史库预测模型的节点实时更新，使得历史库预测模型能够跟随设备运行状态变化而变化。

4.如权利要求1所述的一种基于变频循泵的汽轮机冷端优化运行控制方法，其特征在于：所述的步骤E中，观测窗口每一次存储的历史库预测模型，都覆盖上一次存储的历史库预测模型。

5.如权利要求1所述的一种基于变频循泵的汽轮机冷端优化运行控制方法，其特征在于：所述的步骤F中，限幅为40％至120％额定变频循泵转速，限速为每分钟变化不超过1％额定变频循泵转速。