[发明专利]火电厂调节阀的多级脉冲控制方法

说明书

本发明涉及一种火电厂调节阀的多级脉冲控制方法，依次包括如下步骤：1）由手操器和PID形成单回路控制逻辑，手操器的输出指令引入脉冲调节阀的偏差值控制回路；2)手操器的输出指令与脉冲调节阀的位置反馈脉冲信号形成偏差值，由该偏差值计算出多级控制开关脉冲；3）步骤2）结束后，控制系统投入实际运行，根据控制系统的被调量的实时值以及脉冲调节阀的动作特性曲线，在线整定控制参数。本发明使脉冲调节阀系统具有最佳的瞬态特性和鲁棒性，使得被调量的控制更加快速和精准。

技术领域

本发明涉及一种火电厂调节阀的多级脉冲控制方法，属于火力发电厂最终控制元件在热工自动化定位控制技术领域。

背景技术

目前，我国的自动控制仪表在火力发电厂中应用的有电动单元组合仪表、组装组件仪表、单回路调节器以及绝大部分使用的分散控制系统(DCS)，这些仪表或是模拟的、或是数字的，它们的PID调节单元都是连续量调节器，都以4-20mA为输出信号，执行回路通过一级伺服放大来实现阀门的定位控制。特殊地，上世纪80年代末到90年代中期我国从前苏联整套引进共10台火力发电机组，其使用的是东欧国家普遍采用的由脉冲调节器组态而成的自动调节系统。比如，1994年投产的华能南京电厂两台300MW机组和1999年投产的国华绥中发电厂两台800MW超临界机组，它们的热工自动调节系统都由苏产AK3CP-M系列电动单元组合仪表组态而成。该仪表以线性运算放大器作为主要元件，功能上可分为：PID脉冲调节单元，电流电压转换单元，用于积分、微分、阻尼的动态单元，完成加减乘除的运算单元、偏差报警单元、非线性函数发生单元等，其中的脉冲调节单元接受连续量偏差信号，输出一串开关脉冲序列，是该套仪表的核心部件，它采用以经典线性控制理论为基础的脉冲宽度调制技术，根据输入信号大小来调节脉冲宽度而频率是固定的，该技术在瞬态特性、鲁棒性等方面的缺陷显得尤为突出，并且输出电压纹波较大。脉冲调节器在国产机组和国产DCS中均无应用，国内研究机构和DCS厂家也未对脉冲调节器进行深入研究。

随着DCS应用技术的飞速发展和前苏联产品备品备件的消逝，电厂原整套引进的苏产脉冲调节阀伺服系统都几乎更换升级为模拟量连续调节器，但也有个别电厂的极少数控制阀还保留脉冲调节模式。然而，采用脉冲宽度调节控制技术的脉冲调节阀已经不能适应于当前DCS控制精度和发电工艺要求。

由脉冲调节器组态而成的自动调节阀如何更好地在热工分散控制系统中实现是一个重要研究方向。

中国专利201110111259.X公开了一种脉冲产生方法及装置，该脉冲产生装置可以同时获得波形控制指令和波形指令进行解码处理，多个解码器同时解码呈现出流水作业，流水线方式的解码是将一条指令的解码过程分成多步来进行，每一级电路只处理其中的一步，这样多级电路同时处理流水线上的多个指令，实现在解析指令的同时，输出波形，使得以前在多个时钟周期内才能解析的一条指令缩短到平均一个时钟周期以内，降低了解码所用时间，提高了解码效率，进而提高了脉冲波形产生的速度和频率。该专利未公开多级脉冲的控制方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，通过伺服驱动系统把输入的偏差信号转换成对执行机构的正、反转控制方法，使其具有更好的瞬态特性和鲁棒性的火电厂调节阀的多级脉冲控制方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：火电厂调节阀的多级脉冲控制方法，依次包括如下步骤：

1)由手操器和PID形成单回路控制逻辑，手操器的输出指令引入脉冲调节阀的偏差值控制回路；

其特征在于：还包括如下步骤：

2)步骤1)结束后，手操器的输出指令与脉冲调节阀的位置反馈脉冲信号形成偏差值，由该偏差值计算出多级控制开关脉冲；

3)步骤2)结束后，控制系统投入实际运行，根据控制系统的被调量的实时值以及脉冲调节阀的动作特性曲线，在线整定控制参数。