[发明专利]一种F级燃气蒸汽联合循环系统自启停控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种F级燃气蒸汽联合循环系统自启停控制系统，其特征是，包括监控后台以及多个对应不同被控F级燃气蒸汽联合循环系统的控制机柜；监控后台通过各控制机柜控制各相应F级燃气蒸汽联合循环系统的运行，以及获取相应F级燃气蒸汽联合循环系统的运行信息；

各控制机柜包括电源、过程控制模块、输入输出接口模块以及通讯模块；过程控制模块通过通讯模块与监控后台连接通信；输入输出接口模块包括输入模件和输出模件；过程控制模块通过输入模件获取被控联合循环系统的运行参数信息，通过输出模件向被控联合循环系统输出控制指令；

过程控制模块包括系统控制单元和多个单体设备控制单元；系统控制单元根据被控联合循环系统的运行参数信息，通过各单体设备控制单元控制相应子系统中各设备的启动或停止，以控制被控联合循环系统中的多个子系统启动或停止；

过程控制模块在对F级燃气蒸汽联合循环系统进行控制时，系统控制单元执行系统层控制，用于实现F级燃气蒸汽联合循环系统某个特定工艺的所有子系统的顺序启停控制，单体设备控制单元执行单体设备层控制，用于完成相应子系统中各单体设备的启停控制。

2.根据权利要求1所述的F级燃气蒸汽联合循环系统自启停控制系统，其特征是，各控制机柜中，所述电源包括至少两个冗余设置的电源模块以及冗余切换模块，冗余切换模块根据各电源模块的运行状态控制其中一个电源模块向控制机柜中的其它设备提供工作电源。

3.根据权利要求1所述的F级燃气蒸汽联合循环系统自启停控制系统，其特征是，各控制机柜中，所述过程控制模块包括互为备用的主控模块和备用控制模块，两者之间相互通信，并分别与电源、输入输出接口模块和通讯模块之间连接通信。

4.根据权利要求1所述的F级燃气蒸汽联合循环系统自启停控制系统，其特征是，各控制机柜中，过程控制模块、电源、输入输出接口模块和通讯模块分别通过电源和数据总线连接通信。

5.根据权利要求1所述的F级燃气蒸汽联合循环系统自启停控制系统，其特征是，被控联合循环系统通过通讯管理机连接网络交换机，进而与监控后台连接通信。

6.根据权利要求1所述的F级燃气蒸汽联合循环系统自启停控制系统，其特征是，所述联合循环系统为单轴F级燃气轮机联合循环系统，或双轴F级燃气轮机联合循环系统。

7.一种权利要求1-6任一项所述F级燃气蒸汽联合循环系统自启停控制系统的控制方法，F级燃气蒸汽联合循环系统包括F级燃气轮机及其辅助子系统、余热锅炉及其辅助子系统、蒸汽轮机及其辅助子系统以及外围设备和公用子系统；其特征是，系统启停控制方法包括：

系统控制单元按照预先分析得到的工艺流程数据，确定各子系统的启动或停机顺序；

系统控制单元根据启动或停机顺序，分别向各单体设备控制单元发送启动或停机指令信号；

各单体设备控制单元接收所述启动或停机控制信号，对相应子系统中的各单体设备进行启动或停机控制；

在启停控制过程中，各单体设备控制单元获取相应子系统中各单体设备的运行状态数据，将运行状态数据传输至系统控制单元，并根据获取到的运行状态数据进行设备控制；系统控制单元根据接收到的单体设备运行状态数据，进行系统状态识别，并根据状态识别结果调整其向单体设备控制单元发送的启动或停机指令信号中的控制参数。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征是，单体设备控制单元的控制模式包括用于实际控制的常规控制模式和用于离线仿真的仿真控制模式；

仿真控制模式下，单体设备控制单元接收系统控制单元的启动或停机指令信号，利用预设的对应被控单体设备的设备控制模型获得仿真设备运行状态信号，反馈至系统控制单元。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征是，在控制被控联合循环系统启动时，子系统的启动控制顺序为：辅助系统启动和余热锅炉上水控制、燃气轮机及压气机启动控制至并网、余热锅炉启动带负荷、蒸汽轮机启动控制、蒸汽轮机并网控制和升负荷进入自动发电控制模式。

10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征是，在控制被控联合循环系统停机时，子系统的停机控制顺序为：联合循环系统退出自动发电控制模式、燃气轮机系统减负荷至最小出力、蒸汽轮机系统停机、燃气轮机系统停机、余热锅炉系统停机，以及辅助系统停机直至联合循环系统整体停机。