[发明专利]一种双抽汽轮机解耦调节系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种双抽汽轮机解耦调节系统及其控制方法，所述系统包括：第一压力传感器，用于获取第一调整抽汽管道的压力采样值；第二压力传感器，用于获取第二调整抽汽管道的压力采样值；转速传感器，用于获取双抽汽轮机主轴的转速采样值；滤波器，用于过滤第一压力传感器、第二压力传感器及转速传感器获取的采样值；模糊控制器，用于根据滤波器过滤后的采样值，基于多变量模糊控制输出开度控制电压信号；执行机构，用于根据开度控制电压信号分别对高压控制阀、中压控制阀和低压控制阀的开度进行控制调节，实现双抽汽轮机解耦调节。本发明能够解决双抽汽轮机组热、电负荷的强耦合问题。

技术领域

本发明属于双抽汽轮机解耦调节技术领域，特别涉及一种双抽汽轮机解耦调节系统及其控制方法。

背景技术

抽汽式汽轮机是指汽轮机带动发电机向电网输送电能的同时又在汽轮机合适的通流位置处抽出一部分蒸汽进入热网供热，另一部分蒸汽继续在透平流道内膨胀做功，带动汽轮机的转子输出轴做功，以此来大大提高汽轮机的热效率和运行经济性。双抽汽轮机是指汽轮机分别提供两个压力等级的抽汽，均用于供热。

已有技术中，工业上很多地方仍采用PID单回路控制方式对双抽汽轮机进行控制，由于热、电负荷的频繁波动，会影响整个系统的控制性能。对此，一些学者采用对高中低压调节阀开度的匹配和对解耦系数的调整来实现热电负荷解耦，但现有方法只实现了热电负荷的静态解耦，且解耦效果依赖于解耦系数的匹配；采用数字电液(DEH)控制技术实现汽轮机电负荷与热负荷之间的解耦控制，但由于DEH直接控制调节汽门，调节汽门开度时极易造成调门磨损；采用对角线矩阵综合法实现热电负荷解耦控制，但该方法严重依赖数学模型；采用神经网络的任意曲线逼近能力虽然能实现良好的双抽汽轮机解耦效果，然而网络结构难确定，计算量大。

综上，亟需一种新型的双抽汽轮机解耦调节系统及其控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双抽汽轮机解耦调节系统及其控制方法，以解决双抽汽轮机组热、电负荷的强耦合问题，同时解决双抽汽轮机组现有控制系统仍存在的一个或多个缺点。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种双抽汽轮机解耦调节系统，包括：

第一压力传感器，用于获取第一调整抽汽管道的压力采样值；

第二压力传感器，用于获取第二调整抽汽管道的压力采样值；

转速传感器，用于获取双抽汽轮机主轴的转速采样值；

滤波器，用于过滤第一压力传感器、第二压力传感器及转速传感器获取的采样值；

模糊控制器，用于根据滤波器过滤后的采样值，基于多变量模糊控制输出高压控制阀、中压控制阀和低压控制阀的开度控制电压信号；

执行机构，用于根据所述高压控制阀、中压控制阀和低压控制阀的开度控制电压信号分别对高压控制阀、中压控制阀和低压控制阀的开度进行控制调节，实现双抽汽轮机解耦调节。

本发明的进一步改进在于，所述第一调整抽汽管道用于与高压缸与中压缸之间的连通管道相连通；所述第二调整抽汽管道用于与中压缸与低压缸之间的连通管道相连通。

本发明的进一步改进在于，所述转速传感器为光电脉冲传感器。

本发明的进一步改进在于，所述模糊控制器中，根据输入的第一压力传感器的压力采样值、第二压力传感器的压力采样值以及转速采样值，基于多变量模糊控制输出高压控制阀、中压控制阀和低压控制阀的开度控制电压信号的步骤具体包括：

(1)输入输出变量模糊化：选取各控制量设定值与对应采样值的偏差信号和偏差变化率为输入量，各控制阀的开度控制电压信号为输出量；确定输入量的模糊论域、模糊集合、隶属度函数以及隶属度取值范围；