[发明专利]一种超临界火电机组机炉协调控制方法

摘要

本发明公开了一种超临界火电机组的直接能量平衡自抗扰协调控制方法。首先基于直接能量平衡的原理，构造热量信号与热量信号设定值用于主蒸汽压力回路控制。之后针对主蒸汽压力回路、中间点焓值回路及负荷回路分别设计自抗扰控制器，以减小煤质变化等不可测扰动对调节过程的影响。通过进一步在主蒸汽压力回路控制中引入时滞观测器，增强自抗扰控制器处理超临界火电机组大时滞对象时的性能。本发明的算法能在实现机组负荷大范围快速平稳跟踪的同时具有良好的扰动抑制性能。

主权项

1.一种超临界火电机组机炉协调控制方法，所述超临界火电机组包括锅炉和汽轮机组，其特征在于，所述控制方法包括：获取所述超临界火电机组的运行状态参数，所述运行状态参数包括给煤量现值u_p0、给水量现值u_h0、主汽调门开度现值u_g0、发电负荷值N_e、主蒸汽压力值P_T、汽轮机组第一级压力值P₁、中间点蒸汽压力值P_m和中间点蒸汽焓值h_m；将所述超临界火电机组的发电负荷指令N_er作为设定值，分别得到对应所述发电负荷指令N_er的主蒸汽压力设定值P_Tr和中间点蒸汽焓值设定值h_mr；获取锅炉给煤量曲线g(N)以及与所述锅炉给煤量u_p相对应的锅炉给水量曲线f(u_p)，根据所述锅炉给煤量曲线g(N)得到所述发电负荷指令N_er对应的锅炉给煤量预调值g(N_er)；获取锅炉蓄热系数C_b，基于能量平衡构建锅炉热量信号Q_m和汽轮机组热量需求信号Q_r，并设计锅炉主控自抗扰控制器，并以所述给煤量现值u_p0和锅炉热量信号Q_m为输入值通过所述锅炉主控自抗扰控制器计算输出得到锅炉给煤量调控量Δu_p，从而得到锅炉给煤指令u_p，u_p＝g(N_er)+Δu_p；根据所述锅炉给水量曲线f(u_p)得到所述锅炉给煤量指令u_p对应的锅炉给水量预调值f(u_p)；分别设计给水主控自抗扰控制器和汽轮机组主控自抗扰控制器，并以所述锅炉给煤指令u_p、中间点蒸汽焓值设定值h_mr和中间点蒸汽焓值h_m作为输入值，通过所述给水主控自抗扰控制器设计计算输出得到锅炉给水量调控值Δu_h，从而得到锅炉给水指令u_h，u_h＝f(u_p)+Δu_h；通过汽轮机组主控自抗扰控制器设计获得主汽调门开度u_g；分别通过锅炉给煤指令u_p、锅炉给水指令u_h和主汽调门开度u_g对所述超临界火电机组的给煤量、给水量和主蒸汽阀门进行调控。