[发明专利]火电机组汽轮机高压调门流量特性修正方法

说明书

 

技术领域  

本发明属于火力发电机组自动控制技术领域，尤其涉及一种火电机组汽轮机高压调门流量特性修正方法。可用于火电机组在参与电网调频调峰时的汽轮机高压调门开度自动控制，保证机组在调频调峰时，汽轮机高压调门开度与主蒸汽流量的线性对应。

背景技术

调频调峰是电网公司维持电网频率稳定的重要手段。为了电网的安全、稳定、经济运行和提高供电电能质量，电网公司要求上网火力发电机组必须具备调频调峰功能，并提出了具体的技术指标和考核办法。火电机组汽轮机高压调门是调频调峰的重要执行机构，直接控制进入汽轮机的蒸汽流量，满足调频调峰的要求，汽轮机高压调门开度与主蒸汽流量的线性对应程度，决定了机组调频调峰的控制品质。

近些年众多国内学者对火电机组汽轮机高压调门控制相关问题进行了研究与探讨，例如《汽轮机技术》的《汽轮机调门流量曲线测试及流量管理函数优化研究》改进了汽轮机调门流量曲线的测试方法，并提出了一种新的基于多边界条件多目标的流量管理函数优化方法，提高了顺序阀模式下流量曲线的线性度，减少了调门的重叠度，提高了机组热经济性。《发电设备》的《汽轮机调门最佳重叠度的确定方法》提出了一种用试验得出单个调门的实际流量特性曲线，并通过作图法直观得出重叠度的最佳范围，进一步通过调节系统试验确定最佳重叠度的方法。《华北电力技术》的《基于历史数据分析的汽机调门曲线优化》针对汽机阀门流量特性不线性的情况，运用数理统计方法，通过对DCS历史数据的采集分析，对实际的汽机调门-流量特性进行辨识，使汽机调门流量曲线线性化。中国专利“汽轮机调速汽门的控制方法和系统”专利申请号CN201110388385.X，提出了一种汽轮机调速汽门的控制方法和系统，通过测量多个调速汽门中的每一个所控制的总流量，设置汽轮机的负荷阈值，并设置多个调速汽门中的每一个调速汽门的重叠度，控制多个调速汽门的开启顺序，实现降低能耗的技术效果，保证汽轮机使用的安全性、经济性。中国专利“汽轮机高压调门流量特性在线测试方法”专利申请号CN201010222664.4，提出了一种汽轮机高压调门流量特性在线测试方法，根据计算结果，修改阀门管理参数和各个高压调门流量特性曲线。中国专利“利用调门开度限制实现汽轮机一次调频功能的方法”专利申请号CN201010507101.X，提出了补汽阀开度限制处理方法和高压调门开度限制处理方法，实现补汽阀平时处于关闭状态，而在一次调频动作的情况下为了快速增加负荷才开启，对于高压调门全开滑压运行的汽轮机组，能够实现一次调频动作时快速减少负荷，满足一次调频性能要求。。

以上这些文献及专利主要从提高阀门流量曲线的线性度、减少阀门的重叠度以及利用补汽阀进行调节等方面进行了阐述，并提出了具体的试验方法和模型辨识方法，提高汽轮机使用的安全性、经济性，但对机组在调频调峰过程中不同工况下的汽轮机高压调门控制没有进行有针对性的研究。

发明内容   

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种火电机组汽轮机高压调门流量特性修正方法，其目的是为了解决火电机组在参与电网调频调峰过程中的汽轮机高压调门自动控制问题，保证机组在调频调峰时，汽轮机高压调门开度与主蒸汽流量的线性对应。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

火电机组汽轮机高压调门流量特性修正方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步：在原汽轮机数字电液控制系统的逻辑组态综合阀位控制回路中增加火电机组汽轮机高压调门流量特性修正控制回路接口；

第二步：进行火电机组汽轮机高压调门流量特性修正控制回路逻辑组态，并将其输出引入到火电机组汽轮机高压调门流量特性修正回路接口中作为综合阀位指令的偏置修正信号；

第三步：控制系统投入实际运行，根据实时运行曲线，在线整定火电机组汽轮机高压调门流量特性修正控制回路相关参数，最终达到预期的控制效果。

所述的火电机组汽轮机高压调门流量特性修正控制回路包括判断机组的运行状态，依据机组不同的运行状态计算机组的综合阀位指令的偏置修正信号。

所述的机组的运行状态，包括一次调频动作、二次调频动作、高压调门所处位置、单阀运行方式、顺序阀运行方式、机组的主蒸汽压力高低。

所述的机组的综合阀位指令的偏置修正信号，是由多个基于机组运行状态的修正量，和多个基于机组运行状态的修正系数组成，包括一次调频修正量、二次调频修正量、顺序阀方式综合阀位指令修正系数、顺序阀方式主蒸汽压力修正系数、单阀方式综合阀位指令修正系数、单阀方式主蒸汽压力修正系数。