【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及燃煤機組控制，具體涉及燃煤機組前饋控制方法。
技術介紹
1、近年來，風電、太陽能等新能源在電力系統中的滲透率不斷提高，而新能源發電的隨機性和間歇性與傳統同步發電機有著顯著差異，電力系統頻率的穩定性和安全性受到了極大威脅，與此同時，火電等常規機組的容量占比逐漸減小，導致系統調峰調頻能力減弱。在此背景下，我國燃煤機組急需提升自身運行靈活性，支撐高比例新能源消納、維護電力系統安全穩定運行。
2、加裝熔鹽儲熱系統是近年來提出的一種實現燃煤機組快速變負荷、深度調峰運行能力的重要技術手段。但是，當利用煙氣加熱熔鹽進行儲熱時，需要抽取大量的煙氣流量，鍋爐的部分熱量進入到換熱器中進行加熱，造成原本用于加熱水和水蒸氣的熱量減少，使得機組主蒸汽壓力開始緩慢下降，進而造成機組負荷開始下降。為維持機組主蒸汽壓力的穩定，目前鍋爐運行一般采用常規的基于主蒸汽壓力偏差進行給煤量控制，然而機組給煤量到主蒸汽壓力這一個回路是一個大遲延大慣性環節，需要較長的反應時間，往往難以取得滿意的控制品質，同時由于鍋爐主控pid控制器的調節參數相對較小，因此給煤量的反饋校正過慢且存在波動情況，進而導致在當前控制方式下，機組主蒸汽壓力波動程度較大，不利于機組穩定安全運行。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種燃煤機組前饋控制方法，至少在煙氣儲熱過程中，鍋爐給煤量能加快或提前動作，鍋爐能量能夠得到迅速補充，從而減小主蒸汽壓力等主要參數的波動，提升機組運行穩定性。
2、為解決上述技術問題，
3、根據第一機組負荷指令計算獲得第一控制信號；
4、獲取第一主蒸汽壓力實測值和第一主蒸汽壓力設定值，將所述第一主蒸汽壓力實測值和所述第一主蒸汽壓力設定值輸入到第一pid控制器后輸出第二控制信號；
5、獲取儲熱工況的最大給煤量ux，根據所述最大給煤量ux計算獲得第一靜態給煤量u1和第一動態給煤量u2，并根據所述第一靜態給煤量u1和所述第一動態給煤量u2計算獲得第三控制信號；
6、將所述第一控制信號、所述第二控制信號和所述第三控制信號的和輸出到鍋爐主控pid控制器，根據所述鍋爐主控pid控制器的輸出量調節給煤量，以控制主蒸汽壓力。
7、本專利技術提供燃煤機組前饋控制方法，在傳統基于主蒸汽壓力偏差信號進行給煤量控制的基礎上，增加一路給煤量前饋信號，具體獲取儲熱工況的最大給煤量ux，并根據最大給煤量ux計算獲得第一靜態給煤量u1和第一動態給煤量u2，再根據第一靜態給煤量u1和第一動態給煤量u2獲得第三控制信號，也即給煤量前饋信號，如此，通過增加這一路給煤量前饋信號，在燃煤機組進入儲熱工況時鍋爐給煤量能加快或提前動作，使得鍋爐能量得到迅速補充，避免主蒸汽壓力大遲延環節調節的滯后性和震蕩性，維持燃煤機組主蒸汽壓力等主要參數的穩定，提升機組運行穩定性。
8、可選地，所述第一靜態給煤量u1計算為：u1＝f1(ux)，其中，f1為以0為起點，以ux為終點，斜率為p的斜坡函數；
9、所述第一動態給煤量u2計算為：u2＝ux(1-1/(t1s+1))，其中，t1為時間慣性常數，s為拉普拉斯算子。
10、可選地，獲取所述最大給煤量ux包括如下步驟：
11、獲取燃煤機組進入儲熱工況時的機組當前負荷nx，根據所述機組當前負荷nx計算獲得所述燃煤機組進入儲熱工況時的最大煙氣抽取量dx：dx=f2(nx)；
12、所述最大給煤量ux計算為：ux=dx/k0，其中，k0為折算系數。
13、可選地，獲取所述折算系數k0包括如下步驟：
14、獲取非儲熱工況下，且機組負荷處于穩定狀態時的煙氣流量平均值q0和給煤量平均值u0，并計算獲得折算系數k0：k0=q0/u0。
15、可選地，判斷機組負荷處于穩定狀態的判斷條件為：；
16、式中：
17、n—機組負荷；
18、n—數據長度。
19、可選地，所述煙氣流量平均值q0計算為：；所述給煤量平均值u0計算為：；
20、式中：
21、q—機組煙氣流量；
22、u—機組給煤量。
23、可選地，根據所述第一靜態給煤量u1和所述第一動態給煤量u2計算獲得第三控制信號，具體包括如下步驟：
24、計算獲得所述第一靜態給煤量u1和所述第一動態給煤量u2的和，若所述第一靜態給煤量u1和所述第一動態給煤量u2的和低于安全幅值，則所述第一靜態給煤量u1和所述第一動態給煤量u2的和為所述第三控制信號；
25、若所述第一靜態給煤量u1和所述第一動態給煤量u2的和高于安全幅值，則所述安全幅值為所述第三控制信號。
26、可選地，燃煤機組進入儲熱工況時，還包括如下步驟：
27、獲取第一過熱器出口溫度設定值和第一過熱器出口溫度實測值，將所述第一過熱器出口溫度設定值和所述第一過熱器出口溫度實測值輸入到第二pid控制器后輸出第一減溫水出口溫度設定值；
28、獲取第一減溫水出口溫度實測值，將所述第一減溫水出口溫度設定值和所述第一減溫水出口溫度實測值輸入到第三pid控制器后輸出第四控制信號；
29、將所述第四控制信號和第五控制信號的和輸出到減溫水閥門pid控制器，根據所述減溫水閥門pid控制器的輸出量調節減溫水閥門的開度；
30、所述第五控制信號為-uz(1/(t2s+1)3)，其中，t2為時間慣性常數，s為拉普拉斯算子。
31、可選地，燃煤機組退出儲熱工況時，還包括如下步驟：
32、根據第二機組負荷指令計算獲得第六控制信號；
33、獲取第二主蒸汽壓力實測值和第二主蒸汽壓力設定值，將所述第二主蒸汽壓力實測值和所述第二主蒸汽壓力設定值輸入到第一pid控制器后輸出第七控制信號；
34、根據所述最大給煤量ux計算獲得第二靜態給煤量u1'和第二動態給煤量u2'，并根據所述第二靜態給煤量u1'和第二動態給煤量u2'計算獲得第八控制信號；
35、將所述第六控制信號、所述第七控制信號和所述第八控制信號的和輸出到鍋爐主控pid控制器，根據所述鍋爐主控pid控制器的輸出量調節給煤量，以控制主蒸汽壓力。
36、可選地，所述第二靜態給煤量u1'計算為：u1'＝f3(ux)，其中，f1為以ux為起點，以0為終點，斜率為-p的斜坡函數；
37、所述第二動態給煤量u2'計算為：u2'＝-ux(1-1/(t1s+1))?，其中，t1為時間慣性常數，s為拉普拉斯算子。
38、可選地，燃煤機組退出儲熱工況時，還包括如下步驟：
39、獲取第二過熱器出口溫度設定值和第二過熱器出口溫度實測值，將所述第二過熱器出口溫度設定值和所述第二過熱器出口溫度實測值輸入到第二pid控制器后輸出第二減溫水出口溫度設定值；...
【技術保護點】
1.燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，燃煤機組進入儲熱工況時，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，獲取所述最大給煤量ux包括如下步驟：
4.根據權利要求3所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，獲取所述折算系數k0包括如下步驟：
5.根據權利要求4所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，判斷機組負荷處于穩定狀態的判斷條件為：；
6.根據權利要求5所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，所述煙氣流量平均值Q0計算為：；所述給煤量平均值u0計算為：；
7.根據權利要求1所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，根據所述第一靜態給煤量u1和所述第一動態給煤量u2計算獲得第三控制信號，具體包括如下步驟：
8.根據權利要求1-7任一項所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，燃煤機組進入儲熱工況時，還包括如下步驟：
9.根據權利要求1-7任一項所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，燃煤機組退出儲熱工況
10.根據權利要求9所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，
11.根據權利要求1-7任一項所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，燃煤機組退出儲熱工況時，還包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，燃煤機組進入儲熱工況時，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，獲取所述最大給煤量ux包括如下步驟：
4.根據權利要求3所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，獲取所述折算系數k0包括如下步驟：
5.根據權利要求4所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，判斷機組負荷處于穩定狀態的判斷條件為：；
6.根據權利要求5所述的燃煤機組前饋控制方法，其特征在于，所述煙氣流量平均值q0計算為：；所述給煤量平均值u0計算為：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王慶華，杜鳴，諶際宇，吳恒運，陳剛，劉少杰，朱彥愷，
申請(專利權)人：北京懷柔實驗室，
類型：發明
國別省市：
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