【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統控制，尤其涉及一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法。
技術介紹
1、聯合循環發電機組作為一種高效發電方式，在全球范圍內得到了廣泛應用；這種發電系統結合了燃氣輪機和蒸汽輪機的優點，通過燃氣輪機產生的高溫廢氣加熱鍋爐產生蒸汽，進而驅動蒸汽輪機發電，實現了能源的梯級利用，顯著提高了發電效率；隨著電力需求的增長和技術的進步，聯合循環發電機組的設計和運行面臨著新的挑戰；一方面，為了應對氣候變化和環境保護的需求，減少化石燃料的消耗和排放成為重要的發展目標之一；另一方面，電力市場的競爭加劇促使發電企業尋求更高效的運營方式，以降低成本并提高競爭力；
2、盡管聯合循環發電機組具有較高的效率，但在啟動階段仍然存在一些技術問題，影響了其整體性能和經濟效益；這些問題主要包括但不限于：
3、在啟動過程中，由于燃氣輪機和蒸汽輪機的參數調整不精確，導致能量消耗較高，特別是燃料和蒸汽的使用效率較低；
4、現有的啟動方法往往需要較長時間才能達到穩定運行狀態，這不僅增加了啟動成本，還影響了電網調度的靈活性；
5、在啟動初期，由于控制策略的不完善，燃氣輪機和蒸汽輪機的工作參數可能會出現較大波動，對設備造成潛在損害；
6、現有技術難以在啟動階段實現對燃料流量和蒸汽流量的精確控制，這限制了啟動效率的進一步提升。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，以解決現有技術中存在的能量損耗大、啟動時間長、參數波動的問題。
2、本專利技術提供一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，包括：
3、步驟一，采集當前機組的關鍵運行參數，建立機組的流量參數與轉速參數的相關物理模型；
4、步驟二，建立機組的流量參數與轉速參數的相關迭代模型；
5、步驟三，將所述相關物理模型與所述相關迭代模型關聯，將當前運行參數代入關聯模型中進行迭代，生成優化后的并列點啟動方案；
6、步驟四，基于所述并列點啟動方案和預設的減耗模型，計算并記錄該方案所減少的總能量消耗；
7、步驟五，將所述并列點啟動方案發送至前端設備，按照所述并列點啟動方案自動控制機組的動作。
8、根據本專利技術提供的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，在步驟一中，所述關鍵運行參數包括：燃氣輪機和蒸汽輪機的轉速、燃料流量、蒸汽流量、增益系數、阻尼系數、時間常數，以及燃氣輪機的單位時間能耗、蒸汽輪機的單位時間能耗、機組的單位時間損耗。
9、根據本專利技術提供的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，在步驟一中，所述相關物理模型包括燃氣輪機物理模型和蒸汽輪機物理模型；
10、所述燃氣輪機物理模型為：
11、
12、其中，ωgt0為燃氣輪機的初始轉速，dτ為時間步長，ωgt(τ)為經過時間步長dτ后的燃氣輪機的轉速，τgt為燃氣輪機的時間常數，kgt為燃氣輪機的增益系數，dgt為燃氣輪機的阻尼系數，為燃料流量；
13、所述蒸汽輪機物理模型為：
14、
15、其中，ωst0為蒸汽輪機的初始轉速，dτ為時間步長，ωst(τ)為經過時間步長dτ后的蒸汽輪機的轉速，τst為蒸汽輪機的時間常數，kst為蒸汽輪機的增益系數，dst為蒸汽輪機的阻尼系數，為蒸汽流量。
16、根據本專利技術提供的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，在步驟二中，所述相關迭代模型包括燃氣輪機迭代模型和蒸汽輪機迭代模型；
17、所述燃氣輪機迭代模型為：
18、
19、其中，為迭代前的燃料流量，為迭代后的燃料流量；為燃氣輪機的目標轉速，為迭代前的燃氣輪機轉速，kp1為比例增益，ki1為積分增益，dτ為時間步長；
20、所述蒸汽輪機迭代模型為：
21、
22、其中，為迭代前的蒸汽流量，為迭代后的蒸汽流量；為蒸汽輪機的目標轉速，為迭代前的蒸汽輪機轉速，kp2為比例增益，ki2為積分增益，dτ為時間步長。
23、根據本專利技術提供的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，在步驟三中，所述將所述相關物理模型與所述相關迭代模型關聯，將當前運行參數代入關聯模型中進行迭代，生成并列點啟動方案包括：
24、s31，將所述燃氣輪機物理模型與所述燃氣輪機迭代模型關聯，形成燃機關聯模型；將所述蒸汽輪機物理模型與所述蒸汽輪機迭代模型關聯，形成蒸機關聯模型；
25、s32，在投入運行時，將初始狀態下的轉速、流量代入對應代入燃氣輪機物理模型和蒸汽輪機物理模型中，得到一個時間步長dτ后的燃氣輪機轉速ωgt(τ)和蒸汽輪機轉速ωst(τ)；
26、s33，將一個時間步長dτ后的燃氣輪機轉速ωgt(τ)和蒸汽輪機轉速ωst(τ)對應代入所述燃氣輪機迭代模型和所述蒸汽輪機迭代模型中，替代迭代模型中的迭代前的燃氣輪機轉速和迭代前的蒸汽輪機轉速
27、s34，經過迭代模型的計算，得到并記錄一個時間步長dτ后的燃料流量和蒸汽流量
28、s35，將一個時間步長dτ后的燃料流量和蒸汽流量再次對應代入所述燃氣輪機物理模型和所述蒸汽輪機物理模型中，替換物理模型中的燃料流量和蒸汽流量，計算并記錄第二個時間步長2dτ后的燃氣輪機轉速ωgt(2τ)和蒸汽輪機轉速ωst(2τ)；
29、s36，將該第二個時間步長2dτ后的燃氣輪機轉速ωgt(2τ)和蒸汽輪機轉速ωst(2τ)再次對應代入迭代模型中，替換迭代前的燃氣輪機轉速和迭代前的蒸汽輪機轉速得到并記錄第二個時間步長2dτ后的燃料流量和蒸汽流量
30、s37，重復上述步驟，直至和均為0，并定義其為穩態；記錄分別記錄燃氣輪機和蒸汽輪機達到穩態所需的時間步長數量，以及各時間步長下燃氣輪機的燃料流量和蒸汽輪機的蒸汽流量
31、s38，基于記錄內容生成優化后的并列點啟動方案。
32、根據本專利技術提供的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，在步驟四中，所述基于所述并列點啟動方案和預設的減耗模型，計算并記錄該方案所減少的總能量消耗包括：
33、s41，預先建立普通方案的能耗計算模型：
34、
35、其中，eto(t)為普通方案下總時間步長所消耗的總能耗，egt(t)為普通方案下的燃氣輪機能耗，est(t)為普通方案下的蒸汽輪機能耗，eloss(t)為普通方案下的機組損耗，t為總時間步長對應的總時段；
36、s42，建立優化方案的能耗計算模型：
37、
38、其中，為優化后的并列點啟動方案相對于普通方案所減少的能耗，eto(t)為普通方案下總時間步長所消耗的總能耗，c1為第一權重系數，c2為第二權重系數，t為總時間步長對應的總時段；
39、s43，將優化后的并列點啟動方案相對于普通方案所減少的能耗記錄在數據庫中。
40、根據本專利技術提供的一種聯合循環機組啟動本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，其特征在于，在步驟一中，所述關鍵運行參數包括：燃氣輪機和蒸汽輪機的轉速、燃料流量、蒸汽流量、增益系數、阻尼系數、時間常數，以及燃氣輪機的單位時間能耗、蒸汽輪機的單位時間能耗、機組的單位時間損耗。
3.根據權利要求2所述的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，其特征在于，在步驟一中，所述相關物理模型包括燃氣輪機物理模型和蒸汽輪機物理模型；
4.根據權利要求3所述的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，其特征在于，在步驟二中，所述相關迭代模型包括燃氣輪機迭代模型和蒸汽輪機迭代模型；
5.根據權利要求4所述的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，其特征在于，在步驟三中，所述將所述相關物理模型與所述相關迭代模型關聯，將當前運行參數代入關聯模型中進行迭代，生成并列點啟動方案包括：
6.根據權利要求5所述的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，其特征在于，在步驟四中，所述基于所述并列點啟動方案和預設的減耗模型，
7.根據權利要求6所述的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，其特征在于，還包括：
8.根據權利要求7所述的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，其特征在于，在步驟五中，所述將所述并列點啟動方案發送至前端設備，按照所述并列點啟動方案自動控制機組的動作包括：
...【技術特征摘要】
1.一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，其特征在于，在步驟一中，所述關鍵運行參數包括：燃氣輪機和蒸汽輪機的轉速、燃料流量、蒸汽流量、增益系數、阻尼系數、時間常數，以及燃氣輪機的單位時間能耗、蒸汽輪機的單位時間能耗、機組的單位時間損耗。
3.根據權利要求2所述的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，其特征在于，在步驟一中，所述相關物理模型包括燃氣輪機物理模型和蒸汽輪機物理模型；
4.根據權利要求3所述的一種聯合循環機組啟動并列點的控制方法，其特征在于，在步驟二中，所述相關迭代模型包括燃氣輪機迭代模型和蒸汽輪機迭代模型；
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【專利技術屬性】
技術研發人員：倪毓輝，
申請(專利權)人：華能上海燃機發電有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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