燃气轮机燃料压力控制方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种燃气轮机燃料压力控制方法和系统，该方法包括：S1，将压力参考值与压力测量值进行比较，得到压力误差，对压力误差进行微分运算得到误差变化率；S2，对误差和误差变化率进行模糊运算，得到PID参数变化量；S3，根据PID参数变化量对原始PID参数值进行修正，得到修正PID参数值；S4，根据修正PID参数值进行PID运算，得到目标阀开度；S5，根据目标阀开度和实际阀开度调节速比阀的开度。通过将模糊控制与PID相结合，提高了压力控制的适应性和鲁棒性，实现参数自整定，在燃气轮机中控制参数发生变化时，依然能够对燃气轮机的压力进行准确调节，从而得到更佳的控制效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃气轮机
，具体而言，涉及一种燃气轮机压力控制方法和一 种燃气轮机压力控制系统。
技术介绍
燃气轮机是以气体、液体作为燃料，将燃料燃烧时释放出来的热量转变成有用功， 能高速回转的叶轮式动力机械。它通过改变燃料量来控制转速、负荷的升高或降低。而燃 料量的调节是通过速比阀和控制阀共同完成，速比阀调节压力，控制阀调节流量。为了在全 速空载后，只通过改变控制阀开度来调节进入燃烧室的流量，则控制阀前压力应维持恒定， 即速比阀调节应使其阀后燃料压力维持恒定。 由于燃气轮机控制系统是一个多变量、强干扰及参数时变的系统，同时，传统PID 参数在整定的过程中，其整定值具有一定区域的优化值，而不是全局的最优值，因此不能从 实际上解决动态品质和稳态精度的矛盾。因而在燃料压力控制系统中，采用传统PID控制 将不能达到理想的控制效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，如何提高对燃气轮机压力的控制效果。 为此目的，本专利技术提出了一种燃气轮机燃料压力控制方法，包括： S1，将压力参考值与压力测量值进行比较，得到压力误差，对所述压力误差进行微 分运算得到误差变化率； S2,对所述误差和误差变化率进行模糊运算，得到PID参数变化量； S3,根据所述PID参数变化量对原始PID参数值进行修正，得到修正PID参数值； S4,根据所述修正PID参数值进行PID运算，得到目标阀开度； S5,根据所述目标阀开度和实际阀开度调节速比阀的开度。 优选地，所述PID参数变化量包括比例参数变化量、积分参数变化量和微分参数 变化量。 优选地，所述步骤S2包括： S21，判断所述误差的绝对值与第一预设值和第二预设值的大小关系，其中，所述 第一预设值小于所述第二预设值； S22,若所述误差的绝对值大于第二预设值，则在大于第二选取值的范围内选取所 述比例参数变化量，并在小于第一选取值的范围内选取所述积分参数变化量和微分参数变 化量，其中，所述第一选取值小于所述第二选取值； S23,若所述误差的绝对值大于所述第一预设值且小于所述第二预设值，则在所述 第一选取值和第二选取值之间选取所述比例参数变化量、积分参数变化量和微分参数变化 量； S24,若所述误差的绝对值小于所述第一预设值，则在大于所述第二选取值的范围 内选取所述比例参数变化量和积分参数变化量，并在所述误差变化率的绝对值大于所述第 二预设值时，在小于所述第一选取值的范围内选取所述微分参数变化量，在所述误差变化 率的绝对值小于所述第一预设值时，在大于所述第二选取值的范围内选取所述微分参数变 化量。 优选地，所述步骤Sl包括：压力传感器获取速比阀的阀后压力作为所述压力测量 值。 优选地，所述步骤S5包括：位置变送器获取所述速比阀的实时开度值作为所述实 际开度值。 本专利技术还提出了一种燃气轮机燃料压力控制系统，包括： 压力传感器，用于测量速比阀的阀后压力得到压力测量值； 位置变送器，用于测量速比阀的实际阀开度； 模糊计算单元，用于将压力参考值与压力测量值进行比较，得到压力误差，对所述 压力误差进行微分运算得到误差变化率，对所述误差和误差变化率进行模糊运算，得到PID 参数变化量，根据所述PID参数变化量对原始PID参数值进行修正，得到修正PID参数值， 根据所述修正PID参数值进行PID运算，得到目标阀开度； 伺服机构，用于根据所述目标阀开度和实际阀开度调节速比阀的开度。 通过上述技术方案，能够将模糊控制与PID相结合，提高了压力控制的适应性和 鲁棒性，实现参数自整定，在燃气轮机中控制参数发生变化时，依然能够对燃气轮机的压力 进行准确调节，从而得到更佳的控制效果。【附图说明】 通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理 解为对本专利技术进行任何限制，在附图中： 图1示出了根据本专利技术一个实施例的燃气轮机燃料压力控制方法的示意流程图； 图2示出了根据本专利技术一个实施例的燃气轮机燃料压力控制方法的原理示意图； 图3示出了根据本专利技术一个实施例的燃气轮机燃料压力控制的结构示意图； 图4示出了根据本专利技术一个实施例的PID参数变化量选取示意流程图；图5示出了根据本专利技术一个实施例的燃气轮机燃料压力控制的模糊算法示意图； 图6示出了根据本专利技术一个实施例的燃气轮机燃料压力控制方法的原理示意图。【具体实施方式】 为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实 施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施 例及实施例中的特征可以相互组合。 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可 以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开 的具体实施例的限制。 如图1所示，根据本专利技术一个实施例的燃气轮机燃料压力控制方法，包括： S1，将压力参考值与压力测量值进行比较，得到压力误差，对压力误差进行微分运 算得到误差变化率； S2,对误差和误差变化率进行模糊运算，得到PID参数变化量； S3,根据PID参数变化量对原始PID参数值进行修正，得到修正PID参数值； S4,根据修正PID参数值进行PID运算，得到目标阀开度； S5，根据目标阀开度和实际阀开度调节速比阀的开度。 燃料压力控制主要通过两个闭环控制实现，其中步骤Sl至S4可以作为外环控制， 主要在软件中实现，步骤S5作为内环控制，主要在硬件中完成，可以根据内环控制和外环 控制得到的结果对速比阀进行综合控制，从而达到更加准确的控制效果。两个闭环控制的 原理如图2所示。 通过模糊算法来计算PID参数变化量对PID参数值进行修正，可以使得PID运算 中的参数随系统误差和误差变化率动态变化，更加符合工作中参数实时变化的规律和特 性。能够在控制过程中考虑多种因素影响，以最大当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气轮机燃料压力控制方法，其特征在于，包括：S1，将压力参考值与压力测量值进行比较，得到压力误差，对所述压力误差进行微分运算得到误差变化率；S2，对所述误差和误差变化率进行模糊运算，得到PID参数变化量；S3，根据所述PID参数变化量对原始PID参数值进行修正，得到修正PID参数值；S4，根据所述修正PID参数值进行PID运算，得到目标阀开度；S5，根据所述目标阀开度和实际阀开度调节速比阀的开度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵碧徽，
申请(专利权)人：北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11