一种提升供热机组调节能力的旁路系统综合控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种自动控制方法技术领域，尤其涉及一种提升供热机组调节能力的旁路系统综合控制方法。是通过综合控制供热机组的旁路系统，实现供热机组调节能力的提升，包括：旁路系统包括高压旁路系统和低压旁路系统；判断供热机组处于旁路供热方式；判断供热机组退出旁路供热方式；分别优化高压旁路系统各个阀门的控制逻辑；分别优化低压旁路系统各个阀门的控制逻辑；通过对供热机组DCS进行控制逻辑组态实现，同时对供热机组DCS的控制逻辑进行优化调节，提升供热机组调节能力。本发明专利技术通过现有机组分散控制系统DCS旁路控制系统，实时性好，现场调试过程简单，便于工程实现。

A Comprehensive Control Method of Bypass System for Improving Regulating Capacity of Heating Unit

The invention relates to the technical field of an automatic control method, in particular to a comprehensive control method of a bypass system for improving the regulating capacity of a heating unit. By synthetically controlling the bypass system of the heating unit, the regulation capability of the heating unit is enhanced, including: bypass system including high-voltage bypass system and low-voltage bypass system; judging that the heating unit is in the bypass heating mode; judging that the heating unit is out of the bypass heating mode; optimizing the control logic of each valve of the high-voltage bypass system; optimizing each of the low-voltage bypass system separately. The control logic of the valve is realized through the control logic configuration of the DCS of the heating unit, and the control logic of the DCS of the heating unit is optimized to improve the regulating capacity of the heating unit. The invention has the advantages of good real-time performance, simple on-site debugging process and easy engineering realization through the DCS bypass control system of the existing unit decentralized control system.

【技术实现步骤摘要】
一种提升供热机组调节能力的旁路系统综合控制方法
本专利技术涉及一种自动控制方法
，尤其涉及一种提升供热机组调节能力的旁路系统综合控制方法。
技术介绍
国家发改委、能源局明确指出：“大力发展新能源”和“推进集中供热，逐步替代燃煤小锅炉”是我国电力发展的两项重点任务。然而，供热机组的运行特性及“以热定电”的运行方式限制了电出力的调节能力，导致严重的弃风/弃光问题。为提高新能源的消纳能力，提升供热机组的调节能力已是迫在眉睫的任务，国家能源局对开展火电灵活性改造提出明确要求，计划实施2.2亿千瓦燃煤机组的灵活性改造，使机组具备深度调峰能力，并进一步增加负荷响应速率，部分机组具备快速启停调峰能力。其中通过机组的旁路系统进行供热是提高供热机组灵活性的一种有效途径，可以大幅增加供热机组的调节能力，通过机组的旁路系统进行供热后，涉及到了机组的安全问题和负荷响应速度问题，给机组的旁路系统控制带来了许多困难。近些年众多国内学者对火电机组的旁路系统相关问题进行了研究与探讨，例如《河北电力技术》的《100％旁路系统用于350MW超临界机组锅炉直接供热可行性分析》，介绍100％旁路系统进行锅炉直接供热的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升供热机组调节能力的旁路系统综合控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过综合控制供热机组的旁路系统，实现供热机组调节能力的提升，旁路系统包括高压旁路系统和低压旁路系统，高压旁路系统的控制阀门包括高压旁路调节阀门、高压旁路减温水调节阀门和高压旁路调节阀门前关断阀门，低压旁路系统的控制阀门包括低压旁路调节阀门、低压旁路减温水调节阀门、低压旁路至凝汽器关断阀门和低压旁路至热网加热器关断阀门；当采暖期时，旁路系统不仅用于供热机组启、停过程控制锅炉主蒸汽和再热蒸汽的温度和压力稳定，还用于机组深度调峰时的供热补偿，机组深度调峰时供热不足部分由锅炉过热器出口引出蒸汽，经高压旁路系统减温、减...

【技术特征摘要】
1.一种提升供热机组调节能力的旁路系统综合控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过综合控制供热机组的旁路系统，实现供热机组调节能力的提升，旁路系统包括高压旁路系统和低压旁路系统，高压旁路系统的控制阀门包括高压旁路调节阀门、高压旁路减温水调节阀门和高压旁路调节阀门前关断阀门，低压旁路系统的控制阀门包括低压旁路调节阀门、低压旁路减温水调节阀门、低压旁路至凝汽器关断阀门和低压旁路至热网加热器关断阀门；当采暖期时，旁路系统不仅用于供热机组启、停过程控制锅炉主蒸汽和再热蒸汽的温度和压力稳定，还用于机组深度调峰时的供热补偿，机组深度调峰时供热不足部分由锅炉过热器出口引出蒸汽，经高压旁路系统减温、减压进入再热器加热，再经低压旁路系统减温、减压后，成为与中压缸排汽参数相同的蒸汽送往热网加热器供热；当非采暖期时，旁路系统用于供热机组启、停过程控制锅炉主蒸汽和再热蒸汽的温度和压力稳定；步骤2：供热机组处于旁路供热方式判断条件为：（a)高压旁路调节阀门、高压旁路减温水调节阀门、高压旁路调节阀门前关断阀门、低压旁路调节阀门、低压旁路减温水调节阀门、低压旁路至凝汽器关断阀门、低压旁路至热网加热器关断阀门共7个阀门的状态反馈信号在机组分散控制系统（DCS）中显示为好品质；（b)高旁蒸汽流量测量值、高旁减温水流量测量值、低旁蒸汽流量测量值、高压缸排汽压力测量值、高压缸排汽温度测量值、高压旁路调节阀门后蒸汽温度测量值、低压旁路调节阀门后蒸汽温度测量值、机前压力测量值、再热蒸汽压力测量值、供热蒸汽母管压力测量值、供热蒸汽母管温度测量值、机组实际发电功率测量值、汽轮机调节级压力测量值共13个测量值的状态信号在机组DCS中显示为好品质；（c)机组实际发电功率测量值低于数值S；（d)机组运行人员在DCS操作画面中操作旁路供热方式投入按钮；以上4个条件同时满足，则供热机组处于旁路供热方式，供热机组处于旁路供热方式有效后，则DCS系统自动保持此种方式有效，直到有供热机组退出旁路供热方式的条件满足；步骤3：供热机组退出旁路供热方式的条件为：（a)高压旁路调节阀门开度小于数值T，并且低压旁路调节阀门开度小于数值U，并且延时V分钟，发出W秒脉冲信号；（b)机组运行人员在DCS操作画面中操作旁路供热方式退出按钮；以上2个条件任意1个条件满足，则供热机组退出旁路供热方式，供热机组未处于旁路供热方式有效；步骤4：分别优化高压旁路系统各个阀门的控制逻辑；（4.1）高压旁路调节阀门，高压旁路调节阀门由两套控制逻辑进行控制，这两套控制逻辑为：（a）高压旁路调节阀门供热机组旁路供热方式控制逻辑；（b）高压旁路调节阀门供热机组启、停方式控制逻辑；这两套控制逻辑通过切换条件进行有效性切换，切换条件为：供热机组处于旁路供热方式；当供热机组处于旁路供热方式时，高压旁路调节阀门供热机组旁路供热方式控制逻辑有效，高压旁路调节阀门供热机组启、停方式控制逻辑处于跟踪状态，当供热机组未处于旁路供热方式时，高压旁路调节阀门供热机组启、停方式控制逻辑有效，高压旁路调节阀门供热机组旁路供热方式控制逻辑处于跟踪状态；高压旁路调节阀门供热机组旁路供热方式控制逻辑为：若高压旁路调节阀门处于手动运行方式时，其控制指令由运行人员设置；若高压旁路调节阀门处于自动运行方式时，其控制指令由随动控制指令和高旁流量控制指令求和得出，随动控制指令由低压旁路调节阀门控制指令经过DCS系统自带折线函数f1(x)运算后形成，高旁流量控制指令为高旁流量PID调节器的输出，高旁流量PID调节器的被调量为高旁蒸汽流量测量值，高旁流量PID调节器的设定值为低旁蒸汽流量测量值和高旁减温水流量测量值的差值，高压旁路调节阀门的闭锁开启条件为高压缸排汽压力高于数值A，高压旁路调节阀门的闭锁关闭条件为高压缸排汽压力低于数值B，高压旁路调节阀门的连锁开启条件为高压缸排汽压力低于数值C，连锁开启增大值为D，高压旁路调节阀门的连锁关闭条件为高压缸排汽压力高于数值E，连锁关闭减小值为F；高压旁路调节阀门保护关闭至0的条件为：（a)高压旁路调节阀门后蒸汽温度测量值高于数值G；（b)或者低压旁路调节阀门后蒸汽温度测量值高于数值H；（c)或者热网加热器切除；（d)或者机组跳闸；（e)或者汽轮机OPC动作；高压旁路调节阀门供热机组启、停方式控制逻辑为：若高压旁路调节阀门处于手动运行方式时，其控制指令由运行人员设置；若高压旁路调节阀门处于自动运行方式时，其控制指令由高压旁路调节阀门供热机组启、停方式控制逻辑输出，包括最小阀位方式指令、最小压力方式指令、压力跟随方式指令、最大开度方式指令和机前压力控制方式指令，控制锅炉主蒸汽的压力稳定，满足供热机组启、停过程运行参数的要求；（4.2）高压旁路减温水调节阀门，高压旁路减温水调节阀门由两套控制逻辑进行控制，这两套控制逻辑为：（a）高压旁路减温水调节阀门供热机组旁路供热方式控制逻辑；（b）高压旁路减温水调节阀门供热机组启、停方式控制逻辑；这两套控制逻辑通过切换条件进行有效性切换，切换条件为：供热机组处于旁路供热方式；当供热机组处于旁路供热方式时，高压旁路减温水调节阀门供热机组旁路供热方式控制逻辑有效，高压旁路减温水调节阀门供热机组启、停方式控制逻辑处于跟踪状态；当供热机组未处于旁路供热方式时，高压旁路减温水调节阀门供热机组启、停方式控制逻辑有效，高压旁路减温水调节阀门供热机组旁路供热方式控制逻辑处于跟踪状态；高压旁路减温水调节阀门供热机组旁路供热方式控制逻辑为：若高压旁路减温水调节阀门处于手动运行方式时，其控制指令由运行人员设置；若高压旁路减温水调节阀门处于自动运行方式时，其控制指令由高旁蒸汽温度PID调节器A输出，高旁蒸汽温度PID调节器A的被调量为高压旁路调节阀门后蒸汽温度测量值，高旁蒸汽温度PID调节器A的设定值为高压缸排汽温度测量值，保证高压旁路调节阀门后蒸汽温度测量值和高压缸排汽温度测量值差异不大；高压旁路减温水调节阀门供热机组启、停方式控制逻辑为：若高压旁路减温水调节阀门处于手动运行方式时，其控制指令由运行人员设置，若高压旁路减温水调节阀门处于自动运行方式时，其控制指令由高旁蒸汽温度PID调节器B输出，高旁蒸汽温度PID调节器B的被调量为高压旁路调节阀门后蒸汽温度测量值，高旁蒸汽温度PID调节器B的设定值为运行人员设置；高压旁路减温水调节阀门的连锁关闭至0条件为高压旁路调节阀门开度小于数值I；（4.3）高压旁路调节阀门前关断阀门，高压旁路调节阀门前关断阀门的开启允许条件为高压旁路调节阀门开度小于数值J；步骤5：分别优化低压旁路系统各个阀门的控制逻辑；（5.1）低压旁路调节阀门，低压旁路调节阀门由两套控制逻辑进行控制，这两套控制逻辑为：（a）低压旁路调节阀门供热机组旁路供热方式控制逻辑；（b）低压旁路调节阀门供热机组启、停方式控制逻辑；这两套控制逻辑通过切换条件进行有效性切换，切换条件为：供热机组处于旁路供热方式；当供热机组处于旁路供热方式时，低压旁路调节阀门供热机组旁路供热方式控制逻辑有效，低压旁路调节阀门供热机组启、停方式控制逻辑处于跟踪状态，当供热机组未处于旁路供热方式时，低压旁路调节阀门供热机组启、停方式控制逻辑有效，低压旁路调节阀门供热机组旁路供热方式控制逻辑处于跟踪状态；低压旁路调节阀门供热机组旁路供热方式控制逻辑为：若低压旁路调节阀门处于手动运行方式时，其控制指令由运行人员设置；若低压旁路调节阀门处于自动运行方式时，其控制指令由供热蒸汽母管压力PID调节器的输出，供热蒸汽母管压力PID调节器的被调量为供热蒸汽母管压力测量值，供热蒸汽母管压力PID调节器的设定值为运行人员设置，低压旁路调节阀门的闭锁开启条件为高压缸排汽压力低于数值B，低压旁路调节阀门的闭锁关闭条件为高压缸排汽压力高于数值A，低压旁路调节阀门的连锁开启条件为高压缸排汽压力高于数值E，连锁开启增大值为N，低压旁路调节阀门的连锁关闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚远，李建军，董恩伏，隋玉秋，葛维春，张永兴，戴黎，王力，张天放，宋圣军，罗桓桓，周桂平，王春明，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，国网辽宁省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21