一种控制燃气轮机的方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种控制燃气轮机的方法及装置，用于提高燃气轮机的可靠性。该方法包括：获取燃气轮机的第一测量值，若所述第一测量值大于第一预设阈值，则确定所述第一测量值与所述第一预设阈值的第一差值，基于第一比例‑积分‑微分PID传递函数以及所述第一差值，获得所述至少一个工作参数的第一目标修正量，基于所述第一目标修正量，调整所述第二PID传递函数中的PID参数的取值，获得第一取值，以使所述燃气轮机在所述第一取值的控制下，所述至少一个工作参数的第二测量值小于或等于所述第一预设阈值。

A Method and Device for Controlling Gas Turbines

【技术实现步骤摘要】
一种控制燃气轮机的方法及装置
本申请涉及电子
，尤其涉及一种控制燃气轮机的方法及装置。
技术介绍
燃气轮机要正常工作，需要燃气轮机控制的装置对燃气轮机进行控制。现有的燃气轮机控制的装置是指使燃气轮机适应各种运行工况的控制系统的总称，包括用于控制燃气轮机转速/功率的主控制器、限制保护控制器等。现有技术中一般采用比例-积分-微分控制(Proportional-integral-derivative，PID)控制器。但是在现有控制燃气轮机的方法中，一般都是选用固定的PID参数来作为控制燃气轮机的装置的运行参数，但是某些情况下，燃气轮机的正常运行可能被外界干扰，那么现有的燃气轮机控制系统继续以固定的PID参数运行，可能导致燃气轮机出现异常情况。
技术实现思路
本申请实施例提供一种控制燃气轮机的方法及装置，用于提高燃气轮机的可靠性。本申请实施例提供的具体技术方案如下：第一方面，提供一种控制燃气轮机的方法，包括：获取燃气轮机的第一测量值，所述第一测量值为检测所述燃气轮机所获得至少一个工作参数的实际值，所述至少一个工作参数包括功率、燃气流量、转速、温度和压力中的一种或多种；若所述第一测量值大于第一预设阈值，则确定所述第一测量值与所述第一预设阈值的第一差值，基于第一比例-积分-微分PID传递函数以及所述第一差值，获得所述至少一个工作参数的第一目标修正量；其中，所述第一PID传递函数中的PID参数的取值为固定值，所述PID参数包括比例参数、积分参数以及微分参数中的一种或多种，所述第一PID传递函数用于当所述第一测量值超出所述第一预设阈时，输出能够用于调整第二PID传递函数的所述第一目标修正量；基于所述第一目标修正量，调整所述第二PID传递函数中的PID参数的取值，获得第一取值，以使所述燃气轮机在所述第一取值的控制下，所述至少一个工作参数的第二测量值小于或等于所述第一预设阈值；其中，所述第二PID传递函数用于根据所述第一取值，输出用于调整所述燃气轮机的所述至少一个工作参数的控制量，以使所述燃气轮机根据所述控制量运行时，所述第二测量值小于或等于所述第一预设阈值。在上述方案中，如果燃气轮机中有工作参数的测量值超出预设阈值，则根据第一测量值与预设阈值之间的第一差值，根据第一PID传递函数对第一差值进行PID运算，获得第一目标修正量，从而调整第二PID传递函数中的PID参数，从而避免燃气轮机的工作参数超出预设阈值，而出现燃气轮机事故情况等，提高了控制燃气轮机的可靠性。且，本方案中，提供了一种动态调节第二PID传递函数中的PID参数的方式，可以实现对燃气轮机的实时调整，提高控制燃气轮机的装置控制燃气轮机的灵活性。在一种可能的设计中，基于第一比例-积分-微分PID传递函数以及所述第一差值，获得所述至少一个工作参数的第一目标修正量，包括：确定所述至少一个工作参数中每个工作参数的第一测量值，与所述每个工作参数对应的第一预设阈值的至少一个第一差值；基于第一PID传递函数以及所述至少一个第一差值，从而获得至少一个目标修正量；确定所述至少一个目标修正量中最大的目标修正量为第一目标修正量。在上述方案中，当燃气轮机中有多个工作参数的测量值都超出对应的第一预设阈值时，根据多个目标修正量中选出最大的目标修正量作为调节第一PID传递函数的依据，从而保证燃气轮机的各个工作参数的测量值均在合理范围内。相对于利用多个目标修正量来试调第一PID传递函数的方式，选择最大的目标修正量，可以在保证燃气轮机的可靠性的同时，尽量减少控制燃气轮机的装置的负担。在一种可能的设计中，所述方法还包括：若所述第一测量值小于或等于所述第一预设阈值，则确定所述第一测量值与第一理论值的第二差值；基于所述第二PID传递函数以及所述第二差值，获得所述至少一个工作参数的第二目标修正量；基于所述第二目标修正量，调整所述第二PID传递函数中的PID参数的取值，获得第二取值，以使所述燃气轮机在所述第二取值的控制下，所述燃气轮机的所述至少一个工作参数的第二测量值与所述至少一个工作参数的第二理论值的差值在预设范围内。在上述方案中，如果燃气轮机的测量值没有超过预设阈值，可以根据反馈的测量值和理论值之间的第二差值，根据第二差值获得第二目标修正量，将第二目标修正量作为调整第二PID传递函数的依据，从而使得燃气轮机的测量值不断接近理论值，提高控制燃气轮机调节的精度。在一种可能的设计中，基于第一比例-积分-微分PID传递函数以及所述第一差值，获得所述至少一个工作参数的第一目标修正量，包括：确定所述第一差值是否大于预设差值；若所述第一差值大于预设差值，则取消所述第一PID传递函数中的积分项，获得第一PD传递函数；基于所述第一PD传递函数以及所述第一差值，获得第一目标修正量，以避免所述第一目标修正量超调。在上述方案中，利用积分分离PID控制，实现对第一PID传递函数的抗积分饱和处理，减少第一PID传递函数的超调，增加控制燃气轮机的稳定性，进一步提高燃气轮机的工作的可靠性。在一种可能的设计中，确定所述第一测量值与第一理论值的第二差值，包括：获得所述第一测量值与第一理论值的差值；根据惯性环节的传递函数，对所述第一测量值与第一理论值的差值进行调整，得到第二差值。在上述方案中，考虑执行机构的惯性环节，根据执行机构的惯性环节的传递函数，对第一测量值与第一理论值的差值进行调整，从而得到更加符合燃气轮机实际运行情况的第二差值，相对于直接采用第一测量值与第一理论值的差值作为第二差值的方式，本方案中考虑了执行机构的延时，获得的第二差值更准确，从而提高了控制燃气轮机的精确度。在一种可能的设计中，所述惯性环节的传递函数Ga(s)为：其中，s表示为拉普拉斯变换的复变量。在上述方案中，提供了一种更符合燃气轮机的执行机构的传递函数形式，使得控制燃气轮机的装置得到的第二目标修正量等更加准确。第二方面，提供一种控制燃气轮机的装置，所述装置包括获取模块和处理模块，其中：所述获取模块，用于获取燃气轮机的第一测量值，所述第一测量值为检测所述燃气轮机所获得至少一个工作参数的实际值，所述至少一个工作参数包括功率、燃气流量、转速、温度和压力中的一种或多种；所述处理模块，用于若所述第一测量值大于第一预设阈值，则确定所述第一测量值与所述第一预设阈值的第一差值，基于第一比例-积分-微分PID传递函数以及所述第一差值，获得所述至少一个工作参数的第一目标修正量；其中，所述第一PID传递函数中的PID参数的取值为固定值，所述PID参数包括比例参数、积分参数以及微分参数中的一种或多种，所述第一PID传递函数用于当所述第一测量值超出所述第一预设阈时，输出能够用于调整第二PID传递函数的所述第一目标修正量；所述处理模块，还用于基于所述第一目标修正量，调整所述第二PID传递函数中的PID参数的取值，获得第一取值，以使所述燃气轮机在所述第一取值的控制下，所述至少一个工作参数的第二测量值小于或等于所述第一预设阈值；其中，所述第二PID传递函数用于根据所述第一取值，输出用于调整所述燃气轮机的所述至少一个工作参数的控制量，以使所述燃气轮机根据所述控制量运行时，所述第二测量值小于或等于所述第一预设阈值。在一种可能的设计中，所述处理模块具体用于：确定所述至少一个工作参数中每本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制燃气轮机的方法，其特征在于，包括：获取燃气轮机的第一测量值，所述第一测量值为检测所述燃气轮机所获得至少一个工作参数的实际值，所述至少一个工作参数包括功率、燃气流量、转速、温度和压力中的一种或多种；若所述第一测量值大于第一预设阈值，则确定所述第一测量值与所述第一预设阈值的第一差值，基于第一比例‑积分‑微分PID传递函数以及所述第一差值，获得所述至少一个工作参数的第一目标修正量；其中，所述第一PID传递函数中的PID参数的取值为固定值，所述PID参数包括比例参数、积分参数以及微分参数中的一种或多种，所述第一PID传递函数用于当所述第一测量值超出所述第一预设阈时，输出能够用于调整第二PID传递函数的所述第一目标修正量；基于所述第一目标修正量，调整所述第二PID传递函数中的PID参数的取值，获得第一取值，以使所述燃气轮机在所述第一取值的控制下，所述至少一个工作参数的第二测量值小于或等于所述第一预设阈值；其中，所述第二PID传递函数用于根据所述第一取值，输出用于调整所述燃气轮机的所述至少一个工作参数的控制量，以使所述燃气轮机根据所述控制量运行时，所述第二测量值小于或等于所述第一预设阈值。...

【技术特征摘要】
1.一种控制燃气轮机的方法，其特征在于，包括：获取燃气轮机的第一测量值，所述第一测量值为检测所述燃气轮机所获得至少一个工作参数的实际值，所述至少一个工作参数包括功率、燃气流量、转速、温度和压力中的一种或多种；若所述第一测量值大于第一预设阈值，则确定所述第一测量值与所述第一预设阈值的第一差值，基于第一比例-积分-微分PID传递函数以及所述第一差值，获得所述至少一个工作参数的第一目标修正量；其中，所述第一PID传递函数中的PID参数的取值为固定值，所述PID参数包括比例参数、积分参数以及微分参数中的一种或多种，所述第一PID传递函数用于当所述第一测量值超出所述第一预设阈时，输出能够用于调整第二PID传递函数的所述第一目标修正量；基于所述第一目标修正量，调整所述第二PID传递函数中的PID参数的取值，获得第一取值，以使所述燃气轮机在所述第一取值的控制下，所述至少一个工作参数的第二测量值小于或等于所述第一预设阈值；其中，所述第二PID传递函数用于根据所述第一取值，输出用于调整所述燃气轮机的所述至少一个工作参数的控制量，以使所述燃气轮机根据所述控制量运行时，所述第二测量值小于或等于所述第一预设阈值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于第一比例-积分-微分PID传递函数以及所述第一差值，获得所述至少一个工作参数的第一目标修正量，包括：确定所述至少一个工作参数中每个工作参数的第一测量值，与所述每个工作参数对应的第一预设阈值的至少一个第一差值；基于第一PID传递函数以及所述至少一个第一差值，从而获得至少一个目标修正量；确定所述至少一个目标修正量中最大的目标修正量为第一目标修正量。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述第一测量值小于或等于所述第一预设阈值，则确定所述第一测量值与第一理论值的第二差值；基于所述第二PID传递函数以及所述第二差值，获得所述至少一个工作参数的第二目标修正量；基于所述第二目标修正量，调整所述第二PID传递函数中的PID参数的取值，获得第二取值，以使所述燃气轮机在所述第二取值的控制下，所述燃气轮机的所述至少一个工作参数的第二测量值与所述至少一个工作参数的第二理论值的差值在预设范围内。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于第一比例-积分-微分PID传递函数以及所述第一差值，获得所述至少一个工作参数的第一目标修正量，包括：确定所述第一差值是否大于预设差值；若所述第一差值大于预设差值，则取消所述第一PID传递函数中的积分项，获得第一PD传递函数；基于所述第一PD传递函数以及所述第一差值，获得第一目标修正量，以避免所述第一目标修正量超调。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述第一测量值与第一理论值的第二差值，包括：获得所述第一测量值与第一理论值的差值；根据惯性环节的传递函数，对所述第一测量值与第一理论值的差值进行调整，得到第二差值。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述惯性环节的传递函数Ga(s)为：其中，s表示为拉普拉斯变换的复变量。7.一种控制燃气轮机的装置，其特征在于，所述装置包括获取模块和处理模块，其中：所述获取模块，用于获取燃气轮机的第一测量值，所述第一测量值为检测所述燃气轮机所获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成勤，鲍其雷，张琪，李静，张明明，付玉祥，董玉新，
申请(专利权)人：新奥能源动力科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31