一种辅助RB过程汽包水位控制的主汽压力变速率控制方法技术

本发明专利技术涉及一种辅助RB过程汽包水位控制的主汽压力变速率控制方法，包括步骤：对汽包水位数值进行微分计算，得到汽包水位的变化速率；分别设计给水泵RB和非给水泵RB时汽包水位变化速率对应的主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间的模型函数，通过模型函数来校正主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术在RB过程推进时间对滑压速率及惯性时间校正的基础上，针对亚临界机组，结合RB推进时间、RB动作前负荷及汽包水位动态特征实时校正RB过程中的滑压速率与惯性时间，利用主汽压力变速率控制辅助稳定汽包水位，从而有效减少各类辅机RB过程中汽包水位的波动，确保机组的运行安全及运行状态的恢复。保机组的运行安全及运行状态的恢复。保机组的运行安全及运行状态的恢复。

【技术实现步骤摘要】
一种辅助RB过程汽包水位控制的主汽压力变速率控制方法


[0001]本专利技术属于火电机组设备故障领域，尤其涉及一种辅助RB过程汽包水位控制的主汽压力变速率控制方法。

技术介绍

[0002]当火电机组出现重要辅助设备故障时，采取的快速减负荷控制策略称为RUNBACK，简称RB。火电机组根据设计容量有相对应的主蒸汽压力参数，机组正常运行时主汽压力设定值根据机组负荷值和设计好的速率和惯性时间进行自动控制，惯性时间设置的目的为模拟实际主汽压力的起压过程，在目前机组RB控制策略设计中，为实现快速平衡机组负荷与辅机带载能力，RB过程中机组的汽压滑压速率及惯性时间由正常运行设置的定值切换为RB动作设置的定值，直至负荷、主汽压力降至目标值，RB工况下汽水系统的动作速率较快，滑压速率和惯性时间参数也多根据试验及实际运行经验获得，各类型机组存在明显差异。
[0003]常见的RB有燃料RB、一次风机RB、送/引风机RB、给水泵RB等。在目前常见的控制策略中，RB动作触发后，机组的控制方式由协调控制模式(CCS)切换为汽机跟随模式(TF)。在TF方式下，汽机侧由汽轮机调门控制主汽压力，主汽压力实际值高于设定值则开大调门，主汽压力实际值低于设定值则关小调门，锅炉指令值直接由机组的RB目标负荷确定。不同辅机设备故障或跳闸引起的RB动作设计有不同的滑压速率，控制主汽压力快速跟随下降，一次风机和给水泵RB分别对燃烧和给水的扰动最为剧烈，因此设计的RB动作滑压速率更快、惯性时间更短。
[0004]另外，本申请专利技术人在先前的工作中研究了汽水系统变速率控制的辅机RB方法，通过RB推进时间和RB动作前机组负荷来校正RB过程中的滑压速率与汽压、给水惯性时间，使主汽压力的控制与各RB工况下的实际趋势相符合，能够有效提高火电机组RB控制的精度与稳定性，控制方法如附图1所示，设计的步骤简述如下：
[0005]1.设计了不同RB工况滑压设定的速率和惯性时间，通过RB过程推进时间对滑压速率及惯性时间进行校正。综合考虑机组RB前负荷和RB推进过程时间点，设计各个阶段的压力设定值的滑压速率和惯性时间。
[0006]2.为发挥主汽压力对主汽温的调节作用，在惯性时间设定环节中，增加了主汽温的补偿作用。
[0007]但是，在当前RB控制中，主汽压力设定值普遍采用的恒定速率、恒定惯性时间的设置方式，并不能很好地契合实际参数的变化，不仅影响RB过程中机组部分重要参数的控制，也不利于后续机组运行状态的恢复，特别是亚临界机组RB过程中汽包水位的控制；本申请专利技术人在汽水系统变速率控制的辅机RB方法中仅考虑了RB过程中主汽压力的变速率控制(滑压速率)，并根据RB过程的推进步骤设计各个阶段与实际趋势相符合的速率，却未考虑相关联运行参数之间的机理关系，仅根据RB时间的推进设计各个阶段的滑压速率和惯性时间，无法精准适应机组实时的工况变化，特别是没有考虑汽压对于机组其他运行参数的影响。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种辅助RB过程汽包水位控制的主汽压力变速率控制方法。
[0009]这种辅助RB过程汽包水位控制的主汽压力变速率控制方法，包括以下步骤：
[0010]步骤1、对汽包水位数值进行微分计算，得到汽包水位的变化速率；
[0011]步骤2、分别设计给水泵RB和非给水泵RB时汽包水位变化速率对应的主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间的模型函数，通过模型函数来校正主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间；
[0012]步骤3、当汽包水位的下降速率过快时，增大主汽压力速率，减小汽压指令生成惯性时间，加快汽压设定值的下降速率，开大汽机调门，降低实际主汽压力，通过汽水混合物膨胀来减缓水位的下降速率；
[0013]步骤4、当汽包水位的上升速率过快时，减小主汽压力速率，放缓主汽压力设定值的下降速率；关小汽机调门来延缓主汽压力下降，减缓水位上升。
[0014]作为优选，步骤2具体包括如下步骤：
[0015]步骤2.1、设计非给水泵RB时汽包水位变化速率对应的主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间的模型函数，通过模型函数来校正主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间；
[0016]步骤2.1.1、非给水泵RB第一阶段为汽包水位的下降阶段，根据实时汽包水位的下降速率来校正主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间；模型函数以偏置的方式校正主汽压力速率：通过汽包水位的下降速率来修正生成主汽压力速率设定值，将主汽压力速率设定值与偏置值相加；模型函数以增益的方式校正汽压指令生成惯性时间：将汽压指令生成惯性时间与增益相乘；
[0017]步骤2.1.2、汽包水位下降至最低值后开始回升，进入非给水泵RB第二阶段；模型函数根据实时汽包水位的下降速率，采用与步骤2.1.1中第一阶段相同的校正方式来校正主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间；随着RB时间的推进，减慢第二阶段主汽压力速率的校正速度；
[0018]步骤2.1.3、汽包水位上升至最高值且汽包水位开始下降时，进入非给水泵RB第三阶段；模型函数不再对主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间进行校正，不再通过主汽压力调整汽包水位，此时输出的主汽压力速率偏置值为0，输出的汽压指令生成惯性时间增益为1；
[0019]步骤2.2、设计给水泵RB时汽包水位变化速率对应的主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间的模型函数，通过模型函数来校正主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间；
[0020]步骤2.2.1、给水泵RB进入汽包水位的下降阶段，为给水泵RB的第一阶段；结合给水泵RB的推进时间，设置给水泵RB第一阶段对应的主汽压力速率的偏置值和汽压指令生成惯性时间的增益；
[0021]步骤2.2.2、给水泵RB进入汽包水位的回升阶段，为给水泵RB的第二阶段，给水泵RB第二阶段不对主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间进行校正；
[0022]步骤2.2.3、给水泵RB进入汽包水位的恢复平稳阶段，为给水泵RB的第三阶段，给水泵RB第三阶段不对主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间进行校正。
[0023]作为优选，步骤2中模型函数根据RB过程推进时间、汽包水位速率设置；模型函数
依据机组运行试验数据拟合得到RB过程中水位速率较为合理的范围，作为控制死区。
[0024]作为优选，当步骤2中汽包水位变化速率在死区范围内时，汽包水位变化速率的偏置输出为0，并且不对主汽压力速率进行校正；当汽包水位变化速率在死区范围内时，汽包水位变化速率的增益输出为1，并且不对汽压指令生成惯性时间进行校正。
[0025]作为优选，步骤2中给水泵RB和非给水泵RB时模型函数的控制死区不同。
[0026]作为优选，步骤2中汽包水位变化速率的偏置或增益为：
[0027]Y＝aX+b
[0028]其中X为输入的汽包水位速率值,Y为输出的偏置或增益，a、b均为常数。
[0029]本专利技术的有益效果是：
[0030]RB过程中主蒸汽压力的控制对汽包水位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辅助RB过程汽包水位控制的主汽压力变速率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、对汽包水位数值进行微分计算，得到汽包水位的变化速率；步骤2、分别设计给水泵RB和非给水泵RB时汽包水位变化速率对应的主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间的模型函数，通过模型函数来校正主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间；步骤3、当汽包水位的下降速率过快时，增大主汽压力速率，减小汽压指令生成惯性时间，加快汽压设定值的下降速率，开大汽机调门，降低实际主汽压力，通过汽水混合物膨胀来减缓水位的下降速率；步骤4、当汽包水位的上升速率过快时，减小主汽压力速率，放缓主汽压力设定值的下降速率；关小汽机调门来延缓主汽压力下降，减缓水位上升。2.根据权利要求1所述辅助RB过程汽包水位控制的主汽压力变速率控制方法，其特征在于，步骤2具体包括如下步骤：步骤2.1、设计非给水泵RB时汽包水位变化速率对应的主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间的模型函数，通过模型函数来校正主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间；步骤2.1.1、非给水泵RB第一阶段为汽包水位的下降阶段，根据实时汽包水位的下降速率来校正主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间；模型函数以偏置的方式校正主汽压力速率：通过汽包水位的下降速率来修正生成主汽压力速率设定值，将主汽压力速率设定值与偏置值相加；模型函数以增益的方式校正汽压指令生成惯性时间：将汽压指令生成惯性时间与增益相乘；步骤2.1.2、汽包水位下降至最低值后开始回升，进入非给水泵RB第二阶段；模型函数根据实时汽包水位的下降速率，采用与步骤2.1.1中第一阶段相同的校正方式来校正主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间；随着RB时间的推进，减慢第二阶段主汽压力速率的校正速度；步骤2.1.3、汽包水位上升至最高值且汽包水位开始下降时，进入非给水泵RB第三阶段；模型函数不再对主汽压力速率和汽压指令生成惯性时间进行校正，不...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡伯勇，童小忠，杨敏，陆陆，何郁晟，张文涛，韩峰，李恩长，陆豪强，钟文晶，沈雪东，祝文翔，王稼琪，
申请(专利权)人：浙江浙能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：