一种火电机组的煤质在线校正方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种火电机组的煤质在线校正方法及装置，通过获取锅炉主控的前馈控制量和反馈控制量，将比例控制器作为积分反馈控制的被控对象，将前馈控制量输入到比例控制器中，输出校正前馈控制量，将反馈控制量与校正前馈控制量相加得到锅炉主控输出；将校正前馈控制量和锅炉主控输出输入到除法器中，得到校正前馈控制量在锅炉主控输出的占比量；对占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，计算低通滤波信号与预设常数1的偏差量，对偏差量进行积分运算，得到积分控制量；根据积分控制量调整比例控制器的当前增益，实现积分反馈控制，将占比量跟踪到预设常数1，能消除前馈控制本身的误差，实现煤质变化后的在线校正，提高火电机组协调控制性能。电机组协调控制性能。电机组协调控制性能。

【技术实现步骤摘要】
一种火电机组的煤质在线校正方法及装置


[0001]本专利技术涉及火电机组热工控制
，特别是涉及一种火电机组的煤质在线校正方法及装置。

技术介绍

[0002]协调控制系统(简称协调控制)是火电机组的控制核心，协调控制包括锅炉主控制系统(简称锅炉主控)、汽机主控制系统(简称汽机主控)，超临界、超超临界机组普遍采用了“炉跟机”的协调控制策略，汽机主控控制负荷、锅炉主控控制主蒸汽压力，目的是在快速响应电网负荷指令变化的同时协调机组锅炉侧与汽轮机侧间的能量平衡；从技术的角度，协调控制主要采用了开环控制加反馈控制的策略，以锅炉主控为例，开环控制就是将负荷设定转换为前馈控制量，反馈控制就是根据主汽压力的偏差输出反馈控制量，锅炉主控输出为前馈控制量与反馈控制量的叠加，反馈控制的实质是对前馈控制的误差进行校正，锅炉主控输出代表的是一种校正后的锅炉给煤量，但这种校正并不是针对前馈控制本身误差进行的。
[0003]前馈控制的本身误差对协调控制的性能有不利影响，在理想情况下，锅炉主控中的前馈控制量没有误差，反馈控制量在锅炉主控输出的占比在零附近变化即占比较低，此时锅炉主控的控制性能包括稳定性能较好，这是开环控制的预测特性所决定的；实际存在煤质变化的情况，因此锅炉主控中的前馈控制量存在误差，结果是反馈控制量的占比提高，对协调控制性能的具体影响是：如稳定性能下降，主汽压力的波动增加等，这是反馈控制的滞后特性所决定的。
[0004]针对煤质变化的问题，现有技术提出：通过煤质的在线测量，将测量结果用于煤质在线校正；总体看，现有煤质在线测量技术存在各种问题，如费用昂贵、日常维护量大、现场适用性较差等，难以长期运用等；煤质变化是一个严重影响火电机组控制性能的本质问题，煤质变化代表了一种不确定性问题，因此，如何抑制这种不确定性问题，以提高火电机组的控制性能成为当前亟需解决技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种火电机组的煤质在线校正方法及装置，通过积分反馈控制，校正前馈控制量在锅炉主控输出的占比量在1附近，以使消除前馈控制本身的误差，实现煤质变化后的在线校正，提高了火电机组协调控制性能。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种火电机组的煤质在线校正方法，包括：
[0007]获取锅炉主控的前馈控制量和反馈控制量，将比例控制器作为积分反馈控制的被控对象，将所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，将所述反馈控制量与所述校正前馈控制量相加得到锅炉主控输出；
[0008]将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量；
[0009]对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量；
[0010]根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，实现积分反馈控制，将所述占比量跟踪到预设常数1。
[0011]在一种可能的实现方式中，将所述前馈控制量输入到比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，具体包括：
[0012]获取所述比例控制器的当前增益，将所述当前增益和所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，其中，所述比例控制器，如下所示：
[0013]P
CFCQ
(t)＝K
P
(t)P
FCQ
(t)；
[0014]式中，P
CFCQ
(t)为所述校正前馈控制量；K
P
(t)为所述比例控制器的当前增益，单位为无量纲；P
FCQ
(t)为所述前馈控制量。
[0015]在一种可能的实现方式中，将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量，其中，所述除法器，如下所示：
[0016][0017]式中，P
PQ
(t)为所述占比量，单位为无量纲；P
CFCQ
(t)为所述校正前馈控制量；P
BMC0
(t)为所述锅炉主控输出。
[0018]在一种可能的实现方式中，对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，具体包括：
[0019]获取所述低通滤波器，将所述占比量输入到所述低通滤波器中，以使所述低通滤波器输出低通滤波信号，其中，所述低通滤波器如下所示：
[0020][0021]式中，f
LPF
(s)为所述低通滤波器的拉普拉斯传递函数，T
LPF
为所述低通滤波器的时间常数，单位为s。
[0022]在一种可能的实现方式中，计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，具体包括：
[0023]将所述低通滤波信号与常数1输入到减法器中，以使所述减法器输出所述低通滤波信号与常数1的偏差值，其中，所述减法器，如下所示：
[0024]P
DQ
(t)＝1
‑
P
LPF
(t)；
[0025]式中，P
DQ
(t)为所述偏差量，单位为无量纲；P
LPF
(t)为所述低通滤波信号，单位为无量纲。
[0026]在一种可能的实现方式中，对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量，具体包括：
[0027]将所述偏差量输入到积分器中，以使基于所述积分器中的预设积分运算公式，计算得到积分控制量，其中，所述预设积分运算公式，如下所示：
[0028][0029]式中，P
ICQ
(t)为所述积分控制量，单位为无量纲；T
I
为积分时间常数，单位为s；P
DQ
(t)为所述偏差量，单位为无量纲；V
H
为高限值，单位为无量纲；V
L
为低限值，单位为无量纲。
[0030]在一种可能的实现方式中，根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，具体包括：
[0031]K
P
＝P
ICQ
(t)；
[0032]式中，K
P
(t)为所述比例控制器的当前增益，单位为无量纲；P
ICQ
(t)为所述积分控制量，单位为无量纲。
[0033]本专利技术还提供了一种火电机组的煤质在线校正装置，包括：校正前馈控制量获取模块、占比量获取模块、积分控制量获取模块和增益调整模块；
[0034]其中，所述校正前馈控制量获取模块，用于获取锅炉主控的前馈控制量和反馈控制量，将比例控制器作为积分反馈控制的被控对象，将所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，将所述反馈控制量与所述校正前馈控制量相加得到锅炉主控输出；
[0035]所述占比量获取模块，用于将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电机组的煤质在线校正方法，其特征在于，包括：获取锅炉主控的前馈控制量和反馈控制量，将比例控制器作为积分反馈控制的被控对象，将所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，将所述反馈控制量与所述校正前馈控制量相加得到锅炉主控输出；将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量；对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，对所述偏差量进行积分运算，得到积分控制量；根据所述积分控制量调整所述比例控制器的当前增益，实现积分反馈控制，以使将所述占比量跟踪到预设常数1。2.如权利要求1所述的一种火电机组的煤质在线校正方法，其特征在于，将所述前馈控制量输入到比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，具体包括：获取所述比例控制器的当前增益，将所述当前增益和所述前馈控制量输入到所述比例控制器中，以使所述比例控制器输出校正前馈控制量，其中，所述比例控制器，如下所示：P
CFCQ
(t)＝K
P
(t)P
FCQ
(t)；式中，P
CFCQ
(t)为所述校正前馈控制量；K
P
(t)为所述比例控制器的当前增益，单位为无量纲；P
FCQ
(t)为所述前馈控制量。3.如权利要求1所述的一种火电机组的煤质在线校正方法，其特征在于，将所述校正前馈控制量和所述锅炉主控输出输入到除法器中，得到所述校正前馈控制量在所述锅炉主控输出的占比量，其中，所述除法器，如下所示：式中，P
PQ
(t)为所述占比量，单位为无量纲；P
CFCQ
(t)为所述校正前馈控制量；P
BMC0
(t)为所述锅炉主控输出。4.如权利要求1所述的一种火电机组的煤质在线校正方法，其特征在于，对所述占比量进行低通滤波，得到低通滤波信号，具体包括：获取低通滤波器，将所述占比量输入到所述低通滤波器中，以使所述低通滤波器输出低通滤波信号，其中，所述低通滤波器如下所示：式中，f
LPF
(s)为所述低通滤波器的拉普拉斯传递函数，T
LPF
为所述低通滤波器的时间常数，单位为s。5.如权利要求1所述的一种火电机组的煤质在线校正方法，其特征在于，计算所述低通滤波信号与常数1的偏差量，具体包括：将所述低通滤波信号与常数1输入到减法器中，以使所述减法器输出所述低通滤波信号与常数1的偏差值，其中，所述减法器，如下所示：P
DQ
(t)＝1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，黄卫剑，陈锦攀，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：