【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超临界机组深度调峰水煤协调控制，尤其涉及超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、新型电力系统以新能源为主体，但新能源发电间歇性和波动性的特点决定了构建新型电力系统离不开煤电机组的支撑，在能源结构转型过程中，火电机组“压舱石“托底作用会越来越重要，应强化煤电托底保障，积极推动煤电由主体电源向提供可靠容量、调峰调频等辅助服务的基础性电源转变。存量火电机组最小技术出力一般为50％额定负荷，需要通过灵活性改造把最小技术出力降至30％额定负荷。
3、火电机组尤其是超临界机组在深度调峰工况下的调节能力不如常规工况(50％额定负荷以上)，且超临界机组相比亚临界机组，其蓄热能力差，热惯性小，所以超临界机组在深度调峰工况下的调节能力不如亚临界机组。超临界机组在深度调峰工况下调节能力差主要表现在以下几个方面：
4、(1)一次调频和agc调节能力差，超临界机组在深度调峰工况下一次调频合格率下降，经常出现响应乏力的现象，在深度调峰工况下超临界机组agc调节性能指标下降。
5、(2)在深度调峰工况下，超临界机组主汽温和主汽压波动大，不利于机组安全稳定运行，严重者可导致跳机。
6、煤和水的响应速度不匹配是造成超临界机组在深度调峰工况下调节能力差的主要原因。超临界机组给水的响应是很快的，给水指令变化后给水泵立即动作，实际给水量会立即变化。超临界机组燃料指令变化后，要经依次过给煤机
7、在稳态工况下，煤与水之间响应速度不匹配不会造成不利影响。但新能源发电的波动性叠加极端天气的影响，造成火电机组在深度调峰工况和正常工况下都要频繁参与负荷调节。例如，机组涨负荷时，给水量上涨，煤的热量要经过一段时间后才能传导至水冷壁中，这会造成主汽温和主汽压波动加剧，主汽温波动影响机组安全，主汽压波动不仅会造成机组经济型下降，还会影响机组一次调频和agc调节。
8、超临界机组在深度调峰工况下，机组的各种执行机构处于非线性调节区，执行机构的非线性调节会放大煤和水响应速度的不匹配问题，进而造成超临界机组在深度调峰工况下调节能力差，机组一次调频和agc调节性能不满足要求，造成机组被考核或者降低机组的辅助服务收益。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述问题，提出了超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法及系统，根据机组负荷，确定滞后时间和惯性阶数，进而根据滞后时间和惯性阶数对给水指令进行微分修正，获得修正后给水指令，通过燃料指令和修正后给水指令分别对燃料和给水进行控制，使水在锅炉中的作用速度与燃料在锅炉中的作用速度更加匹配，从而避免主汽压力和温度的大幅波动，提升机组调节能力。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，提出了超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法，包括：
4、获取机组负荷和锅炉主控指令；
5、根据锅炉主控指令获得燃料指令和给水指令；
6、判定机组负荷所处阶段；
7、根据机组负荷所处阶段对应的滞后时间和惯性阶数，对给水指令进行微分修正，获得修正后给水指令；其中，每个阶段对应的滞后时间和惯性阶数确定过程为：获取机组上一运行周期的运行数据；根据机组上一运行周期运行数据中机组负荷所处阶段，对上一运行周期的运行数据进行阶段划分，获取多个阶段的运行数据；对于每个阶段，从该阶段的运行数据中提取相匹配的燃料变化有效数据段和给水变化有效数据段；从相匹配的燃料变化有效数据段和给水变化有效数据段中，分别提取汽水分离器出口温度；根据利用滞后时间和惯性阶数，对从给水变化有效数据段中提取的汽水分离器出口温度进行微分修正，构建修正后温度模型，以修正后温度与从燃料变化有效数据段中提取的汽水分离器出口温度之间的误差最小为目标，对修正后温度模型进行求解，获得最优滞后时间和最优惯性阶数；将通过机组上一运行周期每个阶段的运行数据，确定的最优滞后时间和最优惯性阶数，作为当前运行周期相同阶段对应的滞后时间和惯性阶数；
8、通过燃料指令，对给煤进行控制；
9、通过修正后给水指令，对给水进行控制。
10、进一步的，获取主汽压力、汽水分离器出口蒸汽焓值和机组负荷；
11、通过主汽压力，确定能量信号；
12、通过汽水分离器出口蒸汽焓值，确定能量需求；
13、计算能量信号与能量需求之间的差值及其差值变化率；
14、将能量信号与能量需求之间的差值及其差值变化率，输入pid控制器中，输出能量指令；
15、将机组负荷乘以设定系数后与能量指令相加，获得锅炉主控指令。
16、进一步的，获取汽轮机第一级压力；
17、将汽轮机第一级压力除以主汽压力后，再乘以主汽压力设定值，获得能量信号；
18、或，
19、将汽轮机第一级压力与分离器出口蒸汽焓值的微分相加，获得能量需求；
20、或，
21、获取主蒸汽流量；
22、根据主蒸汽流量，及主蒸汽流量与汽轮机第一级压力的对应函数，确定汽轮机第一级压力；
23、或，
24、获取汽水分离器出口蒸汽温度和压力，根据水蒸汽热力性质表、汽水分离器出口蒸汽温度和压力，确定汽水分离器出口蒸汽焓值。
25、进一步的，根据获取的锅炉主控指令及锅炉主控指令与给水之间的对应函数，获得给水指令；
26、或，
27、通过设计煤种热值与锅炉用煤热值的比值，对锅炉主控指令与燃料指令之间的对应函数进行修正，根据修正后函数及获取的锅炉主控指令，获得燃料指令。
28、进一步的，通过燃料指令，获得燃料控制输出值；根据燃料控制输出值对给煤机进行控制；
29、或，
30、通过修正后给水指令，获得给水控制输出值；根据给水控制输出值对水泵进行控制；
31、或，
32、通过燃料指令对实际燃料量进行pid控制，获得燃料控制输出值；
33、或，
34、通过修正后给水指令对实际给水量进行pid控制，获得给水控制输出值。
35、进一步的，所处阶段为第一阶段、第二阶段或第三阶段；
36、或，
37、当机组负荷大于等于30％额定负荷，小于等于40％额定负荷时，机组负荷所处阶段为第一阶段；
38、或，
39、当机组负荷大于等于50％额定负荷时，机组负荷所处阶段为第二阶段；
40、或，
41、当机组负荷大于40％额定负荷，小于50％额定负荷时，机组负荷所处阶段为第三阶段。
42、进一步的，获取机组上一运行周期的运行数据，运行数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法，其特征在于，获取主汽压力、汽水分离器出口蒸汽焓值和机组负荷；
3.如权利要求2所述的超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法，其特征在于，获取汽轮机第一级压力；
4.如权利要求1所述的超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法，其特征在于，根据获取的锅炉主控指令及锅炉主控指令与给水之间的对应函数，获得给水指令；
5.如权利要求1所述的超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法，其特征在于，所处阶段为第一阶段、第二阶段或第三阶段；
6.如权利要求1所述的超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法，其特征在于，获取机组上一运行周期的运行数据，运行数据包括汽水分离器出口蒸汽温度、燃料指令、给水指令和机组负荷；
7.如权利要求1所述的超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法，其特征在于，当燃料变化有效数据段和给水变化有效数据段中的机组负荷偏差在设定偏差以内；给水变化有效数据段中的给
8.超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-7任一项所述的超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7任一项所述的超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法，其特征在于，获取主汽压力、汽水分离器出口蒸汽焓值和机组负荷；
3.如权利要求2所述的超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法，其特征在于，获取汽轮机第一级压力；
4.如权利要求1所述的超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法，其特征在于，根据获取的锅炉主控指令及锅炉主控指令与给水之间的对应函数，获得给水指令；
5.如权利要求1所述的超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法，其特征在于，所处阶段为第一阶段、第二阶段或第三阶段；
6.如权利要求1所述的超临界机组深度调峰水煤协调动态优化控制方法，其特征在于，获取机组上一运行周期的运行数据，运行数据包括汽水分离器出口蒸汽温度、燃料指令、给水指令和机组负荷；
7.如权利要求1所述的超临界机...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘恩仁，高嵩，李军，游大宁，于庆彬，孙运涛，路宽，李元元，丁浩天，王毓琦，曲建璋，旁向坤，于春浩，李勇，马强，石硕，周长来，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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