【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核电厂给水除氧，尤其涉及一种蒸汽调阀执行机构优化控制装置及方法。
技术介绍
1、核电厂给水除氧器系统在启动过程中，供汽汽源通过主蒸汽控制阀进行供汽，维持给水箱压力在2.5bar.a，起到防止堆芯过冷的作用。主蒸汽控制阀采用气动调节阀，由执行机构和阀体两部分组成，由于调节阀内部结构特性，使得调节阀自身存在死区、回差、滞后等特征，同时调节阀运行过程中的环境压力、流体波动、温度条件等因素的随时变化导致蒸汽调节阀控制难度较大，阀杆在低开度工况下出现频繁波动。频繁波动容易导致阀杆振动疲劳损坏，除氧罐压力不稳定，使得调节阀阀芯老化加剧，从而导致机组运行安全隐患。
2、目前，气动调节阀一般通过将阀位设定信号值和实测阀位真实值进行比较，然后将二者的差值信号送入pid控制器进行运算，运算结果转化为阀门开度信号，继而通过控制气室压力实现调节阀的控制。但是这种pid控制器的调节方式固定，参数不能随着外界环境变化适时调整，当系统受到外界因素突变扰动或者多因素耦合作用时，会出现超调量增大、调节时间长、滞后和阀位频繁波动的现象，导致控制效果不理想，系统抗干扰能力差。
3、以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种蒸汽调阀
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种蒸汽调阀执行机构优化控制装置，用于对蒸汽调阀执行机构的工作状态进行控制，所述蒸汽调阀执行机构被配置为为给水除氧器系统中的水箱供汽，其包括气动执行机构和蒸汽调节阀，所述气动执行机构被配置为响应于接收到控制指令则控制所述蒸汽调节阀的开度，进而调节通过所述蒸汽调节阀的蒸汽流量；
4、所述蒸汽调阀执行机构优化控制装置包括处理器、压力反馈单元、选择器、pid控制器和pd控制器；其中，所述压力反馈单元被配置为检测所述水箱的当前压力值；预先确定所述蒸汽调节阀的死区值对应的所述水箱内的压力阈值，所述处理器被配置为计算所述当前压力值和目标压力值的误差；所述选择器被配置为根据所述误差和所述压力阈值确定所述pid控制器和pd控制器中的一个向所述气动执行机构发送控制指令，包括：
5、若所述误差的绝对值不小于所述压力阈值，则确定所述pd控制器向所述气动执行机构发送第一控制指令；
6、若所述误差的绝对值小于所述压力阈值，则确定所述pid控制器向所述气动执行机构发送第二控制指令。
7、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述处理器还被配置为计算所述误差的变化趋势；
8、所述蒸汽调阀执行机构优化控制装置还包括第一模糊控制器和第二模糊控制器；
9、所述第一模糊控制器的输入端与所述处理器的输出端电连接，其输出端与所述pid控制器的输入端电连接，其被配置为在线整定所述pid控制器的参数；
10、所述第二模糊控制器的输入端与所述处理器的输出端电连接，其输出端与所述pd控制器的输入端电连接，其被配置为在线整定所述pd控制器的参数。
11、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，若所述误差的绝对值小于所述死区值的2/3，并且所述误差的变化趋势趋于零，则所述pid控制器保持输出不变；
12、若所述误差的绝对值小于所述死区值的2/3，并且所述误差的变化趋势背向零，则所述pid控制器反向控制输出。
13、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述蒸汽调阀执行机构优化控制装置还包括：
14、蒸汽压力计，其被配置为检测所述蒸汽调节阀上游的蒸汽压力值；
15、前馈控制器，其被配置为根据所述蒸汽调节阀上游的蒸汽压力值向所述气动执行机构传输第三控制指令，以对所述蒸汽调节阀的阀门位置的波动进行提前控制。
16、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，对所述蒸汽调节阀的阀门位置的波动进行提前控制，包括：
17、若所述蒸汽调节阀上游的蒸汽压力值发生突增，则所述前馈控制器向所述气动执行机构传输第四控制指令，所述气动执行机构响应于接收到所述第四控制指令则驱动所述蒸汽调节阀增加第一预设值的开度；
18、若所述蒸汽调节阀上游的蒸汽压力值发生突降，则所述前馈控制器向所述气动执行机构传输第五控制指令，所述气动执行机构响应于接收到所述第五控制指令则驱动所述蒸汽调节阀降低第二预设值的开度；
19、通过以下方式确定所述蒸汽调节阀上游的蒸汽压力值是否发生突增或突降：
20、计算所述前馈控制器当前接收到的蒸汽压力值与其上次接收到的蒸汽压力值的差值；
21、若该差值与所述前馈控制器上次接收到的蒸汽压力值之比不小于2％，则确定所述蒸汽调节阀上游的蒸汽压力值发生突增；
22、若该差值与所述前馈控制器上次接收到的蒸汽压力值之比不大于-2％，则确定所述蒸汽调节阀上游的蒸汽压力值发生突降；
23、否则，确定所述蒸汽调节阀上游的蒸汽压力值未发生突增和突降。
24、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述第一预设值为2％～5％；和/或，所述第二预设值为2％～5％。
25、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，对所述蒸汽调节阀的阀门位置的波动进行提前控制，包括：
26、实时确定所述蒸汽调节阀上游的蒸汽压力值的波动值以及波动比值，并根据所述波动比值生成所述第三控制指令，所述波动值为所述前馈控制器当前接收到的蒸汽压力值与上次接收到的蒸汽压力值之差，所述波动比值为所述波动值与所述前馈控制器上次接收到的蒸汽压力值的比值；
27、所述气动执行机构响应于接收到所述第三控制指令则控制所述蒸汽调节阀改变开度，所述蒸汽调节阀改变后的开度与其改变前的开度的差值与其改变前的开度的比值与所述波动比值相匹配。
28、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述装置还包括阀位反馈单元，所述阀位反馈单元被配置为检测所述蒸汽调节阀的阀门位置并传输至所述气动执行机构；
29、所述气动执行机构还被配置为根据所述阀门位置和目标阀门位置修正其对所述蒸汽调节阀的控制信号。
30、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述阀位反馈单元包括设置在所述蒸汽调节阀上的阀门定位器，所述阀门定位器被配置为实时检测所述蒸汽调节阀的阀门位置。
31、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述pid控制器的超调量小于所述pd控制器的超调量。
32、进一步地，承前所述的任一技术方案或多本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，用于对蒸汽调阀执行机构的工作状态进行控制，所述蒸汽调阀执行机构被配置为为给水除氧器系统中的水箱供汽，其包括气动执行机构和蒸汽调节阀，所述气动执行机构被配置为响应于接收到控制指令则控制所述蒸汽调节阀的开度，进而调节通过所述蒸汽调节阀的蒸汽流量；
2.根据权利要求1所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，所述处理器还被配置为计算所述误差的变化趋势；
3.根据权利要求2所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，若所述误差的绝对值小于所述死区值的2/3，并且所述误差的变化趋势趋于零，则所述PID控制器保持输出不变；
4.根据权利要求1所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，所述蒸汽调阀执行机构优化控制装置还包括：
5.根据权利要求4所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，对所述蒸汽调节阀的阀门位置的波动进行提前控制，包括：
6.根据权利要求5所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，所述第一预设值为2％～5％；和/或，所述第二预设值为2％～5％
7.根据权利要求4所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，对所述蒸汽调节阀的阀门位置的波动进行提前控制，包括：
8.根据权利要求1所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，所述装置还包括阀位反馈单元，所述阀位反馈单元被配置为检测所述蒸汽调节阀的阀门位置并传输至所述气动执行机构；
9.根据权利要求8所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，所述阀位反馈单元包括设置在所述蒸汽调节阀上的阀门定位器，所述阀门定位器被配置为实时检测所述蒸汽调节阀的阀门位置。
10.根据权利要求1所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，所述PID控制器的超调量小于所述PD控制器的超调量。
11.根据权利要求1所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，所述压力阈值可通过以下方式获得：
12.根据权利要求1所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，所述水箱的压力值通过设置在水箱内的蒸汽压力表测量获得。
13.一种蒸汽调阀执行机构优化控制方法，其特征在于，用于对蒸汽调阀执行机构的工作状态进行控制，所述蒸汽调阀执行机构包括气动执行机构和蒸汽调节阀，通过所述气动执行机构控制所述蒸汽调节阀的开度，用以给给水除氧器系统中的水箱供汽，以使所述水箱维持目标压力值，所述方法包括以下步骤：
14.根据权利要求13所述的蒸汽调阀执行机构优化控制方法，其特征在于，实时计算所述误差e(t)的变化趋势；利用第一模糊控制器根据所述误差e(t)及其变化趋势在线整定所述PID控制器的参数，利用第二模糊控制器根据所述误差e(t)及其变化趋势在线整定所述PD控制器的参数。
15.根据权利要求14所述的蒸汽调阀执行机构优化控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，用于对蒸汽调阀执行机构的工作状态进行控制，所述蒸汽调阀执行机构被配置为为给水除氧器系统中的水箱供汽，其包括气动执行机构和蒸汽调节阀，所述气动执行机构被配置为响应于接收到控制指令则控制所述蒸汽调节阀的开度，进而调节通过所述蒸汽调节阀的蒸汽流量；
2.根据权利要求1所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，所述处理器还被配置为计算所述误差的变化趋势；
3.根据权利要求2所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，若所述误差的绝对值小于所述死区值的2/3，并且所述误差的变化趋势趋于零，则所述pid控制器保持输出不变；
4.根据权利要求1所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，所述蒸汽调阀执行机构优化控制装置还包括：
5.根据权利要求4所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，对所述蒸汽调节阀的阀门位置的波动进行提前控制，包括：
6.根据权利要求5所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，所述第一预设值为2％～5％；和/或，所述第二预设值为2％～5％。
7.根据权利要求4所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，对所述蒸汽调节阀的阀门位置的波动进行提前控制，包括：
8.根据权利要求1所述的蒸汽调阀执行机构优化控制装置，其特征在于，所述装置还包括阀位反馈单元，所述阀位反馈单元被配置为检测所述蒸汽调节阀的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王红珂，刘寅立，周帅，林磊，熊颖峰，康建龙，甘猛，冯炟，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。