[发明专利]一种用于DCS实现的火电机组主汽温度的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于大型火电机组主蒸汽温度的自动调节系统，具体涉及一种用于DCS实现的火电机组主汽温度的控制方法。

背景技术

主蒸汽温度控制系统是保证大型火电机组安全运行、提高机组热效率的重要调节系统，而实现主蒸汽温度具有良好品质的自动调节一直是机组自动控制领域的一个难以解决的问题，其主要是因为火电机组中的主汽温度被控对象具有大迟延、大惯性和时变性的特点。目前，国、内外大部分火电机组的主蒸汽温度控制仍然采用传统的PID串级调节和具有导前微分的控制结构，并在此基础上为克服主汽温度的大迟延性，采用了Smith预估控制技术，以提高控制效果。但是由于Smith预估控制对模型的精度要求高，特别是对模型的纯迟延参数的精度要求更高，对于具有时变性的大迟延对象(主汽温度控制对象)难以获得全局上的稳定性，难以达到理想效果。同时，利用现有的各DCS系统的控制模块，难以线性地实现对被控对象纯迟延特性的构造，更难以对其具有动态时变性的构造。因此，对于主蒸汽温度的大迟延、大惯性、时变性的被控对象，能够利用DCS系统的模块建立一个与被控对象相同结构的大迟延、大惯性、时变性的模型，是能够有效实现Smith预估控制的关键环节。

机组主蒸汽温度控制的热力系统的整个控制对象可划分为两个部分：对象导前区G₁(s)和对象惰性区G₂(s)。这两部分串联组成对象控制通道G(s)。对象的导前区和惰性区都是具有大惯性且具有自平衡能力的对象，对象的惰性区同时还具有大迟延性，其建模的复杂性要比惯性区大得多。

由于对象的惰性区是具有惯性和大迟延的有自平衡对象，因此现有技术中其传递函数为：

G2(s)=K2T2s+1e-τs--------(1)]]>

K₂和T₂分别是惰性区模型的放大系数和惯性时间，τ为其纯迟延时间。

式(1)中的纯延迟时间难以在DCS上实现，并无法实现其可变性和自动调整。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种针对大延迟、大惯性和时变性的复杂被控对象的用于DCS实现的火电机组主汽温度的控制方法。

本发明针对其技术问题采用的技术方案为：

一种用于DCS实现的火电机组主汽温度的控制方法，其特征在于，对象惰性区的模型结构为：

G2(s)=1(τns+1)n,]]>

其中，τ为纯迟延时间，n为阶数。

进一步的，本发明的控制方法过程如下：

①温度设定值传递至PID控制器；

②根据PID控制器的信号进行燃料量前馈；