[发明专利]一种燃料热值实时自适应校正的火电机组协调控制方法

说明书

本发明公开了一种燃料热值实时自适应校正的火电机组协调控制方法，其包括如下步骤：步骤1.在线递推估计当前运行条件下的燃料热值系数k；步骤2.在基本稳定的机组运行工况下，整定协调控制系统的燃烧率控制器的参数以获得满意的调节效果；步骤3.将所述步骤2中整定的协调控制系统满意运行工况下的燃料热值系数记为k₀；步骤4.计算经过燃料热值校正后的总燃料量B₀；步骤5.将校正后的总燃料量B₀代替总燃料量测量值B用于协调控制系统的燃料量调节。本发明的有益效果是能够实现燃料热值的在线快速自适应校正，及时修正电站锅炉‑汽轮机协调系统的燃烧率控制指令，提高锅炉‑汽轮机协调系统对燃料热值变化的鲁棒性和稳定性。

技术领域

本发明涉及一种燃料热值实时自适应校正的火电机组协调控制方法，属于火力发电机组自动控制技术领域。

背景技术

电站锅炉-汽轮机协调控制系统的任务是通过锅炉侧的燃料率指令u_B和汽机侧的汽机调门开度指令u_T的联合调节，以及时响应中调负荷指令N₀要求的机组出力N，同时维持机组主蒸汽压力P在允许的设定值P₀范围，二者的协调配合是提高发电机组的经济效益、保证机组安全运行的不可缺少的环节，这需要机组具备性能优良的自动控制系统予以保证。

然而由于我国火电燃煤机组的燃料来源十分不稳定，导致协调控制系统的调节品质受燃料来源的影响很大，受影响的核心因素则是燃料热值的变化。为此一些适应燃料热值变化的方案陆续被提出。但总体来说，主要有两种方式：(I)运行人员基于相关技术人员的离线化验燃料热值，手动输入后进行热值校正，这种方法的明显缺点是由于离线化验的时间长，校正过程滞后而影响校正效果；(II)通过判定机组处于稳态工况，采用稳态数据计算校正系数，这种方法的明显缺点是动态过程中的燃料热值变化无法得到及时的校正。

由上述分析可见，已有的燃料热值校正方法仍存在一定的局限性或缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种准确度高，并且可以在机组运行的动态过程中在线快速自适应更新的燃料热值实时自适应校正的火电机组协调控制方法。本发明的技术方案如下：

一种燃料热值实时自适应校正的火电机组协调控制方法，其采用如下步骤：

步骤1.在线递推估计当前运行条件下的燃料热值系数k；

步骤2.在基本稳定的机组运行工况下，整定协调控制系统的燃烧率控制器的参数以获得满意的调节效果；

步骤3.将所述步骤2中整定的协调控制系统满意运行工况下的燃料热值系数记为k₀；

步骤4.计算经过燃料热值校正后的总燃料量B₀；

步骤5.将校正后的总燃料量B₀代替总燃料量测量值B用于协调控制系统的燃料量调节。

进一步的，所述步骤1中的燃料热值系数k的在线递推估计的方法具体是采用在线递推最小二乘法，如下：

根据燃烧率u_B(t)和汽机调门开度u_T(t)对机组负荷N(t)的机理分析，在任意时刻t和任意负荷的局部工况点，将机组负荷N(t)的特性采用如下的受控自回归滑动平均CARMA模型描述：

其中：t表示当前采样控制时刻；

n是模型阶次，取值整数范围n＝4～8；

ΔN(t)、Δu_B(t)、Δu_T(t)分别表示机组负荷N(t)、燃烧率u_B(t)、汽机调门开度u_T(t)信号在t时刻的增量，即变化量；