[发明专利]一种电站锅炉状态空间汽温控制的方法

说明书

本发明公开了一种电站锅炉状态空间汽温控制的方法，涉及汽温自动控制技术领域，可根据现场机组控制DCS系统的不同，选择不同的PID控制类型采用状态空间控制汽温及参数整定自寻优，选定优化控制指标，优化控制参数，对整个控制系统进行测试和优化，快速实现汽温优化控制。本发明使发电机组长期平均汽温值得到提升，最低汽温控制能提高10℃以上；并使发电机组的煤耗率降低1.20g/kw.h；本发明能使电站锅炉一直保持自动控制状态，大幅度减轻了运行人员的劳动强度；过热汽温变化过小提高了机组的安全运行率以及延长了设备使用寿命。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种电站锅炉状态空间汽温控制的方法。

背景技术

火电机组的自动控制系统大多采用常规经典控制理论来实现，对于复杂的控制回路系统较难达到理想的控制效果。目前，电厂锅炉过热汽温和再热汽温控制几乎都采用常规的串级控制系统，不少机组汽温被控对象的滞后很大，且喷水阀存在严重的非线性。当机组负荷(蒸汽流量)变化时，汽温偏离设定值8～10℃以上，超温很频繁。主、再热汽温是机组热力系统中的重要参数，其控制品质的优劣直接影响到机组的安全性和经济性；另外，随着电网容量的增大,针对系统的控制成为重中之重,对控制策略的研究也提出了更高的要求,如何提高控制系统的可靠性,如何根据被控对象的特征设计出最优的控制方案。

经对现有的技术文献检索发现：

申请号为CN201710828915.5的一种采用状态观测器的发电机组过热汽温控制系统，是通过过热器入口汽温与过热器入口汽温设定值进行比较后得出的，过热器入口汽温设定值的确定是关键点，过热器入口汽温设定值的确定的过程是：过热器入口汽温依次通过四阶滞后模块后，得到一个模拟的出口汽温，将该模拟的出口汽温与过热器出口汽温设定差值比较后，分别送给四阶滞后模块前进行闭环反复修正，从而实现了对过热器工况发生变化时的动态特性的及时响应和修正，克服了过热器动态特性变化大，控制部分不能及时跟进的问题。

申请号为CN201710455617.6的一种锅炉主蒸汽温度多参量智能控制系统，包括给水系统和主蒸汽系统，所述主蒸汽系统设置有锅炉汽包，以及锅炉汽包输出蒸汽气路上依次设置的一级过热器、一级减温器、屏式过热器、二级减温器、二级过热器和集汽联箱，通过内模控制器、减温控制系统、第三干扰模块、内部模型模块和自适应PID修正模块相互影响和配合，实现对主蒸汽温度的控制，稳定主蒸汽温度，降低主蒸汽温度的累积偏差。

现有的一种电站锅炉主蒸汽温度减温喷水控制方法及系统(专利申请号：CN201810123838.8)通过对主蒸汽温度偏差进行预处理得到预处理后的主蒸汽温度偏差，以预处理后的主蒸汽温度偏差为输入变量结合具有快速返回特性的微分算法计算获得主控制输出，将导前温度减去主控制输出的值得到导前温度控制偏差，副调PI控制器根据导前温度控制偏差输出副控制输出送到减温喷水调节阀进行控制，并且监测导前温度控制偏差，若导前温度控制偏差超过预设的阈值并持续预设的时间，则触发跟踪使能信号使得副调PI控制器的输出强制保持不变，并将主调PID控制器输出的主控制输出设置为导前温度的值。提高系统调节的响应速度，提高主蒸汽温度减温喷水控制系统的调节品质。

发明内容

本发明的目的在于，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电站锅炉状态空间汽温控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：导出与锅炉汽温相关的测点的运行历史数据；

步骤二：导出的运行历史数据文件进行均值、平滑和滤波处理，得到一个采样周期为10S的处理后的数据库；

步骤三：用EXCEL数据透视表透视机组蒸汽流量与导前汽温、过再热汽温数据量，并曲线拟合关系式作为导前、出口汽温设定值F(X)函数关系式；