本發(fā)明涉及火電機(jī)組減溫控制系統(tǒng)的控制，具體地說(shuō)是一種火電機(jī)組減溫水調(diào)閥流量特性線性度校正及控制方法。

背景技術(shù)：

大型火電機(jī)組減溫控制系統(tǒng)的常用調(diào)節(jié)手段是減溫水調(diào)閥，當(dāng)減溫水調(diào)閥的流量特性較差時(shí)，往往嚴(yán)重影響到汽溫系統(tǒng)的控制品質(zhì)，有時(shí)甚至導(dǎo)致汽溫系統(tǒng)不穩(wěn)定，它是造成汽溫系統(tǒng)超溫的重要原因。為提高汽溫系統(tǒng)的控制品質(zhì)，保證火電機(jī)組的安全、高效運(yùn)行，除了需要性能優(yōu)異的減溫控制系統(tǒng)外，還需要對(duì)減溫水調(diào)閥流量特性的線性度進(jìn)行自動(dòng)校正，因此減溫水調(diào)閥流量特性線性度校正對(duì)于減溫控制系統(tǒng)具有重要的實(shí)踐意義。

在火電機(jī)組汽溫控制中，控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型具有大遲延大慣性特性，該數(shù)學(xué)模型在閥門流量特性線性度較好時(shí)是固定的，但是當(dāng)閥門流量特性線性度較差時(shí)，比如存在死區(qū)或漏流量時(shí)，數(shù)學(xué)模型是時(shí)變的，這就使減溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為困難，除了工況變化造成的多模型，閥門特性的變化也使得減溫控制系統(tǒng)對(duì)象模型多樣化，控制器參數(shù)整定困難，常用的閥門線性校正方法采用折線函數(shù)，但該方法會(huì)使閥門在非線性區(qū)出現(xiàn)大幅震蕩。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種火電機(jī)組減溫水調(diào)閥流量特性線性度校正及控制方法，其在閥門流量特性死區(qū)（或小流量區(qū)）范圍內(nèi)，閥門按照快開調(diào)節(jié)關(guān)的方式，使其動(dòng)作的大部分時(shí)間處于流量特性線性區(qū)，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門流量特性進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，對(duì)減溫控制系統(tǒng)模型影響降到最低。

為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：火電機(jī)組減溫水調(diào)閥流量特性線性度校正及控制方法，獲得減溫水調(diào)閥流量特性后，所述的減溫水調(diào)閥采用閥門快開調(diào)節(jié)關(guān)的方式，即閥門由0-5%開度開啟時(shí)，先快速動(dòng)作至減溫水調(diào)閥的流量特性線性區(qū)間再進(jìn)行調(diào)節(jié)，閥門關(guān)小至非線性區(qū)間時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)關(guān)下。

基于本發(fā)明設(shè)計(jì)的減溫控制系統(tǒng)能夠更好的適應(yīng)工況需求，提高了控制品質(zhì)。本發(fā)明能夠適應(yīng)閥門的死區(qū)非線性特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)減溫控制系統(tǒng)的有效補(bǔ)償，不會(huì)引起減溫控制系統(tǒng)不必要的震蕩。

進(jìn)一步地，所述閥門快速動(dòng)作的觸發(fā)條件為：綜合考慮當(dāng)前閥門開度、導(dǎo)前汽溫和設(shè)定的導(dǎo)前汽溫偏差，判斷閥門快開的時(shí)間，若當(dāng)前閥門已關(guān)小至閥門流量特性的死區(qū)范圍內(nèi)同時(shí)導(dǎo)前汽溫又高于設(shè)定值，觸發(fā)快開減溫水調(diào)閥至流量特性線性區(qū)間內(nèi)。

進(jìn)一步地，當(dāng)閥門快開條件觸發(fā)時(shí)，用2-3秒的時(shí)間快速將控制器下限抬升至閥門流量特性的死區(qū)范圍內(nèi)，然后釋放控制器下限信號(hào)給控制器。

進(jìn)一步地，當(dāng)閥門快開條件觸發(fā)時(shí)，在控制器前饋通道中疊加一個(gè)微分量，按照快加慢減的方式進(jìn)行。

更進(jìn)一步地，所述控制器前饋通道疊加的幅度為死區(qū)范圍的25-35%。

進(jìn)一步地，當(dāng)閥門快開至線性區(qū)間后，控制器進(jìn)行正常調(diào)節(jié)，當(dāng)閥門關(guān)至非線性區(qū)間時(shí)根據(jù)溫度偏差調(diào)節(jié)至最小。

更進(jìn)一步地，所述的溫度偏差為導(dǎo)前汽溫與導(dǎo)前汽溫設(shè)定值之間的偏差。

本發(fā)明具有以下有益效果：保證了火電機(jī)組減溫控制系統(tǒng)受閥門流量特性影響最?。惶岣吡似麥叵到y(tǒng)的控制品質(zhì)；機(jī)組在擾動(dòng)狀態(tài)（尤其是磨組啟停過(guò)程）時(shí)汽溫控制系統(tǒng)能夠處于自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)，波動(dòng)幅度減小，大幅減少了運(yùn)行工作量。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明閥門快速動(dòng)作的判斷邏輯圖（圖中，A表示判斷條件1，B表示判斷條件2，C表示觸發(fā)條件）。

圖2為本發(fā)明基于調(diào)閥流量特性線性度校正的控制系統(tǒng)圖（圖中，A表示控制器下限信號(hào)，B表示前饋信號(hào)，C表示控制輸出指令）。

圖3為常規(guī)方法控制效果圖（圖中，A為負(fù)荷曲線，B為溫度曲線，C為閥門開度曲線）。

圖4為本發(fā)明控制效果圖（圖中，A為負(fù)荷曲線，B為溫度曲線，C為閥門開度曲線）。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

一、減溫水調(diào)閥快開判斷條件邏輯設(shè)計(jì)

在火電機(jī)組汽溫控制中，控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型具有大遲延大慣性特性，該模型在閥門流量線性度較好時(shí)是固定的，但是當(dāng)閥門流量特性較差時(shí)，比如存在死區(qū)或漏流量時(shí)，模型是時(shí)變的，這就使控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為困難，除了工況變化造成的多模型，閥門特性的變化也使得系統(tǒng)對(duì)象模型多樣化，控制器參數(shù)整定困難，多模型造成的系統(tǒng)切換會(huì)引起控制品質(zhì)急劇下降。

本發(fā)明在知道減溫水調(diào)閥流量特性的情況下，按照快開慢關(guān)的方式，當(dāng)閥門開啟時(shí)將減溫水調(diào)閥快開至線性區(qū)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，關(guān)小至非線性區(qū)間時(shí)則自動(dòng)調(diào)節(jié)至最小。

若通過(guò)試驗(yàn)可以獲得減溫水調(diào)閥流量特性，則需要設(shè)計(jì)減溫水調(diào)閥流量特性線性度校準(zhǔn)系統(tǒng)，本發(fā)明提出的調(diào)閥流量特性線性度校準(zhǔn)系統(tǒng)中閥門快開判斷條件邏輯如圖1所示。

在圖1中，A是判斷信號(hào)1，根據(jù)溫度進(jìn)行判斷，B是判斷信號(hào)2，根據(jù)閥門開度進(jìn)行判斷，C是閥門快開觸發(fā)信號(hào)。該邏輯綜合考慮當(dāng)前閥門開度、導(dǎo)前溫度和設(shè)定的偏差等情況，判斷閥門快開的時(shí)間；若當(dāng)前閥門已關(guān)小至閥門流量特性的死區(qū)范圍內(nèi)同時(shí)導(dǎo)前溫度又高于設(shè)定值，觸發(fā)快開減溫水調(diào)節(jié)閥至流量特性線性區(qū)間內(nèi)。

二、基于調(diào)閥流量特性線性度校準(zhǔn)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

圖2給出了具體的設(shè)計(jì)方案，A表示控制器下限信號(hào)，B表示控制器前饋信號(hào)，C控制器輸出信號(hào)；在A中，當(dāng)閥門快開條件觸發(fā)時(shí)，用2至3秒的時(shí)間快速將控制器下限抬升至流量特性的死區(qū)范圍內(nèi)，然后釋放；在B中，當(dāng)閥門快開條件觸發(fā)時(shí)，在控制器前饋通道中疊加一個(gè)微分量，按照快加慢減的方式進(jìn)行。在C中，當(dāng)閥門快開至線性區(qū)間后，進(jìn)行正常調(diào)節(jié)，當(dāng)閥門關(guān)至非線性曲線時(shí)根據(jù)溫度偏差調(diào)節(jié)至最小。

在上述方法中，閥門快開的幅度為閥門流量特性的死區(qū)范圍，前饋疊加的幅度為死區(qū)范圍的30%左右。

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說(shuō)明后，各種變化和修正無(wú)疑將顯而易見(jiàn)。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。