[发明专利]全周进汽汽轮机初压定值的多目标优化方法

摘要

本发明公开了一种针对全周进汽汽轮机初压定值的多目标优化及其DCS实现方法。该方法同时考虑了汽轮机运行工况和单元机组运行模式变化对初压定值的修正，具体是由初始定值模块、定值修正模块、模式选择模块，动态限幅模块，安全限幅模块等五个采用DCS标准算法组态实现的控制逻辑模块组成的；其中定值修正模块又分别由工况校正、调门校正、偏置校正三个部分叠加而成。同时还采用各种非稳态工况的不对称约束提高了优化控制策略的适应性和安全性。

主权项

一种全周进汽汽轮机初压定值的多目标优化方法，其特征在于：该方法由初始定值模块(01)、定值修正模块(02)、模式选择模块(03)，动态限幅模块(04)，安全限幅模块(05)等五个采用DCS标准算法组态实现的控制逻辑模块组成，其中定值修正模块(02)又分别由工况校正(201)、调门校正(202)、偏置校正(203)三个部分叠加而成，具体是按以下步骤实现的：步骤(1).初始定值计算：该模块的功能是根据机组设计和运行试验数据设定一个与机组负荷指令ULD相关的初压定值的滑压基准函数f(ULD)；同时，该滑压基准函数还可以采用现有的技术进行在线校正(101)，即：初始定值PS0＝f(ULD)+ADP其中ADP为采用现有的DCS特性函数在线修正方法拟合计算得到的修正数值；步骤(2).定值修正计算：该模块的功能是根据汽轮机主要运行参数和单元机组运行模式对初始定值PS0进行多目标优化，该模块的多目标优化算法分别由工况校正(201)、调门校正(202)、偏置校正(203)三个部分组成，最终通过定值修正模块(02)组合形成优化后的初压定值PS，即：PS＝PS0+ΔPS ΔP S = f ( P C , GV , Σ i = 0 n K i × P i , ΔP T , ΔN T ) 0 ≤ n ≤ 4 其中：ΔPS为多目标优化算法输出，PC为汽轮机背压参数(9)，GV为汽机高压调节阀门开度(10)，Pi为其它可选的运行补偿参数(11)，Ki为其对应的可调整补偿系数(12)，ΔPT、ΔNT分别是机组负荷指令ULD与机组实发功率NT、初压定值PS与实际机前压力PT的偏差，即ΔNT＝ULD‑NT，ΔPT＝PS‑PT；步骤(3).动态限幅：该模块设计为一个非线性高通滤波器，并可以宏模块的形式分别组态作用于PC、PS或Pi，以实现当其输入变化超过设定阈值时，其输出才变化，即：IfPC(t)‑PC(t‑1)≥ξC then PC(t)＝PC(t)else PC(t)＝PC(t‑1)；IfPS(t)‑PS(t‑1)≥ξS then PS(t)＝PS(t)else PS(t)＝PS(t‑1)；IfPi(t)‑Pi(t‑1)≥ξi then Pi(t)＝Pi(t)else Pi(t)＝Pi(t‑1)；其中：t和t‑1分别为PC、PS和Pi当前时刻和前一时刻的采样值，ξC、ξS、ξi分别 为动态限幅的设定阈值；该模块的输出还可根据稳态判据(200)进行限幅，即当机组处于变负荷或ΔPT、ΔNT偏差大时，保持其输出不变或进行方向闭锁；步骤(4).模式选择计算：该模块的功能是根据不同的单元机组运行模式相应改变定值修正模块(02)中各个部分的实时输出分量，从而满足不同运行模式下初压定值的要求；步骤(5).安全限幅计算：该模块功能是根据汽轮机设计规定的安全限值和初始定值函数、以及ΔPT的动态偏差对优化后的初压定值进行即时限制，确保机组运行在安全的初压定值工况下。