一種火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置，包括控制信號中樞裝置、無擾切換單元、靜葉伺服器、轉(zhuǎn)速伺服器、引風(fēng)機(jī)和小汽機(jī)，控制信號中樞裝置調(diào)用電廠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并且把調(diào)用來的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送給無擾切換單元，無擾切換單元將接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行引風(fēng)機(jī)靜葉開度和小汽機(jī)轉(zhuǎn)速的切換控制判斷，并將判斷后的控制指令傳給靜葉伺服器和轉(zhuǎn)速伺服器，靜葉伺服器和轉(zhuǎn)速伺服器根據(jù)接收的控制指令進(jìn)行動作，分別用于控制引風(fēng)機(jī)和小汽機(jī)，其中，靜葉伺服器用于控制引風(fēng)機(jī)的靜葉開度，轉(zhuǎn)速伺服器用于控制小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的無擾切換裝置準(zhǔn)確、高效，能夠針對不同風(fēng)機(jī)、以及電廠實時運(yùn)行參數(shù)來進(jìn)行自動控制。
【專利說明】—種火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于火電廠中的自適應(yīng)自動控制設(shè)備，具體是指一種火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]國家環(huán)保要求規(guī)定新建電廠FGD系統(tǒng)不設(shè)煙氣旁路和現(xiàn)有FGD系統(tǒng)要拆除旁路煙道的強(qiáng)制措施，使得電廠對FGD系統(tǒng)的要求越來越高。FGD系統(tǒng)不設(shè)煙氣旁路，其運(yùn)行直接關(guān)系到機(jī)組的安全，F(xiàn)GD系統(tǒng)停運(yùn)則機(jī)組也必須停運(yùn)，鍋爐從點(diǎn)火開始所有煙氣直接進(jìn)入吸收塔進(jìn)行處理，這使煙氣系統(tǒng)在設(shè)計等方面與常規(guī)的FGD系統(tǒng)有較大的不同。為此，新老電廠加裝脫硫裝置時普遍將引風(fēng)機(jī)與脫硫增壓機(jī)合并，直接采用引風(fēng)機(jī)克服原有的煙氣系統(tǒng)阻力和新增的脫硫系統(tǒng)阻力。
[0003]引增合一后的引風(fēng)機(jī)功率增大，若采用電動機(jī)驅(qū)動引風(fēng)機(jī)會造成起動時廠用母線電壓降低，危害廠用電系統(tǒng)。若采用汽輪機(jī)驅(qū)動引風(fēng)機(jī)可以避免電動機(jī)驅(qū)動時的起動大電流，很大程度降低了廠用電量，同時汽輪機(jī)可以和引風(fēng)機(jī)協(xié)調(diào)配合，使引風(fēng)機(jī)在不同負(fù)荷下都能處于運(yùn)行高效區(qū)?？梢哉f，采用汽輪機(jī)驅(qū)動引風(fēng)機(jī)是一種比較優(yōu)化的能源利用方式。
[0004]采用汽動引風(fēng)機(jī)爐膛負(fù)壓的控制，存在引風(fēng)機(jī)的靜葉控制調(diào)節(jié)及小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速控制調(diào)節(jié)兩種調(diào)節(jié)方式，控制上相對復(fù)雜。目前靜葉控制回路采用常規(guī)的單回路控制策略，其控制響應(yīng)慢，不能適應(yīng)快速的變負(fù)荷、甩負(fù)荷等工況的調(diào)節(jié)，因此需要深度優(yōu)化控制策略，充分利用前饋和超馳控制。而目前轉(zhuǎn)速控制常采用串級回路，主控制器用于控制鍋爐爐膛負(fù)壓的偏差，副調(diào)節(jié)器為轉(zhuǎn)速控制。其在引風(fēng)機(jī)的故障快速減負(fù)荷(run bank, RB)時會存在安全隱患，而且對爐膛負(fù)壓缺乏快速反應(yīng)能力。
[0005]采用汽動引風(fēng)機(jī)后，導(dǎo)致兩種控制之間的切換變得十分復(fù)雜，如果切換不當(dāng)，容易導(dǎo)致小機(jī)失速，風(fēng)機(jī)喘振等重大事故。鑒于此，有必要開發(fā)一種自適應(yīng)無擾切換裝置，對靜葉控制和轉(zhuǎn)速控制進(jìn)行無擾切換，另一方面，也要對靜葉控制和轉(zhuǎn)速控制進(jìn)行改進(jìn)，提高對負(fù)荷的響應(yīng)速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服火電廠引風(fēng)機(jī)控制的系統(tǒng)的存在的缺陷與不足，提供一種火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置，該無擾切換裝置準(zhǔn)確、高效，能夠針對不同風(fēng)機(jī)、以及電廠實時運(yùn)行參數(shù)來進(jìn)行自動控制。
[0007]本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置，其特征在于:所述的無擾切換裝置包括控制信號中樞裝置、無擾切換單元、靜葉伺服器、轉(zhuǎn)速伺服器、引風(fēng)機(jī)和小汽機(jī)，所述控制信號中樞裝置調(diào)用電廠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并且把調(diào)用來的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送給所述的無擾切換單元，所述的無擾切換單元將接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行引風(fēng)機(jī)靜葉開度和小汽機(jī)轉(zhuǎn)速的切換控制判斷，并將判斷后的控制指令傳給所述的靜葉伺服器和轉(zhuǎn)速伺服器，所述靜葉伺服器和轉(zhuǎn)速伺服器根據(jù)接收的控制指令進(jìn)行動作，分別用于控制引風(fēng)機(jī)和小汽機(jī)，其中，靜葉伺服器用于控制引風(fēng)機(jī)的靜葉開度，轉(zhuǎn)速伺服器用于控制小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速，以實現(xiàn)火電廠汽動引風(fēng)機(jī)的自適應(yīng)無擾切換。
[0008]所述電廠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)包括電廠運(yùn)行負(fù)荷、鍋爐負(fù)壓、小汽機(jī)轉(zhuǎn)速、小汽機(jī)脹差、引風(fēng)機(jī)靜葉開度、送風(fēng)機(jī)動葉開度的數(shù)據(jù)。
[0009]所述的無擾切換單元對接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制死區(qū)對比參照，若小汽機(jī)轉(zhuǎn)速處于控制死區(qū)，則進(jìn)行定速率降速，若小汽機(jī)轉(zhuǎn)速未達(dá)到控制死區(qū)，則進(jìn)行小汽機(jī)轉(zhuǎn)速控制和引風(fēng)機(jī)靜葉開度控制判斷。
[0010]本發(fā)明可以做如下改進(jìn):所述的無擾切換裝置還包括超速保護(hù)裝置，所述控制信號中樞裝置把從電廠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中調(diào)用的運(yùn)行數(shù)據(jù)還傳送給所述的超速保護(hù)裝置，所述的超速保護(hù)裝置對接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行小汽機(jī)超速預(yù)判斷，并對超速事故進(jìn)行預(yù)防控制，當(dāng)小汽機(jī)轉(zhuǎn)速超過轉(zhuǎn)速預(yù)警值時報警，如果轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，達(dá)到轉(zhuǎn)速預(yù)警值的110%?112%時，切斷汽輪機(jī)進(jìn)汽，使汽輪機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0011]本發(fā)明可以做如下改進(jìn):所述的無擾切換裝置還包括防喘振裝置，所述控制信號中樞裝置把從電廠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中調(diào)用的運(yùn)行數(shù)據(jù)還傳送給所述的防喘振裝置，所述的防喘振裝置具有引風(fēng)機(jī)喘振模糊判斷功能，對接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行引風(fēng)機(jī)喘振事故預(yù)判斷，并對喘振事故進(jìn)行預(yù)防控制，保證風(fēng)機(jī)避開喘振區(qū)。
[0012]所述的防喘振裝置根據(jù)接收來的數(shù)據(jù)對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行喘振模糊判斷，如果引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)相同工況下的防喘振裝置內(nèi)存儲的喘振曲線所對應(yīng)的喘振轉(zhuǎn)速的95%，則可判斷得出引風(fēng)機(jī)具有喘振趨勢。
[0013]本發(fā)明可以依據(jù)電廠風(fēng)機(jī)的選型不同來進(jìn)行自適應(yīng)地調(diào)整控制參數(shù)以及控制策略，同時可結(jié)合電廠的實際運(yùn)行參數(shù)來調(diào)整靜葉控制系統(tǒng)與轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的切換，通過無擾切換系統(tǒng)以及防喘振系統(tǒng)來確保電廠汽動引風(fēng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在突發(fā)事故工況的時候，通過超速保護(hù)來保證汽動引風(fēng)機(jī)的設(shè)備安全。
[0014]所述的控制信號中樞裝置利用數(shù)據(jù)管理器進(jìn)行數(shù)據(jù)儲存和處理，并用遺傳退火算法對切換判斷值進(jìn)行尋優(yōu)求解。
[0015]所述的數(shù)據(jù)管理器通過計算機(jī)來實現(xiàn)，所述數(shù)據(jù)管理器包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理器兩部分。數(shù)據(jù)庫部分具有數(shù)據(jù)存儲、查詢、分析以及知識發(fā)現(xiàn)等功能。
[0016]所述的遺傳退火算法是遺傳算法與模擬退火算法的結(jié)合。遺傳算法把握總體搜索的方向較強(qiáng)，但是局部搜索能力較差。而模擬退火算法具有較強(qiáng)的局部搜索能力，同時又能夠避免搜索過程陷入局部最優(yōu)解。將這兩種方法結(jié)合可以加快切換判斷值的尋優(yōu)。
[0017]以電廠特定工況下的運(yùn)行參數(shù)以及風(fēng)機(jī)參數(shù)作為染色體，以效率作為適應(yīng)度評價函數(shù)，輔以汽機(jī)脹差，振動偏移量等作為懲罰函數(shù)，在其解空間內(nèi)進(jìn)行求解，找出較優(yōu)的控制切換值，這樣，可以使火電廠對不同風(fēng)機(jī)性能都具有適應(yīng)性，當(dāng)電廠引風(fēng)機(jī)進(jìn)行更換時只需修改風(fēng)機(jī)參數(shù)，而無需修改算法。
[0018]所述的無擾切換單元是一種智能切換控制系統(tǒng)，通過從電廠采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制死區(qū)對比參照，若轉(zhuǎn)速處于控制死區(qū)將通過自動閉鎖靜葉控制系統(tǒng)進(jìn)行定速率降速，若轉(zhuǎn)速未達(dá)到控制死區(qū)則將進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制和靜葉開度控制判斷，兩種控制方式分別用模糊PID整定模塊和串級PID模塊進(jìn)行控制，同時加入機(jī)組運(yùn)行參數(shù)和送風(fēng)機(jī)的動葉開度進(jìn)行前饋控制。[0019]所述的模糊PID整定模塊能夠根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗規(guī)則或?qū)＜乙?guī)則對PID進(jìn)行變參數(shù)整定，提高控制速度和效果。對比串級回路控制，能夠在RB工況下也能很好得根據(jù)電廠運(yùn)行參數(shù)的改變而快速響應(yīng)。
[0020]所述的串級PID模塊是指主、副兩個控制器串聯(lián)使用。主控制器的輸出作為副控制器的設(shè)定，這樣，可以有效解決靜葉控制的控制速度慢，控制不穩(wěn)定等問題。
[0021]所述的防喘振裝置具有引風(fēng)機(jī)喘振模糊判斷功能，同時利用PID控制器經(jīng)過防喘振閥伺服器來控制防喘振閥的開關(guān)，保證風(fēng)機(jī)避開喘振區(qū)。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0023](I)本發(fā)明結(jié)合電廠的運(yùn)行參數(shù)，風(fēng)機(jī)及機(jī)組參數(shù)，采用遺傳退火算法來整定合適的控制切換參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)電廠引風(fēng)機(jī)的自適應(yīng)調(diào)整。
[0024](2)對靜葉控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，采用串級PID控制，并增加前饋控制信號，實現(xiàn)機(jī)組的快速負(fù)荷響應(yīng)。
[0025](3)對轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，采用模糊PID控制，實現(xiàn)變工況的變參數(shù)自動控制，同時增加前饋控制信號來提高其響應(yīng)速度。
[0026](4)在無擾切換單元中，加入死區(qū)控制，能夠有效避免小機(jī)因引風(fēng)機(jī)靜葉開度減小而被動超速，提高小機(jī)的安全性。
[0027](5)加入防喘振裝置，使風(fēng)機(jī)避開喘振區(qū)，同時加入超速保護(hù)裝置，有效提高了設(shè)備的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置的整體框架圖；
[0029]圖2是本發(fā)明火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置中控制信號中樞裝置的框架圖；
[0030]圖3是本發(fā)明火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置中無擾切換單元的框架圖；
[0031]圖4是本發(fā)明火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置中防喘振裝置的框架圖。
【具體實施方式】
[0032]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0033]如圖1所示，本發(fā)明的一種本發(fā)明火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置中包括控制信號中樞裝置1、無擾切換單元2、防喘振裝置3、超速保護(hù)裝置4、靜葉伺服器5、轉(zhuǎn)速伺服器6、引風(fēng)機(jī)7、小汽機(jī)8，所述控制信號中樞裝置I把從電廠DAS系統(tǒng)接收來的運(yùn)行數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后傳給無擾切換單元2、防喘振裝置3和超速保護(hù)裝置4，無擾切換單元2將接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行引風(fēng)機(jī)靜葉開度和小汽機(jī)轉(zhuǎn)速的切換控制判斷，并將處理后的控制命令傳給靜葉伺服器5和轉(zhuǎn)速伺服器6，靜葉伺服器5和轉(zhuǎn)速伺服器6對接收來的控制指令進(jìn)行動作，分別控制引風(fēng)機(jī)的靜葉開度和小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速，防喘振裝置3對接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行引風(fēng)機(jī)喘振事故預(yù)判斷，并對喘振事故進(jìn)行預(yù)防控制，超速保護(hù)裝置4對接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行小汽機(jī)超速預(yù)判斷，并對超速事故進(jìn)行預(yù)防控制。
[0034]控制信號中樞裝置利用數(shù)據(jù)管理器進(jìn)行數(shù)據(jù)儲存和處理，并用遺傳退火算法對切換判斷值進(jìn)行尋優(yōu)求解。
[0035]數(shù)據(jù)管理器通過計算機(jī)來實現(xiàn)，所述數(shù)據(jù)管理器包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理器兩部分。數(shù)據(jù)庫部分具有數(shù)據(jù)存儲、查詢、分析以及知識發(fā)現(xiàn)等功能。
[0036]遺傳退火算法對不同風(fēng)機(jī)性能都具有適應(yīng)性，當(dāng)電廠引風(fēng)機(jī)進(jìn)行更換時無需修改算法。
[0037]無擾切換單元2是一種智能切換控制系統(tǒng)，通過從電廠采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制死區(qū)對比參照，若轉(zhuǎn)速處于控制死區(qū)將通過自動閉鎖靜葉控制系統(tǒng)進(jìn)行定速率降速，若轉(zhuǎn)速未達(dá)到控制死區(qū)則將進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制和靜葉開度控制判斷，兩種控制方式分別用模糊PID整定模塊和串級PID模塊進(jìn)行控制，同時加入機(jī)組運(yùn)行參數(shù)和送風(fēng)機(jī)的動葉開度進(jìn)行前饋控制。
[0038]模糊PID整定模塊能夠根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗規(guī)則或?qū)＜乙?guī)則對PID進(jìn)行變參數(shù)整定，提高控制速度和效果。
[0039]串級PID模塊是指主、副兩個控制器串聯(lián)使用。主控制器的輸出作為副控制器的設(shè)定，并增加機(jī)組運(yùn)行參數(shù)和送風(fēng)機(jī)靜葉開度等前饋信號進(jìn)行控制。
[0040]防喘振裝置3所需數(shù)據(jù)由風(fēng)機(jī)喉部差壓探測器、風(fēng)機(jī)入口溫度探測器、風(fēng)機(jī)出口壓力探測器測得。
[0041]防喘振裝置3具有引風(fēng)機(jī)喘振模糊判斷功能，同時利用PID控制器經(jīng)過防喘振閥伺服器來控制防喘振閥的開關(guān)，保證風(fēng)機(jī)避開喘振區(qū)。
[0042]本發(fā)明具體操作過程原理如下:
[0043]控制信號中樞裝置I用Delphi軟件編輯的可視化軟件從電廠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡稱DAS系統(tǒng)調(diào)用電廠的運(yùn)行數(shù)據(jù)，將電廠運(yùn)行負(fù)荷，鍋爐負(fù)壓，小汽機(jī)轉(zhuǎn)速，小汽機(jī)脹差，弓丨風(fēng)機(jī)靜葉開度，送風(fēng)機(jī)動葉開度等數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后傳給無擾切換單元2、防喘振裝置3和超速保護(hù)裝置4 ;無擾切換單元2作為一種智能切換控制系統(tǒng)，通過從電廠采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制死區(qū)對比參照，若轉(zhuǎn)速處于控制死區(qū)將通過自動閉鎖靜葉控制系統(tǒng)進(jìn)行定速率降速，若轉(zhuǎn)速未達(dá)到控制死區(qū)則將進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制和靜葉開度控制判斷，兩種控制方式分別用模糊PID整定模塊和串級PID模塊進(jìn)行控制，轉(zhuǎn)速控制中的模糊PID整定模塊能夠根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗規(guī)則或?qū)＜乙?guī)則對PID進(jìn)行變參數(shù)整定，提高控制速度和效果，而靜葉控制中的串級PID模塊則采用主、副兩個控制器串聯(lián)使用，提高控制穩(wěn)定性；防喘振裝置3通過從由風(fēng)機(jī)喉部差壓探測器、風(fēng)機(jī)入口溫度探測器、風(fēng)機(jī)出口壓力探測器測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行喘振模糊判斷，同時利用PID控制器經(jīng)過防喘振閥伺服器來控制防喘振閥的開關(guān)，保證風(fēng)機(jī)避開喘振區(qū)；超速保護(hù)裝置4對接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行小汽機(jī)超速預(yù)判斷，并對超速事故進(jìn)行預(yù)防控制:當(dāng)小汽機(jī)轉(zhuǎn)速超過轉(zhuǎn)速預(yù)警值時，報警器報警，調(diào)速汽門進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，如果轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，超過預(yù)警值時設(shè)定轉(zhuǎn)速的110%?112%，超速遮斷裝置動作，迅速切斷汽輪機(jī)進(jìn)汽，使汽輪機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0044]下面結(jié)合圖2、圖3、圖4分別對控制信號中樞裝置、無擾切換單元和防喘振裝置作進(jìn)一步說明。
[0045]控制信號中樞裝置I用Delphi軟件編輯的可視化軟件從電廠的DAS系統(tǒng)調(diào)用電廠的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如:電廠運(yùn)行負(fù)荷，鍋爐負(fù)壓，小汽機(jī)轉(zhuǎn)速，小汽機(jī)脹差，引風(fēng)機(jī)靜葉開度，送風(fēng)機(jī)動葉開度等，數(shù)據(jù)管理器1-2對接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析和處理，所述的數(shù)據(jù)管理器包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理器兩部分。數(shù)據(jù)庫部分具有數(shù)據(jù)存儲、查詢、分析以及知識發(fā)現(xiàn)等功能，存儲的數(shù)據(jù)包括:電廠運(yùn)行負(fù)荷，鍋爐負(fù)壓，小汽機(jī)轉(zhuǎn)速，小汽機(jī)脹差，引風(fēng)機(jī)靜葉開度，送風(fēng)機(jī)動葉開度，經(jīng)大量實驗、調(diào)試獲得的超速報警值等等。所述數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)處理器兩部分之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸交換，所述數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)處理器提供特定工況下如:100%工況，75%工況，50%工況，25%工況的運(yùn)行參數(shù)及風(fēng)機(jī)參數(shù)。
[0046]處理后的數(shù)據(jù)傳給遺傳退火算法計算模塊1-3，遺傳退火算法計算模塊1-3由Matlab軟件編程得到，通過將接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行尋優(yōu)求解，具體步驟如下:
[0047]Stepl:讀取特殊工況下DAS系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)電廠運(yùn)行負(fù)荷，鍋爐負(fù)壓，小汽機(jī)轉(zhuǎn)速，靜葉開度等參數(shù)；
[0048]Step2:設(shè)置遺傳退火算法的目標(biāo)個數(shù)、算法參數(shù)、變量范圍；
[0049]Step3:初始化種群，設(shè)置初始化溫度，設(shè)定溫度步長；
[0050]Step4:計算當(dāng)前種群各個體的目標(biāo)函數(shù)值，產(chǎn)生初始解空間；
[0051]Step5:計算當(dāng)前溫度T,并讓溫度T逐漸減少,如果溫度T>0,則轉(zhuǎn)入下一步；
[0052]St印6:選擇、交叉、變異得到中間子種群；
[0053]Step7:將得到的中間 子種群和父代種群合成為一個統(tǒng)一的新種群；
[0054]St印8:計算增量At' =C (S/ )_C(S)，其中C(S)為目標(biāo)函數(shù)；
[0055]StepLgAt'〈O則接受S'作為新的當(dāng)前解,否則以概率exp (-A t' /T)接受S'作為新的當(dāng)前解；
[0056]SteplO:判斷是否達(dá)到預(yù)設(shè)的終止條件，如滿足，則最后一次迭代的全局值中每一維的權(quán)值即為所求的；否則返回step4，算法繼續(xù)迭代，直至滿足條件。
[0057]最后通過尋優(yōu)求解，得出無擾切換單元中靜葉開度控制和轉(zhuǎn)速控制的最佳切換判斷值。最佳切換判斷值包括開度切換值和速度切換值，得出的最佳切換判斷值將進(jìn)入無擾切換單元2，用做切換判斷的重要依據(jù)。
[0058]無擾切換單元2中的轉(zhuǎn)速控制死區(qū)參照對比模塊2-2對小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行判斷，若轉(zhuǎn)速進(jìn)入控制死區(qū)，則啟動自動閉鎖靜葉控制系統(tǒng)2-3，通過定速率降速裝置2-4對小汽機(jī)進(jìn)行降速；若轉(zhuǎn)速未進(jìn)入控制死區(qū)，則通過轉(zhuǎn)速控制判斷模塊2-5a和靜葉開度控制判斷模塊2-5b進(jìn)行切換控制判斷，當(dāng)2臺引風(fēng)機(jī)的靜葉開度均大于開度切換值且2臺小機(jī)轉(zhuǎn)速均大于速度切換值時，切換至轉(zhuǎn)速控制判斷模塊，當(dāng)2臺引風(fēng)機(jī)中任意I臺轉(zhuǎn)速小于速度切換值時，切換至靜葉開度控制模塊。
[0059]其中小汽機(jī)轉(zhuǎn)速通過模糊PID整定模塊2_7a進(jìn)行控制；模糊控制魯棒性好，抗干擾能力強(qiáng)，對復(fù)雜對象或難以建立精確數(shù)學(xué)模型的對象具有很好地控制效果，模糊PID整定模塊將模糊控制與PID控制器結(jié)合在一起，在較大偏差范圍內(nèi)利用模糊推理的方法給出控制量，達(dá)到快速穩(wěn)定的調(diào)節(jié)；模糊控制器的輸入為小機(jī)轉(zhuǎn)速誤差和誤差變化率，輸入信號的模糊化分為負(fù)大、負(fù)中、負(fù)小、幾為零、正小、正中、正大；隸屬度函數(shù)采用高斯型隸屬函數(shù)，如下所示:
【權(quán)利要求】
1.一種火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置，其特征在于:所述的無擾切換裝置包括控制信號中樞裝置(I)、無擾切換單元(2)、靜葉伺服器(5)、轉(zhuǎn)速伺服器(6)、引風(fēng)機(jī)(7)和小汽機(jī)(8)，所述控制信號中樞裝置(I)調(diào)用電廠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并且把調(diào)用來的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送給所述的無擾切換單元(2)，所述的無擾切換單元(2)將接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行引風(fēng)機(jī)靜葉開度和小汽機(jī)轉(zhuǎn)速的切換控制判斷，并將判斷后的控制指令傳給所述的靜葉伺服器(5 )和轉(zhuǎn)速伺服器(6 )，所述靜葉伺服器(5 )和轉(zhuǎn)速伺服器(6 )根據(jù)接收的控制指令進(jìn)行動作，分別用于控制引風(fēng)機(jī)(7)和小汽機(jī)(8)，其中，靜葉伺服器(5)用于控制引風(fēng)機(jī)(7)的靜葉開度，轉(zhuǎn)速伺服器(6)用于控制小汽機(jī)(8)的轉(zhuǎn)速，以實現(xiàn)火電廠汽動引風(fēng)機(jī)的自適應(yīng)無擾切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置，其特征在于:所述電廠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)包括電廠運(yùn)行負(fù)荷、鍋爐負(fù)壓、小汽機(jī)轉(zhuǎn)速、小汽機(jī)脹差、引風(fēng)機(jī)靜葉開度、送風(fēng)機(jī)動葉開度的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置，其特征在于:所述的無擾切換單元(2)對接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制死區(qū)對比參照，若小汽機(jī)轉(zhuǎn)速處于控制死區(qū)，則進(jìn)行定速率降速，若小汽機(jī)轉(zhuǎn)速未達(dá)到控制死區(qū)，則進(jìn)行小汽機(jī)轉(zhuǎn)速控制和引風(fēng)機(jī)靜葉開度控制判斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置，其特征在于:所述的無擾切換裝置還包括超速保護(hù)裝置(4)，所述控制信號中樞裝置(I)把從電廠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中調(diào)用的運(yùn)行數(shù)據(jù)還傳送給所述的超速保護(hù)裝置(4)，所述的超速保護(hù)裝置(4)對接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行小汽機(jī)超速預(yù)判斷，并對超速事故進(jìn)行預(yù)防控制，當(dāng)小汽機(jī)轉(zhuǎn)速超過轉(zhuǎn)速預(yù)警值時報警，如果轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，達(dá)到轉(zhuǎn)速預(yù)警值的110%~112%時，切斷汽輪機(jī)進(jìn)汽，使汽輪機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置，其特征在于:所述的無擾切換裝置還包括防喘振裝置(3)，所述控制信號中樞裝置(I)把從電廠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中調(diào)用的運(yùn)行數(shù)據(jù)還傳送給所述的防喘振裝置(3)，所述的防喘振裝置(3)具有引風(fēng)機(jī)喘振模糊判斷功能，對接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行引風(fēng)機(jī)喘振事故預(yù)判斷，并對喘振事故進(jìn)行預(yù)防控制，保證風(fēng)機(jī)避開喘振區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置，其特征在于:所述的防喘振裝置(3)根據(jù)接收來的數(shù)據(jù)對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行喘振模糊判斷，如果引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)相同工況下的防喘振裝置(3)內(nèi)存儲的喘振曲線所對應(yīng)的喘振轉(zhuǎn)速的95%，則可判斷得出引風(fēng)機(jī)具有喘振趨勢。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置，其特征在于:所述的無擾切換裝置還包括防喘振裝置(3)，所述控制信號中樞裝置(I)把從電廠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中調(diào)用的運(yùn)行數(shù)據(jù)還傳送給所述的防喘振裝置(3)，所述的防喘振裝置(3)具有引風(fēng)機(jī)喘振模糊判斷功能，對接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行引風(fēng)機(jī)喘振事故預(yù)判斷，并對喘振事故進(jìn)行預(yù)防控制，保證風(fēng)機(jī)避開喘振區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火電廠汽動引風(fēng)機(jī)自適應(yīng)無擾切換裝置，其特征在于:所述的防喘振裝置(3)根據(jù)接收來的數(shù)據(jù)對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行喘振模糊判斷，如果引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)相同工況下的防喘振裝置(3)內(nèi)存儲的喘振曲線所對應(yīng)的喘振轉(zhuǎn)速的95%，則可判斷得出引風(fēng)機(jī)具 有喘振趨勢。
【文檔編號】F01D21/00GK103498805SQ201310298611
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】余岳溪, 馬曉茜, 徐齊勝, 彭曉為, 殷實, 吳婕, 譚建坤 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 華南理工大學(xué)