给水泵最小流量再循环阀的控制方法
【专利说明】给水泵最小流量再循环阀的控制方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及发电厂给水泵的技术领域，尤其涉及一种给水泵最小流量再循环阀的控制方法，具体是一套在发电厂给水泵最小流量再循环阀的控制方法，能保证给水泵及汽动、电动设备安全，和发电机组的安全稳定运行。
【背景技术】
[0003]给水泵最小流量再循环阀，安装在锅炉给水泵出口处，和除氧器相连，锅炉给水泵将水从除氧器送往锅炉，为防止给水泵过热及防止产生汽蚀，给水泵的流量在任何情况下都必须大于一个最基本的流量，也就是最小流量，定值一般有厂家提供，当给水泵入口流量低于最小值时，最小流量阀打开，使一部分高压水回流到除氧器，以保证给水泵的安全运行。如果开启后流量在一定时间内仍然低于最小流量，则跳泵来保护给水泵。传统的控制为一套PID调节控制，PID是“比例”(proport1n)、“积分” (integrat1n)、"微分”(differentiat1n))的缩写，PID控制器作为最早实用化的控制器已有近百年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。如图1所示，PID控制过程值为给水泵入口流量，设定值人为设定，但由于工况的不断变化，P、1、D参数很难给定，不是调节过慢就是快速震荡，无法保证给水泵的安全和机组的安全运行。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种给水泵最小流量再循环阀的控制方法。目的是正确运用能在各种工况下，不会因为给水流量的剧烈变化导致机组跳闸、泵体过热或汽蚀，从而保证机组安全稳定运行及泵本体的安全。
[0005]为了实现上述发明目的，本发明是通过以下方式实现的:
给水泵最小流量再循环阀的控制方法，是由两个函数、一个大选算法、一个小选算法、一个速率限制组合起来完成算法控制；
首先引入给水泵入口流量，通过两个函数f (xl)、f (χ2)后，再经过大选和小选比较后，经速率限制，最终输出控制最小流量再循环阀。
[0006]所述的f (xl)、f (x2)是两个斜率相同、截距不同的线性函数；两函数分别输出经大选比较后，是流量逐步减小开阀的函数，两函数分别输出经小选比较后，是流量逐步增大关阀的函数；两函数斜率相同，则开阀和关阀的速率相同，两函数在X轴上的截距差为开关阀转换间的死区。
[0007]所述的算法控制的具体实现方法为:给水泵流量经流量变送器信号采集送到DCS控制系统，在DCS进行逻辑计算，将给水泵流量信号经过关闭函数f (xl)，开启函数f (x2)计算后输出为百分比的阀门开度值，然后关闭函数f (xl)输出值与开启函数f (x2)分别经过交叉取大值、交叉取小值后将控制信号转变为电信号输出到阀门执行机构电机，控制阀门开度来控制给水泵流量的大小，形成闭环控制。
[0008]所述的关闭函数f (xl)输出值与开启函数f (x2)分别经过交叉取大值、交叉取小值的控制算法的具体实现目的是信号记忆功能:保证在给水泵负荷增加过程中是开启函数f (x2)产生作用，在给水泵负荷降低过程中是关闭函数f (xl)产生作用，避免因信号的频繁变化对阀门执行机构产生破坏作用，在发电机组负荷发生剧烈波动时控制准确、快速、及时。
[0009]本发明的优点及有益效果是:
本发明方法不会因为给水流量的剧烈变化导致机组跳闸、泵体过热或汽蚀，具有控制准确、快速、及时的显著特点，同时有开关阀转换死区则不会引起最小流量阀的频繁动作，适用于任何剧烈变化的工况。能保证给水泵及汽动、电动设备安全，以及发电机组的安全稳定运行。
【附图说明】
[0010]图1是传统PID控制方法示意图；
图2是本发明控制方法示意图；
图3是线性函数象限图；
图4函数值图；
图5是本发明流程框图。
[0011]
【具体实施方式】
[0012]本发明是一种给水泵最小流量再循环阀的控制方法，如图2-图4所示。本发明控制方法完全不同于传统PID控制方法，而是由两个函数、一个大选算法、一个小选算法、一个速率限制组合起来完成算法控制，引入给水泵入口流量，分别经两个斜率相同、截距不同的线性函数f (xl)、f (x2)后，两函数分别输出，再互相经过大选和小选比较后，经速率限制，经手操器输出控制最小流量再循环阀。最终输出f (xl)是流量逐步减小开阀的函数曲线，f (x2)是流量逐步增大关阀的函数曲线；两函数斜率相同，则开阀和关阀的速率相同，两函数在X轴上的截距差为开关阀转换间的死区。
[0013]与传统PID控制相比，不再需要P、1、D参数整定，只需根据厂家提供的泵的最小流量值和热力系统可容忍的开关阀转换间的死区确定两函数值。例如:图2
本发明控制方法引入速率限制算法，将控制系统与被控设备有机结合起来，实现准确控制，速率限制是根据最小流量阀实际开关时间及在最小流量下泵可容忍最短时间确定。本发明是按如下技术方案来具体实施的:
如图5所示，给水泵流量经流量变送器信号采集送到DCS控制系统，在DCS进行逻辑计算，将给水泵流量信号经过关闭函数f (xl)，开启函数f (x2)计算后输出为百分比的阀门开度值，然后关闭函数f (xl)输出值与开启函数f (x2)分别经过交叉取大值、交叉取小值后将控制信号转变为电信号输出到阀门执行机构电机，控制阀门开度来控制给水泵流量的大小，形成闭环控制。这里关闭函数f (xl)输出值与开启函数f (x2)分别经过交叉取大值、交叉取小值的控制算法的作用是信号记忆功能:就是保证在给水泵负荷增加过程中是开启函数f (x2)产生作用，在给水泵负荷降低过程中是关闭函数f (xl)产生作用，这样避免了信号的频繁变化等对阀门执行机构产生破坏作用，在发电机组负荷发生剧烈波动时也具有控制准确、快速、及时的显著特点。
【主权项】
1.给水泵最小流量再循环阀的控制方法，其特征是:是由两个函数、一个大选算法、一个小选算法、一个速率限制组合起来完成算法控制； 首先引入给水泵入口流量，通过两个函数f (Xl)、f (X2)后，再经过大选和小选比较后，经速率限制，最终输出控制最小流量再循环阀。
2.根据权利要求1所述的给水泵最小流量再循环阀的控制方法，其特征是:所述的f(xl)、f (x2)是两个斜率相同、截距不同的线性函数；两函数分别输出经大选比较后，是流量逐步减小开阀的函数，两函数分别输出经小选比较后，是流量逐步增大关阀的函数；两函数斜率相同，则开阀和关阀的速率相同，两函数在X轴上的截距差为开关阀转换间的死区。
3.根据权利要求1所述的给水泵最小流量再循环阀的控制方法，其特征在于所述的算法控制的具体实现方法为:给水泵流量经流量变送器信号采集送到DCS控制系统，在DCS进行逻辑计算，将给水泵流量信号经过关闭函数f (xl)，开启函数f (x2)计算后输出为百分比的阀门开度值，然后关闭函数f (xl)输出值与开启函数f (x2)分别经过交叉取大值、交叉取小值后将控制信号转变为电信号输出到阀门执行机构电机，控制阀门开度来控制给水泵流量的大小，形成闭环控制。
4.根据权利要求3所述的给水泵最小流量再循环阀的控制方法，其特征在于所述关闭函数f (xl)输出值与开启函数f (x2)分别经过交叉取大值、交叉取小值的控制算法的具体实现目的是信号记忆功能:保证在给水泵负荷增加过程中是开启函数f (x2)产生作用，在给水泵负荷降低过程中是关闭函数f (xl)产生作用，避免因信号的频繁变化对阀门执行机构产生破坏作用，在发电机组负荷发生剧烈波动时控制准确、快速、及时。
【专利摘要】本发明涉及发电厂给水泵的技术领域，尤其涉及一种给水泵最小流量再循环阀的控制方法，由两个函数、一个大选算法、一个小选算法、一个速率限制组合起来完成算法控制；首先引入给水泵入口流量，通过两个函数f（x1）、f（x2）后，再经过大选和小选比较后，经速率限制，最终输出控制最小流量再循环阀。本发明方法不会因为给水流量的剧烈变化导致机组跳闸、泵体过热或汽蚀，具有控制准确、快速、及时的显著特点，同时有开关阀转换死区则不会引起最小流量阀的频繁动作，适用于任何剧烈变化的工况。能保证给水泵及汽动、电动设备安全，以及发电机组的安全稳定运行。
【IPC分类】F04B49-24, F04B49-06
【公开号】CN104632600
【申请号】CN201410726841
【发明人】奇云峰, 赵志强, 叶振起, 张戟
【申请人】国家电网公司, 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院, 东北电力科学研究院有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月5日