汽电双驱系统多能源输出控制方法及系统与流程

专利2025-12-02  2


本发明涉及能源输出控制,更具体地说,本发明涉及汽电双驱系统多能源输出控制方法及系统。


背景技术:

1、“汽电双驱”引风机排汽供热技术是指利用工频发电机调速的背压式小汽机驱动风机系统及发电机组,实现高效的能源利用,在系统启动阶段,电动/发电机以电动机模式运作,驱动引风机,从而简化了风机启动条件,并取消了启动汽源,节省了初期投资成本,当蒸汽参数达到小汽轮机的要求时,引风机切换为小汽机驱动模式,该技术利用背压机驱动锅炉引风机,并将背压机排出的蒸汽对外供热,现有技术中,虽然涉及了关于“汽电双驱”的技术内容,但还存在一定的问题。

2、例如,公开号为cn113279992a的中国专利提供了基于3s联轴器的锅炉风机双驱动控制系统及方法,该专利在背压式汽轮机不能提供足够的驱动力时,由驱动电机和背压式汽轮机共同驱动锅炉风机,以保证锅炉风机的正常运转;公开号为cn110159559a的中国专利提供了一种汽电双驱引风机系统及其运行控制方法,该专利减少了汽轮机节流损失,在不同负荷下均能保持高效率运行。

3、上述专利虽然都涉及了关于“汽电双驱”的技术内容,但是由于多个运行驱动模式适用于不同的场景,例如汽轮直驱模式适用于负载大且持续时间长、蒸汽供应充足、需要高效直接驱动的场合,而汽驱发电模式适用于负载变化较大的场合,通过发电可以灵活调节电能分配,因此现有技术中,通常无法根据实际监测情况对驱动模式进行及时控制和适应性调节。

4、鉴于此,本发明提出汽电双驱系统多能源输出控制方法及系统以解决上述问题。


技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷,本发明提供汽电双驱系统多能源输出控制方法及系统。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、汽电双驱系统多能源输出控制方法,包括:

4、s10:在引风机处于启动阶段时通过发电机进行驱动,在启动阶段过程中获取引风机的实时状态数据和汽轮机的工作记录数据,基于实时状态数据和工作记录数据判断转入s20或s30;

5、s20:获取发电机的实时工作数据以及汽轮机的动能输入数据,根据实时工作数据和动能输入数据计算驱动比例,基于汽电混合驱动模式以及驱动比例对引风机进行驱动;

6、s30:获取引风机的实时负载数据,基于实时负载数据计算波动系数,将实时负载数据输入到预构建的负载预测模型中,获得预测负载数据;

7、s40:根据预测负载数据和波动系数判断采用汽轮直驱模式对引风机进行驱动或采用汽驱发电模式对引风机进行驱动。

8、进一步地,基于实时状态数据和工作记录数据判断转入s20或s30的方法包括:

9、判断实时状态数据是否满足预设要求,当满足预设要求时,根据工作记录数据计算故障影响评分,进一步判断故障影响评分是否大于预设评分阈值,若是,则转入s20,若否,则转入s30。

10、进一步地,判断实时状态数据是否满足预设要求的方法包括:

11、遍历m组子状态数据,分别判断子状态数据是否满足预设额定区间,当存在连续n组子状态数据均满足预设额定区间时,则判断实时状态数据满足预设要求,实时状态数据包括m组子状态数据,且m大于n,m和n均为大于0的整数,子状态数据包括风机电流值、风机振动值和风机转速值。

12、进一步地,工作记录数据包括总运行时间、维护频率值、启动振动值和压力异常变化值,根据工作记录数据计算故障影响评分的方法包括:

13、fis=;

14、式中,fis为故障影响评分,为总运行时间,为压力异常变化值,为启动振动值,为维护频率值,是以3为底的对数函数,为反正弦函数,为双曲余弦函数,为反正切函数,为大于0的常数。

15、进一步地,根据实时工作数据和动能输入数据计算驱动比例的方法包括:

16、根据发电机电流值以及预设第一对应关系确定第一负载,根据蒸气流量值以及预设第二对应关系确定第二负载,将第一负载与第二负载的差值与第二负载的比值作为驱动比例,所述第一负载大于第二负载。

17、进一步地,实时负载数据包括出口压力、管道阻力、一次风流量和二次风流量,获取管道阻力的方法包括:

18、pr=;

19、式中,pr为管道阻力,为管道长度,为管道直径,为流体密度,为流体流速,为摩擦因子。

20、进一步地,基于实时负载数据计算波动系数的方法包括:

21、遍历q组子负载数据,基于子负载数据计算相应的子负载系数,将q个子负载系数的标准差作为波动系数,实时负载数据包括q组子负载数据,子负载数据包括出口压力、管道阻力、一次风流量和二次风流量。

22、进一步地,基于子负载数据计算相应的子负载系数的方法包括:

23、flc=;

24、式中,flc为子负载系数,为出口压力,为一次风流量,为二次风流量,为引风机折算全压效率。

25、进一步地,负载预测模型的构建方法包括:

26、预设历史数据集、滑动步长以及滑动窗口长度,历史数据集包括g组历史负载数据;将历史数据集使用滑动窗口方法将其转化为多个训练样本,将训练样本作为负载预测模型的输入,预测滑动步长后的历史负载数据作为输出,每个训练样本的后续历史负载数据作为预测目标,以预测准确率作为训练目标,对负载预测模型进行训练;生成根据实时负载数据预测未来时刻负载数据的负载预测模型。

27、进一步地,根据预测负载数据和波动系数判断的方法包括:

28、判断波动系数是否大于预设波动系数阈值,当大于时,则直接采用汽驱发电模式对引风机进行驱动;当小于或等于时,则进一步根据预测负载数据计算预测负载系数,判断预测负载系数是否位于预设负载区间,若位于预设负载区间,则采用汽轮直驱模式对引风机进行驱动,若不位于预设负载区间,则采用汽驱发电模式对引风机进行驱动。

29、汽电双驱系统多能源输出控制系统,其用于实现上述的汽电双驱系统多能源输出控制方法,包括:

30、判断模块:用于在引风机处于启动阶段时通过发电机进行驱动,在启动阶段过程中获取引风机的实时状态数据和汽轮机的工作记录数据,基于实时状态数据和工作记录数据判断转入混合驱动模块或预测模块;

31、混合驱动模块:用于获取发电机的实时工作数据以及汽轮机的动能输入数据,根据实时工作数据和动能输入数据计算驱动比例,基于汽电混合驱动模式以及驱动比例对引风机进行驱动;

32、预测模块:用于获取引风机的实时负载数据,基于实时负载数据计算波动系数,将实时负载数据输入到预构建的负载预测模型中,获得预测负载数据;

33、处理模块:用于根据预测负载数据和波动系数判断采用汽轮直驱模式对引风机进行驱动或采用汽驱发电模式对引风机进行驱动。

34、一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实现上述汽电双驱系统多能源输出控制方法。

35、相比于现有技术,本发明的有益效果为:

36、本发明获取发电机的实时工作数据以及汽轮机的动能输入数据,根据实时工作数据和动能输入数据计算驱动比例,基于汽电混合驱动模式以及驱动比例对引风机进行驱动,获取引风机的实时负载数据,基于实时负载数据计算波动系数,将实时负载数据输入到预构建的负载预测模型中,获得预测负载数据,根据预测负载数据和波动系数判断采用汽轮直驱模式对引风机进行驱动或采用汽驱发电模式对引风机进行驱动,本发明通过实时监测和数据分析,能够有效地在汽轮直驱模式和汽驱发电模式之间切换,确保系统在不同负载条件下的高效运行,延长设备寿命并提高能源利用率,以及能够根据实际监测情况对驱动模式进行及时控制和适应性调节,解决了现有技术中的不足,提高了系统的适应性和效率。


技术特征:

1.汽电双驱系统多能源输出控制方法,应用于汽电双驱系统,汽电双驱系统包括汽轮机、发电机和引风机,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的汽电双驱系统多能源输出控制方法,其特征在于,基于实时状态数据和工作记录数据判断转入s20或s30的方法包括:

3.根据权利要求2所述的汽电双驱系统多能源输出控制方法,其特征在于,判断实时状态数据是否满足预设要求的方法包括:

4.根据权利要求1所述的汽电双驱系统多能源输出控制方法,其特征在于,工作记录数据包括总运行时间、维护频率值、启动振动值和压力异常变化值,根据工作记录数据计算故障影响评分的方法包括:

5.根据权利要求1所述的汽电双驱系统多能源输出控制方法,其特征在于,根据实时工作数据和动能输入数据计算驱动比例的方法包括:

6.根据权利要求1所述的汽电双驱系统多能源输出控制方法,其特征在于,实时负载数据包括出口压力、管道阻力、一次风流量和二次风流量,获取管道阻力的方法包括:

7.根据权利要求6所述的汽电双驱系统多能源输出控制方法,其特征在于,基于实时负载数据计算波动系数的方法包括:

8.根据权利要求7所述的汽电双驱系统多能源输出控制方法,其特征在于,基于子负载数据计算相应的子负载系数的方法包括:

9.根据权利要求1所述的汽电双驱系统多能源输出控制方法,其特征在于,负载预测模型的构建方法包括:

10.根据权利要求1所述的汽电双驱系统多能源输出控制方法,其特征在于,根据预测负载数据和波动系数判断的方法包括:

11.汽电双驱系统多能源输出控制系统,其用于实现权利要求1-10中任一项所述的汽电双驱系统多能源输出控制方法,其特征在于,包括:

12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实现权利要求1至10任一项所述的汽电双驱系统多能源输出控制方法。


技术总结
本发明涉及能源输出控制技术领域,本发明公开了汽电双驱系统多能源输出控制方法及系统,包括获取发电机的实时工作数据以及汽轮机的动能输入数据,根据实时工作数据和动能输入数据计算驱动比例,基于汽电混合驱动模式以及驱动比例对引风机进行驱动,获取引风机的实时负载数据,基于实时负载数据计算波动系数,将实时负载数据输入到预构建的负载预测模型中,获得预测负载数据,根据预测负载数据和波动系数判断采用汽轮直驱模式对引风机进行驱动或采用汽驱发电模式对引风机进行驱动,本发明能够根据实际监测情况对驱动模式进行及时控制和适应性调节。

技术研发人员:刘建平,范永胜,马怀成,杨浩,许峰,徐俊,潘挺,马小明,朱威,管永兴
受保护的技术使用者:国能江苏电力工程技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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