本发明涉及燃煤机组，具体地，涉及一种燃煤机组煤量控制方法及装置。
背景技术：
1、1、深度调峰运行大背景
2、随着新型电力系统的建设和火电机组灵活性改造的推进，燃煤机组的深度调峰运行已成为常态，在支撑电网消纳新能源的同时，火电机组自身则面临煤耗增加、锅炉安全性能变差、主辅机设备偏离常规运行工况、机组供热受限等多方面问题。
3、目前大部分300mw以上大型新建超(超)临界燃煤锅炉的不投油最低稳燃负荷在35％左右，但实际运行时最低稳燃负荷仅在40％-50％之间。机组在深度调峰工况下运行，容易出现锅炉燃烧不稳定的情况，随着负荷的降低和入炉煤量的减少，锅炉的燃烧稳定性逐渐变差。而锅炉燃烧的影响因素相对较多，包含变负荷时煤量超调量的控制、各层磨组的煤量分配、炉内风煤分配、入炉煤粉细度、炉内温度场分布等因素。
4、炉膛负压的波动可以较为直观地反映出锅炉的燃烧是否稳定，当炉膛负压波动较大时表明炉内燃烧不稳定，锅炉的安全运行受到影响；而炉膛出口氧量则可以作为表征炉内燃烧是否完全的指标，炉膛出口氧量较高时，说明炉内煤粉燃烧不完全，锅炉效率的下降，甚至容易出现煤粉在锅炉尾部再次燃烧的风险。
5、对于燃煤机组来说，协调控制系统是整个机组控制的核心，通过汽机主控、锅炉主控、给水主控、燃料主控等各子系统对汽机调阀、锅炉总煤量、主给水流量等核心变量进行控制，实现对机组负荷、主蒸汽温度、主蒸汽压力等核心参数的控制。但机组进入深度调峰工况运行后，由于各项运行特性的变化，常规的协调控制系统也需要进行优化和调整，提高参数的控制效果以及保障机组的安全运行。
6、2、现有的技术方案
7、协调控制是火电机组最上层的控制回路，机组正常运行一般是以“锅炉跟随”的协调方式进行闭环控制，汽机主控响应agc或协调控制负荷指令对汽机调阀进行控制，锅炉主控通过控制总燃料量响应主蒸汽压力的变化。燃料的燃烧反应到主蒸汽压力的过程属于强延时、大惯性环节，因此一般通过设置煤量前馈的策略进行粗调，在变负荷时对燃料进行超前控制，补偿变负荷时炉膛蓄热的损失。锅炉主控前馈一般采用微分的方式进行设置，通常包含机组负荷指令的微分前馈、主汽压力的设定值微分前馈，二者与负荷及压力的速率相关，此外火电机组一般也会设置主汽压力设定值与实际值偏差的微分作为前馈。
8、锅炉主控输出的总燃料量指令作为燃料主控的设定值，经过燃料主控的闭环运算，输出指令对各台给煤机的煤量指令进行调节。图1是燃煤机组常规的锅炉主控及燃料主控的控制策略。
9、3、现有技术方案的缺点
10、机组进入50％额定负荷以下的深度调峰工况运行时，机组主、辅机特性发生较大的变化，机组对燃料波动的允许范围变小、炉内燃烧稳定性变差、锅炉水动力变差，各种因素都可能对机组的安全运行造成影响，原有的煤量控制方案存在以下的问题：
11、(1)在深度调峰区间，煤量的过大幅度调节，可能会造成炉内燃烧不稳定；给水流量的控制跟随煤量变化，煤量大幅超调的同时也会造成给水流量的大幅变化，而给水流量过低则可能触发锅炉保护动作。因此对于锅炉主控和燃料主控前馈来说，常规的微分前馈设置过强，在深度调峰运行时可能影响机组的安全稳定。
12、(2)机组在深度调峰区间运行时燃烧稳定性会变差，会直接反映在炉膛负压波动过大和出口氧量偏高。常规的锅炉主控和燃料主控的煤量控制策略中，并未考虑相关因素的影响。
13、(3)对于锅炉来说，下层磨煤组相对中上层磨组来说具有更好的燃烧稳定性。但对于常规的燃料主控方案来说，输出指令会均分至各台给煤机，并未考虑各层磨组在深度调峰负荷区间燃烧的差异性。
技术实现思路
1、本发明实施例的主要目的在于提供一种燃煤机组煤量控制方法及装置，以实现在深度调峰低负荷工况下的锅炉燃烧稳定控制和机组安全运行。
2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种燃煤机组煤量控制方法，包括：
3、对微分前馈锅炉信号进行修正限幅，将压力控制偏差微分前馈信号和修正限幅后的锅炉信号输入锅炉pid控制器中，得到锅炉pid控制信号；
4、根据炉膛数据进行闭锁判断，将闭锁判断结果和所述锅炉pid控制信号输入锅炉手自动切换站中，得到总煤量指令；
5、对微分前馈燃料信号进行修正限幅，将修正限幅后的燃料信号、煤机燃料总量和总煤量指令输入燃料pid控制器中，得到燃料pid控制信号；
6、将所述燃料pid控制信号输入燃料手自动切换站中，得到公共煤量指令；
7、根据额定负荷确定各煤层的修正系数以对所述公共煤量指令进行修正，输出修正后的公共煤量指令至对应的煤机。
8、在其中一种实施例中，所述微分前馈锅炉信号包括机组负荷指令微分前馈锅炉信号和压力设定值微分前馈锅炉信号；
9、对微分前馈锅炉信号进行修正限幅包括：
10、根据第一修正系数对所述机组负荷指令微分前馈锅炉信号进行修正，得到修正后的机组负荷指令微分前馈锅炉信号；
11、根据第一限幅函数对修正后的机组负荷指令微分前馈锅炉信号进行限幅，得到修正限幅后的机组负荷指令微分前馈锅炉信号；
12、根据第二修正系数对所述压力设定值微分前馈锅炉信号进行修正，得到修正后的压力设定值微分前馈锅炉信号；
13、根据第二限幅函数对修正后的压力设定值微分前馈锅炉信号进行限幅，得到修正限幅后的压力设定值微分前馈锅炉信号。
14、在其中一种实施例中，所述炉膛数据包括炉膛负压绝对值、机组实际负荷和锅炉出口氧量；
15、根据炉膛数据进行闭锁判断包括：
16、根据所述炉膛负压绝对值与炉膛负压风险定值的比较结果，以及所述机组实际负荷与闭锁负荷门槛定值的比较结果输出炉膛负压波动闭锁判断结果；
17、根据所述锅炉出口氧量与氧量燃烧定值的比较结果，以及所述机组实际负荷与闭锁负荷门槛定值的比较结果输出炉膛出口氧量闭锁判断结果。
18、在其中一种实施例中，根据所述炉膛负压绝对值与炉膛负压风险定值的比较结果，以及所述机组实际负荷与闭锁负荷门槛定值的比较结果得到炉膛负压波动闭锁判断结果包括：
19、当所述炉膛负压绝对值大于所述炉膛负压风险定值，且所述机组实际负荷小于所述闭锁负荷门槛定值时，得到炉膛负压波动闭锁信号；
20、根据所述锅炉出口氧量与氧量燃烧定值的比较结果，以及所述机组实际负荷与闭锁负荷门槛定值的比较结果输出炉膛出口氧量闭锁判断结果包括：
21、当所述锅炉出口氧量大于所述氧量燃烧定值定值，且所述机组实际负荷小于所述闭锁负荷门槛定值时，得到炉膛出口氧量闭锁信号。
22、本发明实施例还提供一种燃煤机组煤量控制装置，包括：
23、修正限幅模块，用于对微分前馈锅炉信号进行修正限幅，将压力控制偏差微分前馈信号和修正限幅后的锅炉信号输入锅炉pid控制器中，得到锅炉pid控制信号；
24、闭锁判断模块，用于根据炉膛数据进行闭锁判断，将闭锁判断结果和所述锅炉pid控制信号输入锅炉手自动切换站中，得到总煤量指令；
25、燃料pid控制模块，用于对微分前馈燃料信号进行修正限幅，将修正限幅后的燃料信号、煤机燃料总量和总煤量指令输入燃料pid控制器中，得到燃料pid控制信号；
26、公共煤量指令模块，用于将所述燃料pid控制信号输入燃料手自动切换站中，得到公共煤量指令；
27、指令修正模块，用于根据额定负荷确定各煤层的修正系数以对所述公共煤量指令进行修正，输出修正后的公共煤量指令至对应的煤机。
28、在其中一种实施例中，所述微分前馈锅炉信号包括机组负荷指令微分前馈锅炉信号和压力设定值微分前馈锅炉信号；
29、所述修正限幅模块包括：
30、机组负荷指令修正单元，用于根据第一修正系数对所述机组负荷指令微分前馈锅炉信号进行修正，得到修正后的机组负荷指令微分前馈锅炉信号；
31、机组负荷指令限幅单元，用于根据第一限幅函数对修正后的机组负荷指令微分前馈锅炉信号进行限幅，得到修正限幅后的机组负荷指令微分前馈锅炉信号；
32、压力设定值修正单元，用于根据第二修正系数对所述压力设定值微分前馈锅炉信号进行修正，得到修正后的压力设定值微分前馈锅炉信号；
33、压力设定值限幅单元，用于根据第二限幅函数对修正后的压力设定值微分前馈锅炉信号进行限幅，得到修正限幅后的压力设定值微分前馈锅炉信号。
34、在其中一种实施例中，所述炉膛数据包括炉膛负压绝对值、机组实际负荷和锅炉出口氧量；
35、所述闭锁判断模块包括：
36、炉膛负压波动闭锁判断单元，用于根据所述炉膛负压绝对值与炉膛负压风险定值的比较结果，以及所述机组实际负荷与闭锁负荷门槛定值的比较结果输出炉膛负压波动闭锁判断结果；
37、炉膛出口氧量闭锁判断单元，用于根据所述锅炉出口氧量与氧量燃烧定值的比较结果，以及所述机组实际负荷与闭锁负荷门槛定值的比较结果输出炉膛出口氧量闭锁判断结果。
38、在其中一种实施例中，所述炉膛负压波动闭锁判断单元具体用于：
39、当所述炉膛负压绝对值大于所述炉膛负压风险定值，且所述机组实际负荷小于所述闭锁负荷门槛定值时，得到炉膛负压波动闭锁信号；
40、所述炉膛出口氧量闭锁判断单元具体用于：
41、当所述锅炉出口氧量大于所述氧量燃烧定值定值，且所述机组实际负荷小于所述闭锁负荷门槛定值时，得到炉膛出口氧量闭锁信号。
42、本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现所述的燃煤机组煤量控制方法的步骤。
43、本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现所述的燃煤机组煤量控制方法的步骤。
44、本发明实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，计算机程序/指令被处理器执行时实现所述的燃煤机组煤量控制方法的步骤。
45、本发明实施例的燃煤机组煤量控制方法及装置对微分前馈锅炉信号进行修正限幅以得到锅炉pid控制信号，根据炉膛数据进行闭锁判断以根据闭锁判断结果得到总煤量指令，对微分前馈燃料信号进行修正限幅后和总煤量指令一起输入燃料pid控制器中得到燃料pid控制信号，最后根据额定负荷确定各煤层的修正系数以对基于燃料pid控制信号得到的公共煤量指令进行修正，可以实现在深度调峰低负荷工况下的锅炉燃烧稳定控制和机组安全运行。
1.一种燃煤机组煤量控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃煤机组煤量控制方法，其特征在于，所述微分前馈锅炉信号包括机组负荷指令微分前馈锅炉信号和压力设定值微分前馈锅炉信号；
3.根据权利要求1所述的燃煤机组煤量控制方法，其特征在于，所述炉膛数据包括炉膛负压绝对值、机组实际负荷和锅炉出口氧量；
4.根据权利要求3所述的燃煤机组煤量控制方法，其特征在于，根据所述炉膛负压绝对值与炉膛负压风险定值的比较结果，以及所述机组实际负荷与闭锁负荷门槛定值的比较结果得到炉膛负压波动闭锁判断结果包括：
5.一种燃煤机组煤量控制装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的燃煤机组煤量控制装置，其特征在于，所述微分前馈锅炉信号包括机组负荷指令微分前馈锅炉信号和压力设定值微分前馈锅炉信号；
7.根据权利要求5所述的燃煤机组煤量控制装置，其特征在于，所述炉膛数据包括炉膛负压绝对值、机组实际负荷和锅炉出口氧量；
8.根据权利要求7所述的燃煤机组煤量控制装置，其特征在于，所述炉膛负压波动闭锁判断单元具体用于：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一项所述的燃煤机组煤量控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的燃煤机组煤量控制方法的步骤。
