CN105276562B - 一种母管制锅炉协调的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种母管制锅炉的协调方法，用于至少两台锅炉的协调，包括：基于汽机对应到每台锅炉的阻力损失值得到每台锅炉对应的最优的原始分配系数，并实时获取汽机的出力变化值；基于出力变化值、每台锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值得到每台锅炉的最大分配系数；基于每台锅炉的最大分配系数和原始分配系数得到最终分配系数，并通过出力变化值和每台锅炉的最终分配系数得到每台锅炉的实际调整负荷量。上述方法中，在分配初期基于不同锅炉阻力损失值的不同，将各台锅炉的原始分配系数进行有条件的分配，可以更准确的确定原始分配系数，可以保证管道损失最低。本发明还公开了一种母管制锅炉的协调系统。

Description

一种母管制锅炉协调的方法和系统

技术领域

本发明涉及热力系统控制技术领域，更具体地说，涉及一种母管制锅炉的协调方法。此外，本发明还涉及一种母管制锅炉的协调系统。

背景技术

现阶段热力系统控制领域，通常采用锅炉汽机母管制机组形成。一般情况下采用一台锅炉自动控制，而其他锅炉手动控制。原因是两台以上的锅炉同时投入自动控制时，由于锅炉出口管道是联通的，所以投自动的多台锅炉容易发生震荡与互扰，导致无法同时投入自动。

现有技术中为了解决这一问题，通常采用协调控制系统同步调节全部锅炉，这样的设置虽然能够解决震荡的问题，但是由于锅炉的特性以及在母管上的排布阵列不同、管道损失不同，如果同步调节会导致综合效率低，而且会出现部分锅炉出口压力超高或者超低的现象。另外一种方法是系统预先设定一个固定的锅炉分配系数，当外界负荷变化过大，或者运行一段时间后锅炉负荷接近最大负荷或者最小负荷边界时，分配的系数与当前工况不能够匹配，不合理的系数分配会导致锅炉分配的负荷不能够有效地完全执行。上述两种情况均不能够将管道损失降低，影响了机组的综合效率。

综上所述，如何使管道损失降到最低，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种母管制锅炉的协调方法，该方法可以将管道损失降低，提高了机组的综合效率。本发明的另一目的是提供一种母管制锅炉的协调系统，该系统可以将管道损失降低的同时提高响应速度，最终提高母管压力的控制品质。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种母管制锅炉的协调方法，用于至少两台锅炉的协调，包括：

S11：基于汽机对应到每台锅炉的阻力损失值得到每台所述锅炉对应的最优的原始分配系数，并实时获取所述汽机的出力变化值、每台所述锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值；

S12：基于所述出力变化值、每台所述锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值得到每台所述锅炉的最大分配系数；

S13：基于每台所述锅炉的所述最大分配系数和原始分配系数得到最终分配系数，并通过所述出力变化值和每台所述锅炉的所述最终分配系数得到每台所述锅炉的实际负荷调整量。

优选地，所述基于汽机对应到每台锅炉的阻力损失值得到每台所述锅炉的最优的原始分配系数，包括：

S111：根据公式K＝8λl/(π²gd ⁵)计算每台所述锅炉的阻力损失值K，其中，λ为粘度系数，l为管道长度，_g为重力加速度，d为管道直径；

S112：基于所述阻力损失值与所述原始分配系数的变化趋势相反的原则，获得每台所述锅炉的原始分配系数，所有所述锅炉的原始分配系数之和为1。

优选地，所述基于所述出力变化值、每台所述锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值得到每台所述锅炉的最大分配系数，包括：

S121：基于每台所述锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值，得到每台所述锅炉当前的负荷向上调节区间值ΔH和负荷向下调节区间值ΔL；

S122：当所述出力变化值ΔT为正时，每台所述锅炉的最大分配系数M为负荷向上调节区间值ΔH与所述出力变化值ΔT的比值；

当所述出力变化值ΔT为负时，每台所述锅炉的最大分配系数M为负荷向下调节区间值ΔL与所述出力变化值ΔT的绝对值的比值；

当所述锅炉退出母管协调时，所述锅炉的最大分配系数M为零。

优选地，所述基于每台所述锅炉的所述最大分配系数和原始分配系数得到最终分配系数，包括：

S131：依次确定任意所述锅炉为目标锅炉，当所述目标锅炉的原始分配系数小于所述目标锅炉的最大分配系数时，则所述目标锅炉的当前分配系数等于所述目标锅炉的原始分配系数；当所述目标锅炉的原始分配系数大于或等于所述目标锅炉的最大分配系数时，则所述目标锅炉的当前分配系数等于所述目标锅炉的最大分配系数；

S132：若所有锅炉的当前分配系数之和小于1，则不足1的部分为剩余分配系数，将所述剩余分配系数分配给当前分配系数小于最大分配系数的锅炉，得到每台锅炉的最终分配系数。

优选地，所述将所述剩余分配系数分配给当前分配系数小于最大分配系数的锅炉，得到每台锅炉的最终分配系数，包括：

S1321：根据公式X_y＝1-ΣX_n确定当前所有锅炉的剩余分配系数X_y；其中，ΣX_n为所有锅炉的当前分配系数之和；

S1322：根据公式ΔX_n＝X_yS_n/(1-ΣS_z)，得到每台所述当前分配系数小于最大分配系数的锅炉所分配获得的系数ΔX_n，并将当前分配系数X_n与所述获得的系数ΔX_n相加得到新的当前分配系数；

其中，n为锅炉的序号，X_y为当前所有锅炉的剩余分配系数，S_n为第n台锅炉的原始分配系数，ΣS_z为所有当前分配系数大于或等于最大分配系数的锅炉的所述原始分配系数之和；

S1323：当所述锅炉的所述新的当前分配系数大于其所述最大分配系数时，所述锅炉的当前分配系数等于其所述最大分配系数；当所述锅炉的所述新的当前分配系数小于等于其所述最大分配系数时，所述锅炉的当前分配系数等于其所述新的当前分配系数；

S1324：若所有锅炉的当前分配系数之和小于1，则返回步骤S1321；若所有锅炉的当前分配系数之和等于1，则每台所述锅炉的当前分配系数为每台所述锅炉的所述最终分配系数。

优选地，所述通过出力变化值和每台所述锅炉的所述最终分配系数得到每台所述锅炉的实际负荷调整量，包括：

根据公式ΔF_n＝ΔT*X_n，得到每台所述锅炉的实际负荷调整量；

其中，X_n为第n台锅炉的最终分配系数，ΔT为出力变化值，ΔF_n第n台锅炉的实际负荷调整量。

优选地，所述得到实际负荷调整量之后，还包括：

当为多台汽机与多台锅炉对应工作时，根据每台所述锅炉对应各个汽机的实际负荷调整量得到每台锅炉总的负荷调整量ΣΔF_n，公式为：

ΣΔF_n＝ΔT₁*X_n1+ΔT₂*X_n2+…+ΔT_i*X_ni；

其中，i为汽机序号，n为锅炉序号，ΔT_i为第i台汽机的出力变化值，X_ni为第n台锅炉对应第i台汽机的最终分配系数；

根据公式F_n＝F_n'+∑ΔF_n，得到每台锅炉的绝对负荷指令F_n；

其中，F_n为第n台锅炉的绝对负荷指令，F_n'为第n台锅炉上一个周期绝对负荷指令，ΣΔF_n为第n台锅炉本周期总的负荷调整量。

一种母管制锅炉的协调系统，包括：

获取模块，用于实时获取汽机的出力变化值、每台锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值；

预分配模块，用于基于所述汽机对应到每台锅炉的阻力损失值得到每台所述锅炉对应的最优的原始分配系数，并基于所述出力变化值、每台所述锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值得到每台所述锅炉的最大分配系数；

递归分配模块，用于基于每台所述锅炉的所述最大分配系数和原始分配系数得到最终分配系数，并通过所述出力变化值和每台所述锅炉的所述最终分配系数得到每台所述锅炉的实际负荷调整量。

优选地，所述预分配模块还用于根据公式K＝8λl/(π²gd⁵)计算每台所述锅炉的阻力损失值K，并用于基于所述阻力损失值与所述原始分配系数的变化趋势相反的原则，获得每台所述锅炉的原始分配系数，所有所述锅炉的原始分配系数之和为1；

其中，λ为粘度系数，l为管道长度，g为重力加速度，d为管道直径。

优选地，所述预分配模块还包括：

获取子单元，用于基于每台所述锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值得到每台锅炉当前的负荷向上调节区间值ΔH和负荷向下调节区间值ΔL；

计算子单元，用于得到每台所述锅炉的最大分配系数。

上述方法中，在汽机对应多台锅炉时，对应的每台锅炉的阻力损失值是不同的，而且阻力损失值与分配的系数直接相关，通过每台锅炉的阻力损失值确定原始分配系数，使得分配更合理；第二步中通过当前汽机的出力变化值、锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值计算得到每台锅炉的最大分配系数；第三步中对分配系数进行的再分配实现对锅炉分配系数的最终分配。最后锅炉按照该最终分配系数进行调节，可以保证管道损失最低，并可以使得后续的调节较为快速、稳定的进入最佳状态。

本发明还提供了一种母管制锅炉的协调系统，该系统用于实现上述方法，该系统可以将管道损失降低的同时提高机组响应速度，提高母管压力控制品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供母管制锅炉的协调方法具体实施例一的流程图；

图2为本发明所提供母管制锅炉的协调方法具体实施例二的流程图；

图3为本发明所提供母管制锅炉的协调方法具体实施例三的流程图；

图4为本发明所提供母管制锅炉的协调方法具体实施例四的流程图；

图5为本发明所提供母管制锅炉的协调方法具体实施例五的流程图；

图6为本发明所提供母管制锅炉的协调系统具体实施例的结构图。

图1-6中：

1为获取模块、2为预分配模块、3为递归分配模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种母管制锅炉的协调方法，该方法可以将管道损失降低，提高了机组的综合效率。本发明的另一核心是提供一种母管制锅炉的协调系统，该系统可以将管道损失降低的同时提高机组响应速度，提高母管压力控制品质。

请参考图1至图6，图1至图5分别为本发明所提供母管制锅炉的协调方法具体实施例一至具体实施例五的流程图；图6为本发明所提供母管制锅炉的协调系统具体实施例的结构图。

本发明所提供的一种母管制锅炉的协调方法，用于至少两台锅炉的协调，请参考图1，方法具体包括：

步骤S11：基于汽机对应到每台锅炉的阻力损失值得到每台锅炉对应的最优的原始分配系数，并实时获取汽机的出力变化值、每台锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值；

步骤S12：基于出力变化值、每台锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值得到每台锅炉的最大分配系数；

步骤S13：基于每台锅炉的最大分配系数和原始分配系数得到最终分配系数，并通过出力变化值和每台锅炉的最终分配系数得到每台锅炉的实际负荷调整量。

需要提到的是，上述出力变化值指的是汽机的输出功率，通过实时获取出力变化值，可以针对当前周期与上一周期的变化对锅炉的原始分配系数进行调整。上述方法主要针对一个周期中对锅炉的调整，所以只针对一个周期进行介绍，当然在使用时，需要通过前后两个周期中输出功率的差值进行计算。

上述方法中，在汽机对应多台锅炉时，对应的每台锅炉的阻力损失值是不同的，而且阻力损失值与分配的系数直接相关，通过每台锅炉的阻力损失值确定原始分配系数，使得分配更准确；第二步中通过当前周期的出力变化值、每台锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值计算得到每台锅炉的最大分配系数；第三步中对分配系数进行的再分配实现对锅炉分配系数的优化。

上述方法中，在分配初期时，通过不同锅炉阻力损失值的不同，可以更准确的确定原始分配系数，按照该原始分配系数对锅炉进行调节，可以保证管道损失最低，并可以使得后续的调节较为快速、稳定的进入最佳状态。

上述实施例中采用通过每台锅炉的阻力损失值对不同锅炉的原始分配系数进行有条件的分配，其中针对步骤S11的分配原则可以有很多种，请参考图2，图2为本发明所提供具体实施例二的流程图，其中一种具体的分配方式包括：

步骤S111：根据公式K＝8λl/(π²gd ⁵)计算每台锅炉的阻力损失值K，其中，λ为粘度系数，l为管道长度，_g为重力加速度，d为管道直径；

步骤S112：基于阻力损失值与原始分配系数的变化趋势相反的原则，获得每台锅炉的原始分配系数，所有锅炉的原始分配系数之和为1。

需要提到的是上述变化趋势相反的原则，可以具体为针对同一台锅炉，当阻力损失值增大时，相对应的减小原始分配系数，并保证一台汽机对应的所有锅炉的原始分配系数的加和为1，即一台锅炉的阻力损失值越大时，这台锅炉所占有的原始分配系数越小。

可选的，阻力损失值和原始分配系数可以为反比的关系，但是为了保证所有原始分配系数的加和为1，需要针对每个原始分配系数进行一定比例的调整。

上述方法中，通过计算得到的阻力损失值与原始分配系数直接相关，并呈变化趋势相反的状态，可以确定各台锅炉的最优原始分配系数。

在本发明的一个具体实施例中，请参考图3，图3为本发明所提供具体实施例三的流程图，针对上述方法步骤S12中基于出力变化值、每台锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值得到每台锅炉的最大分配系数的步骤可以具体包括：

步骤S121：基于每台锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值，得到每台锅炉当前的负荷向上调节区间值ΔH和负荷向下调节区间值ΔL；

步骤S122：当出力变化值ΔT为正时，每台锅炉的最大分配系数M为负荷向上调节区间值ΔH与出力变化值ΔT的比值；

当出力变化值ΔT为负时，每台锅炉的最大分配系数M为负荷向下调节区间值ΔL与出力变化值ΔT的绝对值的比值；

当锅炉退出母管协调时，锅炉的最大分配系数M为零。

本实施例所提供的方法中，负荷向上调节区间值为锅炉负荷上限值与当前负荷的差，负荷向下调节区间值为锅炉的当前负荷与负荷下限值的差。采用根据出力变化值的不同，从而采用不同的最大分配系数的计算方法，为锅炉负荷超过设定边界时的条件进行确定，便于方法中当锅炉出现临界状况时，自动地调整系数，为自动调节设定了便捷的条件。

请参考图4，图4为本发明所提供具体实施例四的流程图，针对上述步骤S13中基于每台锅炉的最大分配系数和原始分配系数得到最终分配系数的步骤可以具体包括：

步骤S131：依次确定任意锅炉为目标锅炉，当目标锅炉的原始分配系数小于目标锅炉的最大分配系数时，则目标锅炉的当前分配系数等于目标锅炉的原始分配系数；当目标锅炉的原始分配系数大于目标锅炉的最大分配系数时，则目标锅炉的当前分配系数等于目标锅炉的最大分配系数；

此步骤中通过对所有锅炉进行同一种判断，可以用于判断锅炉是否处于临界状态，并将当前分配系数确定为原始分配系数和最大分配系数中较小的一者。

步骤S132：若所有锅炉的当前分配系数之和小于1，则不足1的部分为剩余分配系数，将剩余分配系数分配给当前分配系数小于最大分配系数的锅炉，得到每台锅炉的最终分配系数。

在上一步骤的基础上，由于所有锅炉的原始分配系数之和等于1，然而各台锅炉的当前分配系数等于原始分配系数和最大分配系数中较小的一者，所以所有锅炉的当前分配系数之和一定小于等于1，不足1的部分，即所有锅炉的当前分配系数之和与1的差值为剩余分配系数，用于分配给其他锅炉，具体为当前分配系数小于最大分配系数的锅炉，从而每台锅炉均得到一个最终分配系数。本方法中，将剩余分配系数分配给尚未超过最大分配系数的锅炉的调节方式，是对于所有锅炉的同步调节，但这种调节可以达到同步但幅度不同的调节，可以针对不同的锅炉情况进行调节，而不是简单的采用平均的方法。

上述方法中提到的针对不同锅炉采取的不同分配方法，具体过程有很多种，在本发明的一个具体实施例中，请参考图5，图5为本发明所提供具体实施例五的流程图，针对上述步骤S132中将剩余分配系数分配给当前分配系数小于最大分配系数的锅炉，得到每台锅炉的最终分配系数的步骤，可以具体包括：

步骤S1321：根据公式X_y＝1-ΣX_n确定当前所有锅炉的剩余分配系数X_y；其中，ΣX_n为所有锅炉的当前分配系数之和；

该步骤中首先确定了还能够参与分配的剩余分配系数X_y的量。

步骤S1322：根据公式ΔX_n＝X_yS_n/(1-ΣS_z)，得到每台当前分配系数小于最大分配系数的锅炉所分配获得的系数ΔX_n，并将当前分配系数X_n与获得的系数ΔX_n相加得到新的当前分配系数；

其中，n为锅炉的序号，X_y为当前所有锅炉的剩余分配系数，S_n为第n台锅炉的原始分配系数，ΣS_z为所有当前分配系数大于或等于最大分配系数的锅炉的原始分配系数之和；

该步骤中，1-ΣS_z是还能够参与分配的锅炉的原始分配系数之和，S_n/(1-ΣS_z)是当前计算锅炉的原始分配系数在还能够参与分配的锅炉的原始分配系数之和的占比，X_yS_n/(1-ΣS_z)是通过上述占比得到当前剩余分配系数中当前计算的锅炉应分配到的系数值。

步骤S1323：当锅炉的新的当前分配系数大于其最大分配系数时，锅炉的当前分配系数等于其最大分配系数；当锅炉的新的当前分配系数小于等于其最大分配系数时，锅炉的当前分配系数等于其新的当前分配系数；

在步骤S1322中得到的新的当前分配系数可能小于、等于或者大于最大分配系数，选取原则还需要遵守上述的选较小数原则。

步骤S1324：若所有锅炉的当前分配系数之和小于1，则返回步骤S1321；若所有锅炉的当前分配系数之和等于1，则每台锅炉的当前分配系数为每台锅炉的最终分配系数。

此步骤中，若为小于1，则说明分配还未完成，需要返回循环进行；如果等于1，则说明分配恰好完成。

需要提到的是上述步骤S1321中公式的分母1-ΣS_z是当前情况下还能够参与分配的锅炉的原始分配系数的总和，也就是说在每一次进行分配的时候分母都是变化量，即，每次均剔除已经不能分配的系数，因为在分配过程中能够参与分配的系数总和是在不断减小的。与固定分母的分配方式相比，本方法的收敛速度快，分母呈递减状态，能够保证最多在进行n次调整后就可以完成全部分配，其中，n为锅炉的总数。

本实施例所提供的方法解决了同步调节时系数不合适的问题，并提高了调节速度。现有技术中采用平均值的方法中通常是选择固定分母的方式，也就是说采用剩余系数乘以原始分配系数的方式，但是剩余分配系数的收敛很慢、分配速度很慢，不利于快速调节。本实施例所采用的方法中分母是变动的，即每次分配时，剔除掉已经不能参与分配的系数，分母递减使得可以大大提高分配运算效率。

下面以一个算例进行介绍，共包括4台锅炉，原始分配系数分别为S1＝0.36，S2＝0.44，S3＝0.15，S4＝0.05，而最大分配系数通过计算得到M1＝0.38，M2＝0.08，M3＝0.25，M4＝1.2。

第一次：根据选小原则，第一次分配结果X1＝0.36，X2＝0.08，X3＝0.15，X4＝0.05，仅有第二台锅炉达到自身最大分配系数的上限；应对剩余分配系数X_y＝0.36进行再分配，分配给第一台、第三台和第四台锅炉；

第二次：根据公式ΔX_n＝X_yS_n/(1-ΣS_z)分别计算得到第一台、第三台和第四台锅炉得到的分配系数，并与上一次分配的结果进行一对一的加和，第二次分配结果X1＝0.38，X2＝0.08，X3＝0.2464，X4＝0.0821；可以看到，第一台锅炉和第二台锅炉均已经达到上限，剩余分配系数X_y＝0.2114，需要分配给第三台和第四台锅炉。

第三次：根据公式ΔX_n＝X_yS_n/(1-ΣS_z)分别计算得到第三个和第四台锅炉的分配系数，第三次分配结果X1＝0.38，X2＝0.08，X3＝0.25，X4＝0.135；第一、二、三锅炉均已达到上线剩余分配系数X_y＝0.155，需要分配给第四台锅炉。

第四次：分配结果X1＝0.38，X2＝0.08，X3＝0.25，X4＝0.29；剩余分配系数X_y＝0，结束分配。

上述方法中，仅得到最终分配系数之后还需要进行实际负荷调整量的计算，通过出力变化值和每台锅炉的最终分配系数得到每台锅炉的实际负荷调整量的步骤，可以具体包括：

根据公式ΔF_n＝ΔT*X_n，得到每台锅炉的实际负荷调整量；

其中，X_n为第n台锅炉的最终分配系数，ΔT为出力变化值，ΔF_n第n台锅炉的实际负荷调整量。

通过上述方法可以将最终分配系数对应地与出力变化值进行计算，得到每台锅炉的实际负荷调整量，可以对锅炉进行实际的变化调整。

在实际使用情况中，通常为多汽机和多锅炉组合，所以针对多台汽机的情况，需要对多个汽机对应的同一台锅炉的负荷量进行加和，得到一台锅炉的全部调整量。具体过程为：

根据每台锅炉对应各个汽机的实际负荷调整量得到每台锅炉总的负荷调整量ΣΔF_n，公式为：

ΣΔF_n＝ΔT₁*X_n1+ΔT₂*X_n2+…+ΔT_i*X_ni；

其中，i为汽机序号，n为锅炉序号，ΔT_i为第i台汽机的出力变化值，X_ni为第n台锅炉对应第i台汽机的最终分配系数；

根据公式F_n＝F_n'+∑ΔF_n，得到每台锅炉的绝对负荷指令F_n；

其中，F_n为第n台锅炉的绝对负荷指令，F_n'为第n台锅炉上一个周期绝对负荷指令，ΣΔF_n为第n台锅炉本周期总的负荷调整量。

本发明所提供的一种母管制锅炉的协调方法中的计算通过增量来实现，锅炉可以随时投入协调，也可以随时退出，最终为绝对负荷指令，可以避免常规控制投切的扰动。另外，上述方法所采用的系数分配原则基于管道阻力损失最低原则进行分配，可以提高机组的综合效率。

除了上述实施例所提供的一种母管制锅炉的协调方法，本发明还包括一种能够实现上述方法的母管制锅炉的协调系统，该系统主要包括：

获取模块，用于实时获取汽机的出力变化值、每台锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值；

预分配模块，用于基于汽机对应到每台锅炉的阻力损失值得到每台锅炉对应的最优的原始分配系数，并基于出力变化值、每台锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值得到每台锅炉的最大分配系数；

递归分配模块，用于基于每台锅炉的最大分配系数和原始分配系数得到最终分配系数，并通过出力变化值和每台锅炉的最终分配系数得到每台锅炉的实际负荷调整量。

本实施例所提供的母管制锅炉的协调系统主要包括三个模块，三个模块分别完成上述技术内容，可以知道，该系统用于实现上述方法，所以系统的使用过程与上述方法一致，对于该系统的使用过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的一个具体实施例中，预分配模块用于根据公式K＝8λl/(π²gd⁵)计算每台锅炉的阻力损失值K，并用于基于阻力损失值与原始分配系数的变化趋势相反的原则，获得每台锅炉的原始分配系数，所有锅炉的原始分配系数之和为1；

其中，λ为粘度系数，l为管道长度，_g为重力加速度，d为管道直径。

针对于上述具体实施例二，可以知道，用于对原始分配系数进行调整的预分配模块需要通过阻力损失值进行原始分配系数的确定，所以预分配模块还应具有计算阻力损失值的作用，并根据上述方法中的原则进行工作。

在本发明所提供的一个具体实施例中，针对上述方法内容中有关获取和分配的具体内容，可以将预分配模块的功能进行具体划分。

其中，预分配模块2还包括获取子单元和计算子单元，其中：获取子单元，用于基于每台锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值得到每台锅炉当前的负荷向上调节区间值ΔH和负荷向下调节区间值ΔL；计算子单元，用于得到每台锅炉的最大分配系数。

另外，递归分配模块3可以具体为用于依次确定任意锅炉为目标锅炉，当目标锅炉的原始分配系数小于目标锅炉的最大分配系数时，则目标锅炉的当前分配系数等于目标锅炉的原始分配系数；当目标锅炉的原始分配系数大于目标锅炉的最大分配系数时，则目标锅炉的当前分配系数等于目标锅炉的最大分配系数；若所有锅炉的当前分配系数之和小于1，则不足1的部分为剩余分配系数，将剩余分配系数分配给当前分配系数小于最大分配系数的锅炉，得到每台锅炉的最终分配系数。

为了完成上述功能，递归分配模块3主要包括：

剩余分配系数确定单元，用于根据公式X_y＝1-ΣX_n确定当前所有锅炉的剩余分配系数X_y；其中，ΣX_n为所有锅炉的当前分配系数之和；

当前分配系数确定单元，根据公式ΔX_n＝X_yS_n/(1-ΣS_z)，得到每台当前分配系数小于最大分配系数的锅炉所分配获得的系数ΔX_n，并将当前分配系数X_n与获得的系数ΔX_n相加得到新的当前分配系数；相关符号与上述方法处对应；

选定单元，用于当锅炉的新的当前分配系数大于其最大分配系数时，锅炉的当前分配系数等于其最大分配系数；当锅炉的新的当前分配系数小于等于其最大分配系数时，锅炉的当前分配系数等于其新的当前分配系数；

核算单元，用于判断所有锅炉的当前分配系数之和与1的关系，如果锅炉的当前分配系数之和小于1，则使剩余分配系数确定单元再次计算；如果锅炉的当前分配系数之和等于1，则每台锅炉的当前分配系数为每台锅炉的最终分配系数。

可以知道，母管制锅炉的协调系统的模块对应和使用方式均应与上述母管制锅炉的协调方法相对应，所以使用过程在此不再赘述。

除了上述实施例所公开的内容，本发明中为提及的汽机与锅炉连接方法、具体参数的获取方式和计算方式等其他部分请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的一种母管制锅炉的协调方法和系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种母管制锅炉的协调方法，用于至少两台锅炉的协调，其特征在于，包括：

S11：基于汽机对应到每台锅炉的阻力损失值得到每台所述锅炉对应的最优的原始分配系数，并实时获取所述汽机的出力变化值、每台所述锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值；

S12：基于所述出力变化值、每台所述锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值得到每台所述锅炉的最大分配系数；

S13：基于每台所述锅炉的所述最大分配系数和所述原始分配系数得到最终分配系数，并通过所述出力变化值和每台所述锅炉的所述最终分配系数得到每台所述锅炉的实际负荷调整量。

2.根据权利要求1所述的母管制锅炉协调的方法，其特征在于，所述基于汽机对应到每台锅炉的阻力损失值得到每台所述锅炉的最优的原始分配系数，包括：

S111：根据公式K＝8λl/(π²gd⁵)计算每台所述锅炉的阻力损失值K，其中，λ为粘度系数，l为管道长度，g为重力加速度，d为管道直径；

S112：基于所述阻力损失值与所述原始分配系数的变化趋势相反的原则，获得每台所述锅炉的原始分配系数，所有所述锅炉的原始分配系数之和为1。

3.根据权利要求1所述的母管制锅炉协调的方法，其特征在于，所述基于所述出力变化值、每台所述锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值得到每台所述锅炉的最大分配系数，包括：

S121：基于每台所述锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值，得到每台所述锅炉当前的负荷向上调节区间值ΔH和负荷向下调节区间值ΔL；

S122：当所述出力变化值ΔT为正时，每台所述锅炉的最大分配系数M为负荷向上调节区间值ΔH与所述出力变化值ΔT的比值；

当所述出力变化值ΔT为负时，每台所述锅炉的最大分配系数M为负荷向下调节区间值ΔL与所述出力变化值ΔT的绝对值的比值；

当所述锅炉退出母管协调时，所述锅炉的最大分配系数M为零。

4.根据权利要求1所述的母管制锅炉协调的方法，其特征在于，所述基于每台所述锅炉的所述最大分配系数和原始分配系数得到最终分配系数，包括：

S131：依次确定任意所述锅炉为目标锅炉，当所述目标锅炉的原始分配系数小于所述目标锅炉的最大分配系数时，则所述目标锅炉的当前分配系数等于所述目标锅炉的原始分配系数；当所述目标锅炉的原始分配系数大于或等于所述目标锅炉的最大分配系数时，则所述目标锅炉的当前分配系数等于所述目标锅炉的最大分配系数；

S132：若所有锅炉的当前分配系数之和小于1，则不足1的部分为剩余分配系数，将所述剩余分配系数分配给当前分配系数小于最大分配系数的锅炉，得到每台锅炉的最终分配系数。

5.根据权利要求4所述的母管制锅炉协调的方法，其特征在于，所述将所述剩余分配系数分配给当前分配系数小于最大分配系数的锅炉，得到每台锅炉的最终分配系数，包括：

S1321：根据公式X_y＝1-ΣX_n确定当前所有锅炉的剩余分配系数X_y；其中，ΣX_n为所有锅炉的当前分配系数之和；

S1322：根据公式ΔX_n＝X_yS_n/(1-ΣS_z)，得到每台所述当前分配系数小于最大分配系数的锅炉所分配获得的系数ΔX_n，并将当前分配系数X_n与所述获得的系数ΔX_n相加得到新的当前分配系数；

其中，n为锅炉的序号，X_y为当前所有锅炉的剩余分配系数，S_n为第n台锅炉的原始分配系数，ΣS_z为所有当前分配系数大于或等于最大分配系数的锅炉的所述原始分配系数之和；

S1323：当所述锅炉的所述新的当前分配系数大于其所述最大分配系数时，所述锅炉的当前分配系数等于其所述最大分配系数；当所述锅炉的所述新的当前分配系数小于等于其所述最大分配系数时，所述锅炉的当前分配系数等于其所述新的当前分配系数；

S1324：若所有锅炉的当前分配系数之和小于1，则返回步骤S1321；若所有锅炉的当前分配系数之和等于1，则每台所述锅炉的当前分配系数为每台所述锅炉的所述最终分配系数。

6.根据权利要求5所述的母管制锅炉协调的方法，其特征在于，所述通过出力变化值和每台所述锅炉的所述最终分配系数得到每台所述锅炉的实际负荷调整量，包括：

根据公式ΔF_n＝ΔT*X_n，得到每台所述锅炉的实际负荷调整量；

其中，X_n为第n台锅炉的最终分配系数，ΔT为出力变化值，ΔF_n第n台锅炉的实际负荷调整量。

7.根据权利要求6所述的母管制锅炉协调的方法，其特征在于，所述得到实际负荷调整量之后，还包括：

当为多台汽机与多台锅炉对应工作时，根据每台所述锅炉对应各个汽机的实际负荷调整量得到每台锅炉总的负荷调整量ΣΔF_n，公式为：

ΣΔF_n＝ΔT₁*X_n1+ΔT₂*X_n2+…+ΔT_i*X_ni；

其中，i为汽机序号，n为锅炉序号，ΔT_i为第i台汽机的出力变化值，X_ni为第n台锅炉对应第i台汽机的最终分配系数；

根据公式F_n＝F_n'+∑ΔF_n，得到每台锅炉的绝对负荷指令F_n；

其中，F_n为第n台锅炉的绝对负荷指令，F_n'为第n台锅炉上一个周期绝对负荷指令，ΣΔF_n为第n台锅炉本周期总的负荷调整量。

8.一种母管制锅炉的协调系统，其特征在于，包括：

获取模块(1)，用于实时获取汽机的出力变化值、每台锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值；

预分配模块(2)，用于基于所述汽机对应到每台锅炉的阻力损失值得到每台所述锅炉对应的最优的原始分配系数，并基于所述出力变化值、每台所述锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值得到每台所述锅炉的最大分配系数；

递归分配模块(3)，用于基于每台所述锅炉的所述最大分配系数和原始分配系数得到最终分配系数，并通过所述出力变化值和每台所述锅炉的所述最终分配系数得到每台所述锅炉的实际负荷调整量。

9.根据权利要求8所述的母管制锅炉的协调系统，其特征在于，所述预分配模块(2)还用于根据公式K＝8λl/(π²gd⁵)计算每台所述锅炉的阻力损失值K，并用于基于所述阻力损失值与所述原始分配系数的变化趋势相反的原则，获得每台所述锅炉的原始分配系数，所有所述锅炉的原始分配系数之和为1；

其中，λ为粘度系数，l为管道长度，g为重力加速度，d为管道直径。

10.根据权利要求9所述的母管制锅炉的协调系统，其特征在于，所述预分配模块(2)还包括：

获取子单元，用于基于每台所述锅炉的当前负荷、负荷上限值和负荷下限值得到每台锅炉当前的负荷向上调节区间值ΔH和负荷向下调节区间值ΔL；

计算子单元，用于得到每台所述锅炉的最大分配系数。