汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥流量特性表示調(diào)節(jié)閥開度與蒸汽流量之間的對應(yīng)關(guān)系，用以保證機(jī)組理論計算流量與實際流量相符。汽輪發(fā)電機(jī)組的電功率在汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)和排汽壓力均保持不變的情況下，基本與汽輪機(jī)的進(jìn)汽流量成正比，而調(diào)節(jié)閥流量特性較差會直接降低機(jī)組功率控制的性和協(xié)調(diào)控制的品質(zhì)，影響機(jī)組實現(xiàn)一次調(diào)頻及自動發(fā)電量控制(AGC)調(diào)節(jié)品質(zhì)。
 

　　隨著機(jī)組不斷運(yùn)行，汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥實際流量特性曲線會逐漸偏離原設(shè)計的流量特性曲線，但通過重新調(diào)整調(diào)節(jié)閥流量特性曲線，能夠消除偏差。開展調(diào)節(jié)閥流量特性試驗，可以準(zhǔn)確掌握汽輪機(jī)高壓調(diào)節(jié)閥流量特性，制定出的流量特性曲線，有效提高機(jī)組的控制水平。
 

　　一、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥流量函數(shù)及其優(yōu)化
 

　　1、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥流量函數(shù)
 

　　汽輪機(jī)高壓調(diào)節(jié)閥流量特性主要通過2組分段線性修正函數(shù)實現(xiàn)，分別用于單閥控制方式和順序閥控制方式，在順序閥控制方式下，流量修正函數(shù)既能實現(xiàn)背壓修正、流量分配、調(diào)節(jié)閥重疊度分配，又隱含了每個調(diào)節(jié)閥的實際流量特性，這種綜合控制方式稱為單函數(shù)控制方式。詳細(xì)描述了另一種形式的汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥流量修正函數(shù)，該函數(shù)將背壓修正函數(shù)、調(diào)節(jié)閥順序控制函數(shù)、重疊度函數(shù)、流量開度函數(shù)獨立分開，這種分段獨立的控制方式稱為多函數(shù)控制方式。目前汽輪機(jī)高壓調(diào)節(jié)閥流量修正函數(shù)主要以這兩種控制方式為主。單函數(shù)控制方式下的流量修正函數(shù)每個調(diào)節(jié)閥只采用1個流量修正函數(shù)。多函數(shù)控制方式下的流量修正函數(shù)各函數(shù)獨立分開，各控制函數(shù)功能清晰，但增加了計算的復(fù)雜性。因此，本文將多函數(shù)控制方式下的修正函數(shù)進(jìn)行融合，將其轉(zhuǎn)換為單函數(shù)控制方式下的單個函數(shù)，待計算完成后再將其反推為多函數(shù)控制方式。
 

　　2、基于單函數(shù)模型的流量函數(shù)優(yōu)化
 

　　根據(jù)流量特性計算方法，當(dāng)主蒸汽壓力保持穩(wěn)定時，蒸汽流量的變化能直接反應(yīng)負(fù)荷的變化。當(dāng)流量指令一定時，通過修正調(diào)節(jié)閥開度來修正對應(yīng)的實際流量，使實際流量與流量指令保持一致。此過程的試驗及數(shù)據(jù)采集采用以下方法：
 

　　1)機(jī)組負(fù)荷控制在55%額定負(fù)荷左右，主蒸汽壓力控制在一定值，投入?yún)f(xié)調(diào)控制進(jìn)行負(fù)荷升降；
 

　　2)切除汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)功率和壓力調(diào)節(jié)回路，切除一次調(diào)頻回路，將DEH切換至順序閥控制方式；
 

　　3)待主要參數(shù)穩(wěn)定后，記錄主蒸汽壓力、調(diào)節(jié)級壓力、負(fù)荷設(shè)定值、機(jī)組負(fù)荷、總閥位指令、調(diào)節(jié)閥開度等參數(shù)；
 

　　4)以3MW/min的速率增加負(fù)荷，同時維持負(fù)荷、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度穩(wěn)定，直至高壓調(diào)節(jié)閥全開；
 

　　5)將DEH切換至單閥控制方式運(yùn)行，并將DEH功率回路切除；
 

　　6)同樣以3MW/min的速率減少負(fù)荷，同時保持負(fù)荷、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度等參數(shù)穩(wěn)定；
 

　　7)記錄主蒸汽壓力、調(diào)節(jié)級壓力、負(fù)荷設(shè)定值、機(jī)組負(fù)荷、總閥位指令等參數(shù)。
 

　　通過以上試驗獲取數(shù)據(jù)后，建立實際流量與調(diào)節(jié)閥開度函數(shù)的數(shù)學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行流量校正。
 

　　二、數(shù)據(jù)擬合及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
 

　　1、數(shù)據(jù)擬合
 

　　數(shù)據(jù)擬合是在合理假設(shè)的基礎(chǔ)上，選擇某種類型的擬合函數(shù)使之符合數(shù)據(jù)總體的變化規(guī)律。擬合的方法多種多樣，有線性函數(shù)、多項式函數(shù)、傅里葉函數(shù)等，針對數(shù)據(jù)不同的分布趨勢，不同函數(shù)擬合方法的效果也不盡相同，因此，數(shù)據(jù)擬合時需考慮數(shù)學(xué)模型的類型函數(shù)，并確定合適的擬合參數(shù)，使擬合效果zui能代表數(shù)據(jù)總體的變化趨勢。
 

　　在調(diào)節(jié)閥流量特性優(yōu)化過程中，實際主蒸汽流量曲線、調(diào)節(jié)閥開度、流量指令三者的關(guān)系是zui重要的參考量。流量指令是一條連續(xù)的直線，因此在相同流量指令下，對流量曲線、調(diào)節(jié)閥開度的擬合是建立三者數(shù)學(xué)模型的關(guān)鍵。
 

　　2、基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化預(yù)測
 

　　基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)閥開度與流量關(guān)系，首先構(gòu)建一個以調(diào)節(jié)閥開度函數(shù)為輸入，以相同流量指令下的流量曲線為輸出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)上文擬合出的調(diào)節(jié)閥開度和流量曲線的數(shù)學(xué)模型，將4個調(diào)節(jié)閥開度作為輸入層，將相同開度下對應(yīng)的流量作為輸出層進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練。本文建立了一個4輸入、1輸出、2隱層的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。zui后，對優(yōu)化后的調(diào)節(jié)閥開度與流量關(guān)系進(jìn)行預(yù)測，驗證優(yōu)化效果。