本發(fā)明涉及熱能發(fā)電領(lǐng)域，尤指一種集熱單元工作方式切換過程的控制方法和裝置。

背景技術(shù)：

目前在太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域，蒸汽發(fā)生方式主要是采用塔式蒸汽發(fā)生系統(tǒng)和槽式蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，其蒸汽也分直接蒸汽發(fā)生和間接蒸汽發(fā)生等不同方式，最終做功發(fā)電采用蒸汽汽輪機推動發(fā)電機實現(xiàn)。為減少投資成本，現(xiàn)場一般按照一套汽輪發(fā)電機組、多種類型集熱單元并存的設(shè)計方式，因不同的集熱單元發(fā)生的蒸汽系統(tǒng)產(chǎn)生的熱參數(shù)不同，蒸汽在進入汽輪機(簡稱汽機)前后，需要對不同的工作方式進行不同的操作和參數(shù)調(diào)整，而目前主要的控制方式是手動方式。

其中，手動方式具有切換工作量大、人工監(jiān)視費時費力，不同類型集熱單元熱參數(shù)不同，對汽機熱沖擊大，調(diào)整參數(shù)難度大，且不易掌握參數(shù)調(diào)整的時機、容易發(fā)生誤操作的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種集熱單元的控制方法和裝置，能夠?qū)療釂卧M行自動控制。

為了達到本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種集熱單元的控制方法，包括：

接收控制集熱單元的控制命令；其中，所述控制命令至少包括如下命令之一：啟動集熱單元命令、關(guān)閉集熱單元命令和切換集熱單元命令；

符合所述控制命令執(zhí)行條件時，按照預(yù)設(shè)的執(zhí)行順序，自動控制所述控制命令對應(yīng)的各個閥門的狀態(tài)。

可選地，所述接收控制集熱單元的控制命令之后，還包括：判斷所述控制命令是否符合執(zhí)行條件。

可選地，所述控制命令為啟動集熱單元命令時，所述判斷所述控制命令是否符合執(zhí)行條件包括：

判斷待啟動集熱單元回路的熱參數(shù)是否滿足汽輪機的運行要求；若是，則判斷符合執(zhí)行條件；若否，則所述方法還包括：

調(diào)整待啟動集熱單元回路的熱參數(shù)，使待啟動集熱單元回路的熱參數(shù)滿足汽輪機的運行要求。

可選地，所述控制命令為切換集熱單元命令時，所述判斷所述控制命令是否符合執(zhí)行條件包括：判斷當前集熱單元回路和待切換集熱單元回路的蒸汽焓值差和蒸汽流量差是否在指定范圍內(nèi)，若是，則判斷符合執(zhí)行條件；若否，則所述方法還包括：

調(diào)整當前集熱單元回路和/或待切換集熱單元回路的熱參數(shù)，使當前集熱單元回路和待切換集熱單元回路的蒸汽焓值差和蒸汽流量差在所述指定范圍內(nèi)。

可選地，所述控制命令為切換集熱單元命令時，所述符合所述控制命令執(zhí)行條件時，按照預(yù)設(shè)的執(zhí)行順序，自動控制所述控制命令對應(yīng)的各個閥門的狀態(tài)的步驟中，按照集熱單元運行模式之間邏輯互鎖的方式執(zhí)行切換。

可選地，所述方法還包括：

實時監(jiān)測各個集熱單元和汽輪機狀態(tài)，當集熱單元或汽輪機出現(xiàn)故障，或者蒸汽壓力偏差超過指定閾值時，關(guān)閉相應(yīng)的供汽閥門。

可選地，所述集熱單元包括：塔式太陽能集熱單元、槽式太陽能集熱單元、蓄熱器單元和輔熱鍋爐單元。

為了達到本發(fā)明目的，本發(fā)明還提供一種集熱單元的控制裝置，包括：

接收模塊，用于接收控制集熱單元的控制命令；其中，所述控制命令至少包括如下命令之一：啟動集熱單元命令、關(guān)閉集熱單元命令和切換集熱單元命令；

執(zhí)行模塊，用于符合所述控制命令執(zhí)行條件時，按照預(yù)設(shè)的執(zhí)行順序，自動控制所述控制命令對應(yīng)的各個閥門的狀態(tài)。

可選地，所述控制裝置還包括：

判斷模塊，用于判斷所述控制命令是否符合執(zhí)行條件。

可選地，所述控制裝置還包括：

監(jiān)測模塊，用于實時監(jiān)測各個集熱單元和汽輪機狀態(tài)，當集熱單元或汽輪機出現(xiàn)故障，或者蒸汽壓力偏差超過指定閾值時，通知執(zhí)行模塊關(guān)閉相應(yīng)的供汽閥門。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例包括接收控制集熱單元的控制命令；符合所述控制命令執(zhí)行條件時，按照預(yù)設(shè)的執(zhí)行順序，自動控制所述控制命令對應(yīng)的各個閥門的狀態(tài)。本發(fā)明實施例具有如下有益效果：

1、減少操作人員工作量

以操作單次運行方式切換為例，手動方式涉及閥門10余臺，操作員需在人機界面點擊10余次，并需要實時監(jiān)視設(shè)備動作狀態(tài)，并判斷是否進行下一步。采用本發(fā)明，僅需要在人機界面選擇確認即可，且所有條件均已自動判斷，不需要進行實時監(jiān)視判斷。降低了操作員工作量。

2、提高系統(tǒng)可靠性，避免了誤操作

現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計中需要人工進行判斷系統(tǒng)是否滿足繼續(xù)下一步的條件，存在誤判或誤操作的可能性。采用本發(fā)明，采用一鍵選擇，自動按流程執(zhí)行操作，大大提高了可靠性，并避免了誤操作。

3、簡化操作流程，提高運行效率。

運行員僅需要根據(jù)運行要求進行運行工況及采用的運行模式即可，只有很少的操作量，可實現(xiàn)一鍵切換，且操作指示明確易懂。

4、高效安全穩(wěn)定調(diào)節(jié)，提高了蒸汽運行參數(shù)

根據(jù)不同的集熱單元的熱參數(shù)，計算不同回路焓值，根據(jù)汽機工作狀態(tài)自動調(diào)整汽機穩(wěn)定工作所需要的參數(shù)，實現(xiàn)精準高效的調(diào)節(jié)品質(zhì)。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明技術(shù)方案的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本申請的實施例一起用于解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，并不構(gòu)成對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。

圖1為本發(fā)明實施例的集熱單元的控制方法流程圖；

圖2為本發(fā)明應(yīng)用示例的主蒸汽管道主要設(shè)備示意圖；

圖3為本發(fā)明應(yīng)用示例的選擇邏輯示意圖；

圖4為本發(fā)明應(yīng)用示例的保護邏輯示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例的集熱單元的控制裝置示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。

在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執(zhí)行指令的計算機系統(tǒng)中執(zhí)行。并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。

如圖1所示，本發(fā)明實施例的集熱單元的控制方法，包括：

步驟101，接收控制集熱單元的控制命令；

其中，所述控制命令可以包括啟動集熱單元命令、關(guān)閉集熱單元命令和切換集熱單元命令；

步驟102，符合所述控制命令執(zhí)行條件時，按照預(yù)設(shè)的執(zhí)行順序，自動控制所述控制命令對應(yīng)的各個閥門的狀態(tài)。

所述集熱單元可以包括：塔式太陽能集熱單元(工質(zhì)：水、熔融鹽)、槽式太陽能集熱單元(工質(zhì)：導(dǎo)熱油、熔融鹽)、蓄熱器單元(工質(zhì)：導(dǎo)熱油、熔融鹽)和輔熱鍋爐單元(輔助熱源)。輔熱鍋爐單元用于太陽能熱發(fā)電站啟動鍋爐及連續(xù)運行的發(fā)電鍋爐及冬季采暖供熱。

進一步地，在本發(fā)明實施例中，在步驟101之后，還包括：判斷所述控制命令是否符合執(zhí)行條件。

其中，所述控制命令為啟動集熱單元命令時，判斷待啟動集熱單元回路的熱參數(shù)是否滿足汽輪機的運行要求；若是，則判斷符合執(zhí)行條件；若否，則調(diào)整待啟動集熱單元回路的熱參數(shù)，使待啟動集熱單元回路的熱參數(shù)滿足汽輪機的運行要求。

其中，所述熱參數(shù)包括蒸汽溫度參數(shù)和蒸汽壓力參數(shù)。

所述控制命令為切換集熱單元命令時，判斷當前集熱單元回路和待切換集熱單元回路的蒸汽焓值差和蒸汽流量差是否在指定范圍內(nèi)，若是，則判斷符合執(zhí)行條件；若否，則調(diào)整當前集熱單元回路和/或待切換集熱單元回路的熱參數(shù)，使當前集熱單元回路和待切換集熱單元回路的蒸汽焓值差和蒸汽流量差在所述指定范圍內(nèi)。所述控制命令為關(guān)閉集熱單元命令時，可默認符合執(zhí)行條件。

通過上述方式，在集熱單元切換及運行過程中，自動根據(jù)工藝特點切換運行參數(shù)，實現(xiàn)參數(shù)自動調(diào)整，穩(wěn)定過程控制，實現(xiàn)設(shè)備自動運行。

進一步地，在步驟102中，所述控制命令為切換集熱單元命令時，按照集熱單元運行模式之間邏輯互鎖的方式執(zhí)行切換。有多種集熱單元運行模式，例如塔式太陽能集熱單元運行模式、槽式太陽能集熱單元運行模式、蓄熱器單元運行模式、輔熱鍋爐單元運行模式；當選擇并切換到其中一種集熱單元運行模式時，其他集熱單元運行模式復(fù)位，當前只執(zhí)行一種集熱單元運行模式，以保證運行的安全性和可靠性。

進一步地，本發(fā)明實施例還包括：實時監(jiān)測各個集熱單元和汽輪機狀態(tài)，當集熱單元或汽輪機出現(xiàn)故障，或者蒸汽壓力偏差超過指定閾值時，關(guān)閉相應(yīng)的供汽閥門。

通過實時監(jiān)測各個集熱單元和汽輪機狀態(tài)，當集熱單元或汽輪機出現(xiàn)故障，或者蒸汽壓力偏差超過指定閾值時，關(guān)閉相應(yīng)的供汽閥門，保證系統(tǒng)安全運行，設(shè)置設(shè)備閉鎖保護功能，保證回路安全。針對切換過程中可能存在的特殊工況，如汽機入口溫度超溫、低溫，入口蒸汽壓力低等情況，包括集熱單元跳閘等，對汽輪機主汽門采取保護措施。

通過本發(fā)明實施例的方法，可以解決不同集熱單元運行模式的手動操作存在的問題，從節(jié)約人工、實現(xiàn)自動控制及保護汽輪機的角度出發(fā)，將來自塔式太陽能集熱單元、槽式太陽能集熱單元、蓄熱器單元、輔熱鍋爐單元的相關(guān)管道控制設(shè)備(閥門)按照操作順序劃分，整理成順序控制的方式，從而實現(xiàn)節(jié)約人員監(jiān)視的工作量。同時在汽機控制主回路針對不同的集熱單元的熱參數(shù)進行預(yù)設(shè)，包括兩種參數(shù)間的耦合，保證在切換過程中，汽輪機組受到的熱參數(shù)沖擊較小。

如圖2所示，為本發(fā)明實施例的主蒸汽管道主要設(shè)備示意圖，其中，主要設(shè)備包括：

塔式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥1(簡稱設(shè)備1)，可控制塔式太陽能集熱單元蒸汽輸出至汽輪機蒸汽母管，也可切斷主蒸汽母管蒸汽與塔式太陽能集熱單元的聯(lián)系；槽式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥2(簡稱設(shè)備2)，可控制槽式太陽能集熱單元蒸汽輸出至汽輪機蒸汽母管，也可切斷主蒸汽母管蒸汽與槽式太陽能集熱單元的聯(lián)系；輔熱鍋爐蒸汽電動閥3(簡稱設(shè)備3)，在啟動階段由輔助鍋爐為汽輪機提供汽源，也可切斷主蒸汽母管蒸汽與輔助鍋爐的聯(lián)系；蓄熱器充熱蒸汽電動閥4(簡稱設(shè)備4)，當汽輪機不工作時可將集熱單元的蒸汽送往蓄熱單元進行儲熱，并切斷主蒸汽母管與蓄熱單元聯(lián)系；蓄熱器放熱蒸汽電動閥5(簡稱設(shè)備5)，可為汽輪機工作時提供蓄熱單元蒸汽，并切斷主蒸汽母管與蓄熱單元聯(lián)系；主蒸汽母管疏水閥6(簡稱設(shè)備6)，系統(tǒng)不運行時主汽管道疏水；蓄熱器放熱管道疏水閥7(簡稱設(shè)備7)；汽機主汽閥8(簡稱設(shè)備8)，用于調(diào)節(jié)汽輪機進汽量；汽輪機9(簡稱設(shè)備9)，用于主汽壓力推動；發(fā)電機10(簡稱設(shè)備10)。

各單元參數(shù)：該技術(shù)適用于亞臨界以下汽輪機組，以下參數(shù)為示例項目的相關(guān)蒸汽參數(shù)。汽輪機進汽參數(shù)：汽輪機主汽門前蒸汽壓力2.35MPa；額定進汽量8.7t/h；主汽門前蒸汽溫390℃。槽式太陽能集熱單元供汽溫度350℃，壓力2.5MPa；塔式太陽能集熱單元出口溫度400℃，壓力5MPa；蓄熱器單元出口溫度250℃，壓力2.7MPa；輔助鍋爐出口溫度400℃，壓力2.8MPa。

為了實現(xiàn)控制的簡單和正確，設(shè)計一鍵切換功能，設(shè)計開發(fā)一套根據(jù)實際工況運行的一鍵切換技術(shù)，將需要切換的設(shè)備按照順序和參數(shù)設(shè)定自動進行開關(guān)。其中：

在塔式太陽能集熱單元運行模式控制下(以下稱A模式)，塔式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥1開，槽式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥2、輔熱鍋爐蒸汽電動閥3、蓄熱器充熱蒸汽電動閥4、蓄熱器放熱蒸汽電動閥5、主蒸汽母管疏水閥6關(guān)閉，汽機主汽閥8開。當需要由塔式太陽能集熱單元切換到其他方式供汽時，需要將塔式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥1關(guān)閉的同時開啟槽式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥2或輔熱鍋爐蒸汽電動閥3或蓄熱器放熱蒸汽電動閥5，并同步調(diào)整汽機主汽閥8，同時調(diào)整預(yù)設(shè)參數(shù)。

在槽式太陽能集熱單元運行模式控制下(以下稱B模式)，槽式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥2開，塔式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥1、輔熱鍋爐蒸汽電動閥3、蓄熱器充熱蒸汽電動閥4、蓄熱器放熱蒸汽電動閥5、主蒸汽母管疏水閥6關(guān)閉，汽機主汽閥8開。當需要由槽式太陽能集熱單元切換到其他方式供汽時，需要將槽式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥2關(guān)閉的同時開啟塔式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥1或輔熱鍋爐蒸汽電動閥3或蓄熱器放熱蒸汽電動閥5，并同步調(diào)整汽機主汽閥8，同時調(diào)整預(yù)設(shè)參數(shù)。

在輔熱鍋爐單元運行模式控制下(以下稱C模式)，輔熱鍋爐蒸汽電動閥3開，塔式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥1、槽式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥2、蓄熱器充熱蒸汽電動閥4、蓄熱器放熱蒸汽電動閥5、主蒸汽母管疏水閥6關(guān)閉，汽機主汽閥8開。當需要由輔熱鍋爐切換到其他方式供汽時，需要將輔熱鍋爐蒸汽電動閥3關(guān)閉的同時開啟塔式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥1或槽式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥2或蓄熱器放熱蒸汽電動閥5，并同步調(diào)整汽機主汽閥8，同時調(diào)整預(yù)設(shè)參數(shù)。

在蓄熱器單元運行模式控制下(以下稱D模式)，蓄熱器放熱蒸汽電動閥5開，塔式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥1、槽式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥2、輔熱鍋爐蒸汽電動閥3、蓄熱器充熱蒸汽電動閥4、主蒸汽母管疏水閥6關(guān)閉，汽機主汽閥8開。當需要由蓄熱器單元切換到其他方式供汽時，需要將蓄熱器放熱蒸汽電動閥5關(guān)閉的同時開啟塔式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥1或槽式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥2或輔熱鍋爐蒸汽電動閥3，并同步調(diào)整汽機主汽閥8，同時調(diào)整預(yù)設(shè)參數(shù)。

根據(jù)上述設(shè)備分組，每種模式做一套順序控制功能圖，各功能圖對應(yīng)監(jiān)控畫面一個獨立的操作界面，可單獨對模式運行進行啟?？刂啤０凑展に嚵鞒添樞蚩刂圃O(shè)備，打通控制管路；通過調(diào)用順控程序，按順序?qū)υO(shè)備進行啟停、開關(guān)的操作，以滿足系統(tǒng)運行需要。

不同類型的集熱單元其啟動流程是一致的，首先判斷被選擇的供熱模式是否準備好，即其蒸汽壓力、流量等參數(shù)可滿足汽輪機轉(zhuǎn)動條件，條件滿足可操作界面啟動選擇模式或經(jīng)過一鍵切換功能指令啟動。首先執(zhí)行關(guān)閉其他模式供汽電動門，再疏水(如果是操作界面啟動則啟動疏水，如果是一鍵切換功能啟動順控功能，則疏水不啟動)，開汽機主汽門(如果是一鍵切換功能啟動順控功能，主汽門已經(jīng)打開指令不下發(fā)，直接完成，這是順控算法具備功能)，最后選擇開供汽的集熱單元主汽閥。

具體地，在A模式下，按設(shè)備開啟的先后可分為塔式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥1，槽式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥2、輔熱鍋爐蒸汽電動閥3、蓄熱器充熱蒸汽電動閥4，主蒸汽母管疏水閥6，汽機主汽閥8等共4組，控制順序為關(guān)閉2、3、4、5，開6，開1，開8，關(guān)6的順序操作。

在B模式下，按設(shè)備開啟的先后可分為槽式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥2，塔式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥1、輔熱鍋爐蒸汽電動閥3、蓄熱器充熱蒸汽電動閥4、蓄熱器放熱蒸汽電動閥5，主蒸汽母管疏水閥6，汽機主汽閥8等共4組，控制順序為關(guān)閉1、3、4、5，開6，開2，開8，關(guān)6的順序操作。

在C模式下，按設(shè)備開啟的先后可分為輔熱鍋爐蒸汽電動閥3，塔式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥1、槽式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥2、蓄熱器充熱蒸汽電動閥4、蓄熱器放熱蒸汽電動閥5，主蒸汽母管疏水閥6，汽機主汽閥8等共4組，控制順序為關(guān)閉1、2、4、5，開6，開3，開8，關(guān)6的順序操作。

在D模式下，按設(shè)備開啟的先后可分為蓄熱器放熱蒸汽電動閥5，塔式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥1、槽式太陽能集熱單元主蒸汽電動閥2、輔熱鍋爐蒸汽電動閥3、蓄熱器充熱蒸汽電動閥4，主蒸汽母管疏水閥6，汽機主汽閥8等共4組，控制順序為關(guān)閉1、2、3、4，開6，開5，開8，關(guān)6的順序操作。

在邏輯中設(shè)置按照控制需要，設(shè)置不同運行模式的運行條件(該模式下可提供滿足設(shè)計要求的蒸汽)，并設(shè)置不同模式間的閉鎖功能。保證在模式切換的過程中僅有一種模式可執(zhí)行，且執(zhí)行過程滿足模式運行條件。按照邏輯互鎖的方式設(shè)計邏輯切換，即當塔式太陽能集熱單元具備供熱條件，滿足蒸汽壓力溫度等設(shè)計參數(shù)時，選擇A模式時，該選擇結(jié)果將通過RS觸發(fā)器將B、C、D的條件復(fù)位，這樣就能保證僅有A模式是唯一的，其他模式選擇時也一樣復(fù)位其他模式。在操作界面上設(shè)置模式切換選擇按鈕，選擇一種模式的同時，該模式會通過RS觸發(fā)器保持為1，再選擇另一種模式時，其他的會復(fù)位為0，如選擇A模式時，BCD均會置位為0，操作界面與邏輯一致。如圖3所示。

不同類型的集熱單元其模式選擇判斷條件相似，單獨操作可選擇模式或退出模式。當有其他方式在運行時，可根據(jù)已運行模式在操作界面上進行選擇模式切換的類型。采用RS觸發(fā)器進行鎖定模式，當有其他模式啟動時通過脈沖的方式復(fù)位當前模式，另一模式進入運行模式。每一個其他的運行模式選擇成功都可以使當前模式退出。當前的準備選擇的模式如果具備條件則可以進行模式選擇。沒有其他方式運行時，可進行手動選擇啟動，當有其他方式運行時需要在操作界面使用模式切換的方式，也可以利用集熱單元預(yù)測參數(shù)與現(xiàn)工作集熱單元參數(shù)匹配度進行自動排序，實現(xiàn)優(yōu)選模式切換。

根據(jù)一鍵選擇的監(jiān)控模式，除對控制設(shè)備進行選擇順序操作，對該模式下的控制調(diào)節(jié)回路也進行選擇，包括選擇模式的升壓控制、保壓增流控制、切除組降壓控制或保壓減流控制，確保待切回路與原回路焓值一致(焓值差在指定范圍內(nèi))和流量一致(流量差在指定范圍內(nèi))，使得汽機受沖擊較小。

蒸汽焓值根據(jù)輸入的溫度(T輸入端)和壓力值(P輸入端，輸入的壓力值是表壓，計算中使用絕對壓力)，通過如下公式計算得到：

H＝4.02086[466.69+0.47T-202.96P/T1-2224800P1/T2]；

其中，H為飽和汽焓值，T為蒸汽溫度，P為蒸汽壓力，P1為蒸汽壓力變量，T1為溫度增量1，T2為溫度增量2。

采用線性插值法計算焓值，同時計算工質(zhì)流量，工質(zhì)流量可通過如下公式計算：

Q1＝Q*(H1-H2)/(H2-H3)；

其中，Q1為低溫蒸汽流量，Q為高溫蒸汽流量，H1為高溫蒸汽源焓值，H2為母管蒸汽焓值，H3為低溫蒸汽源焓值。

不同特性集熱單元切換過程集熱單元熱量及流量協(xié)調(diào)控制，利用焓值及流量偏差計算兩個系統(tǒng)控制閥門增減量及集熱單元的熱量控制，減少對汽機的擾動及防止集熱單元超溫超壓。如果焓值超范圍，則在模式切換前就需對當前回路和/或待切回路進行流量參數(shù)調(diào)整和焓值調(diào)整，采用PID(比例-積分-微分)專用算法控制集熱單元相應(yīng)調(diào)節(jié)回路，根據(jù)兩個集熱單元現(xiàn)運行參數(shù)及汽機運行的安全參數(shù)，調(diào)整蒸汽壓力、溫度，使其回路單位焓值與原回路焓值差及流量差在指定范圍內(nèi)，以適應(yīng)汽輪機工作狀態(tài)的穩(wěn)定無擾切換。

另外，因不同類型集熱單元參數(shù)不同，尤其是存在溫度、壓力差，為保護低參數(shù)集熱單元不受到高參數(shù)集熱單元熱量反沖及設(shè)備受損，設(shè)置保護閉鎖功能。在某一模式運行時，如果需要切換到另外一種模式，則待切換的模式其蒸汽發(fā)生單元必然處于熱備狀態(tài)，其熱參數(shù)也需要達到滿足汽機運行或設(shè)計的熱參數(shù)。即在某種模式下運行，其他三種集熱單元都有可能具備滿足汽機運行的熱參數(shù)。通過監(jiān)視各回路蒸汽壓力和流量，對主汽聯(lián)絡(luò)門設(shè)置快速關(guān)閉聯(lián)鎖邏輯，當蒸汽出現(xiàn)反沖或系統(tǒng)異常時可快速關(guān)斷相應(yīng)回路間的聯(lián)絡(luò)，達到保護集熱單元的作用。

如圖4所示，為本發(fā)明應(yīng)用示例的保護邏輯示意圖，其中，當出現(xiàn)蒸汽壓力差偏大(超過指定閾值)、汽輪機保護、集熱單元跳閘的問題時，通過聯(lián)絡(luò)閥保護的方式，保護系統(tǒng)安全。

其中，汽輪機保護是當汽輪機超速、真空低、軸向位移大、振動大、潤滑油壓低等監(jiān)視保護裝置動作時，電磁閥動作，快速泄放高壓動力油，使高、中壓主汽門和調(diào)節(jié)汽門迅速關(guān)閉，緊急停止汽輪機運行，達到保護汽輪機組的目的。汽機保護除動作保護自身外，還會會發(fā)出汽機保護信號給其他系統(tǒng)使用，告訴汽機現(xiàn)在工作狀態(tài)不適于繼續(xù)運行。在本實施例中，該汽機保護信號可用于快速關(guān)閉主汽供汽閥以及相應(yīng)的設(shè)備閥門。蒸汽壓力偏差大是檢測主汽壓力與某供熱單元供汽壓力的偏差，如果大于定值，會關(guān)閉該供熱單元的供汽閥，切斷汽機汽源，起到保護汽機作用。

如圖5所示，為本發(fā)明實施例的集熱單元的控制裝置示意圖，該集熱單元的控制裝置，包括：

接收模塊51，用于接收控制集熱單元的控制命令；其中，所述控制命令至少包括如下命令之一：啟動集熱單元命令、關(guān)閉集熱單元命令和切換集熱單元命令；

執(zhí)行模塊52，用于符合所述控制命令執(zhí)行條件時，按照預(yù)設(shè)的執(zhí)行順序，自動控制所述控制命令對應(yīng)的各個閥門的狀態(tài)。

所述集熱單元可以包括：塔式太陽能集熱單元(工質(zhì)：水、熔融鹽)、槽式太陽能集熱單元(工質(zhì)：導(dǎo)熱油、熔融鹽)、蓄熱器單元(工質(zhì)：導(dǎo)熱油、熔融鹽)和輔熱鍋爐單元(輔助熱源)。輔熱鍋爐單元用于太陽能熱發(fā)電站啟動鍋爐及連續(xù)運行的發(fā)電鍋爐及冬季采暖供熱。

進一步地，該控制裝置還包括：

判斷模塊，用于判斷所述控制命令是否符合執(zhí)行條件。

其中，所述控制命令為啟動集熱單元命令時，判斷模塊，進一步用于判斷待啟動集熱單元回路的熱參數(shù)是否滿足汽輪機的運行要求；若是，則判斷符合執(zhí)行條件；若否，則通知執(zhí)行模塊52；

所述執(zhí)行模塊52，進一步用于調(diào)整待啟動集熱單元回路的熱參數(shù)，使待啟動集熱單元回路的熱參數(shù)滿足汽輪機的運行要求。

其中，所述熱參數(shù)包括蒸汽溫度參數(shù)和蒸汽壓力參數(shù)。

所述控制命令為切換集熱單元命令時，判斷模塊，進一步用于判斷當前集熱單元回路和待切換集熱單元回路的蒸汽焓值差和蒸汽流量差是否在指定范圍內(nèi)，若是，則判斷符合執(zhí)行條件；若否，則通知執(zhí)行模塊52；

所述執(zhí)行模塊52，進一步用于調(diào)整當前集熱單元回路和/或待切換集熱單元回路的熱參數(shù)，使當前集熱單元回路和待切換集熱單元回路的蒸汽焓值差和蒸汽流量差在所述指定范圍內(nèi)。

通過上述方式，在集熱單元切換及運行過程中，自動根據(jù)工藝特點切換運行參數(shù)，實現(xiàn)參數(shù)自動調(diào)整，穩(wěn)定過程控制，實現(xiàn)設(shè)備自動運行。

所述控制命令為切換集熱單元命令時，所述執(zhí)行模塊52，進一步用于按照集熱單元運行模式之間邏輯互鎖的方式執(zhí)行切換。

有多種集熱單元運行模式，例如塔式太陽能集熱單元運行模式、槽式太陽能集熱單元運行模式、蓄熱器單元運行模式、輔熱鍋爐單元運行模式；當選擇并切換到其中一種集熱單元運行模式時，其他集熱單元運行模式復(fù)位，當前只執(zhí)行一種集熱單元運行模式，以保證運行的安全性和可靠性。

進一步地，該控制裝置還包括：

監(jiān)測模塊，用于實時監(jiān)測各個集熱單元和汽輪機狀態(tài)，當集熱單元或汽輪機出現(xiàn)故障，或者蒸汽壓力偏差超過指定閾值時，通知執(zhí)行模塊關(guān)閉相應(yīng)的供汽閥門。

通過實時監(jiān)測各個集熱單元和汽輪機狀態(tài)，當集熱單元或汽輪機出現(xiàn)故障，或者蒸汽壓力偏差超過指定閾值時，關(guān)閉相應(yīng)的供汽閥門，保證系統(tǒng)安全運行，設(shè)置設(shè)備閉鎖保護功能，保證回路安全。針對切換過程中可能存在的特殊工況，如汽機入口溫度超溫、低溫，入口蒸汽壓力低等情況，包括集熱單元跳閘等，對汽輪機主汽門采取保護措施。

通過本發(fā)明實施例的裝置，可以解決不同集熱單元運行模式的手動操作存在的問題，從節(jié)約人工、實現(xiàn)自動控制及保護汽輪機的角度出發(fā)，將來自塔式太陽能集熱單元、槽式太陽能集熱單元、蓄熱器單元、輔熱鍋爐單元的相關(guān)管道控制設(shè)備(閥門)按照操作順序劃分，整理成順序控制的方式，從而實現(xiàn)節(jié)約人員監(jiān)視的工作量。同時在汽機控制主回路針對不同的集熱單元的熱參數(shù)進行預(yù)設(shè)，包括兩種參數(shù)間的耦合，使得在切換過程中，汽輪機組受到的熱參數(shù)沖擊較小。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明實施例的模塊或步驟可以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明實施例不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。

雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容僅為便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式及細節(jié)上進行任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準。