汽动给水泵系统改全变频高转速电动给水泵系统的方法及其全新的逻辑控制系统
技术领域
本发明涉及发电厂给水泵系统相关的技术领域，具体而言，涉及一种汽动给水泵系统改全变频高转速电动给水泵系统的方法，及一种汽动给水泵系统改全变频高转速电动给水泵系统的全新的逻辑控制系统。
背景技术
目前，随着发电厂在深度调峰运行上的节能降耗工作的深入开展，机组汽动给水泵的节能问题和安全运行问题日益受到重视，其中，在发电厂的实际运行中，汽动给水泵系统是使用高压蒸汽做动力的小汽轮机拖动的给水泵运转的系统，发电机组做工输出的电力是大汽轮机在蒸汽的推动下拖动发电机运转来产生的。通常在安装大汽轮机同一楼层中还安装有小汽轮机来直接拖动的给水泵在运转，这个就是汽动给水泵系统，通常一个单元制机组的“汽动给水泵系统”在汽动给水泵控制系统DEH的控制下按照转动硬件的不同还分为两种：第一种是只有一个小汽轮机来拖动一个100％容量的给水泵来做工，第二种是两个小汽轮机各自分别拖动一个50％容量的给水泵来一起做工。这两种不同硬件结构的汽动给水泵系统均是利用发电厂的高压蒸汽作为小汽轮机拖动给水泵做工(运转)的唯一动力。
但是，在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：无论是使用蒸汽做动力的汽动给水泵系统(小汽轮机和给水泵按照技术的局限性只能布置在同大汽轮机同一层的13米左右的位置才能正常做工)，还是使用电力驱动的液力耦合器调速的电动给水泵系统(液耦调速的电动给水泵按照其技术的局限性只能将全部设备布置在零米层的位置才能正常做工)均是通过调节锅炉汽包水位的控制计算方法来完成给水泵系统的运转调节。也就是说“汽动给水泵系统的控制系统DEH”和“液力耦合器调速的电动给水泵系统的控制系统”均是依靠DCS中专门调节锅炉汽包水位的控制逻辑计算方法来完成给水泵系统的运转控制工作。
众所周知，在汽动给水泵系统中在小汽轮机的转速低于其额定转速的70％及以下转速时，小汽轮机的效率就大幅的下降，这就造成该系统的不稳定因素较多且增加了低负荷运行时的控制难度以及增加了故障发生率。目前国家电网在调节发电厂发电时增加了较多低负荷运行(50％负荷到20％负荷)时间，这些低负荷时间就造成了小汽轮机的转速徘徊在50％-20％之间，这就增加了小汽轮机对蒸汽供给的调节难度和蒸汽的消耗量(蒸汽是用煤燃烧后加热水以后产生的)也就是这种情况增加了发电时煤的消耗量和水的消耗量。通常小汽轮机的安全转速设定在其额定转速的40％的区间，这种长期低于40％转速的远行区间就带来了不安全性，严重威胁给水泵系统的安全和机组的整体安全运行。
再加上这种汽动给水泵系统的“给水控制”的主要方法是通过满足锅炉汽包水位要求来实现过热汽温的粗犷调节来满足机组应对电网AGC调整负荷变化的响应，容易出现虚假水位等影响给水调节系统的准确性和品质以及实际运行安全的难度。
发明内容
本发明提出了一种汽动给水泵系统改全变频高转速电动给水泵系统的方法及其全新的逻辑控制系统，要解决的技术问题是现有技术中能耗较高，效率偏低，准确性较差，容易出现运行安全故障的问题。
有鉴于此，本发明提出了一种汽动给水泵系统改全变频高转速电动给水泵系统的方法，所述汽动给水泵系统包括小汽轮机、汽动给水泵控制系统DEH、减速齿轮箱、给水泵、前置泵电动机和前置泵，所述减速齿轮箱、所述给水泵、所述前置泵电动机和所述前置泵共同作为改装后的全变频电动给水泵系统的部分转动硬件结构，所述方法包括以下步骤：拆除所述汽动给水泵系统内的小汽轮机和汽动给水泵控制系统DEH；在原所述小汽轮机的位置安装高转速电动机，所述高转速电动机与所述给水泵机械传动式连接，所述高转速电动机通过高压变频器连接于改装后的全新的逻辑控制系统中的信号与电力输出装置。
根据本发明的第二方面，提供一种汽动给水泵系统改装成的全变频高转速电动给水泵系统，这其中保留了接收电网AGC自动发电控制系统、DCS分布式控制系统和锅炉控制系统的参数和信号，还包括：如上所述的汽动给水泵系统改全变频电动给水泵系统的方法改装成的全变频高转速电动给水泵系统，并且在所述大汽轮机的主供汽管道上分别设置有三组独立的压力传感器、流量传感器和温度传感器，全新的逻辑控制系统中的信号与电力输出装置连接有所述高压变频器，所述高压变频器连接有所述高转速电动机、所述高转速电动机连接有所述给水泵，所述给水泵依次通过管道连接所述前置泵、所述前置泵电动机，所述前置泵电动机连接于全新的逻辑控制系统中的信号与电力输出装置。
根据本发明的第三方面，提供一种全变频高转速电动给水泵系统的全新的逻辑控制方法，这其中保留了接收电网AGC自动发电控制系统、锅炉控制系统和DCS分布式控制系统的参数和信号，还包括如上述所述的汽动给水泵系统改装成的全变频高转速电动给水泵系统，以及在大汽轮机主供汽管道上增加的几组不同的独立传感器，所述方法包括：获取每组所述压力传感器监测到的实时压力值、所述流量传感器监测到的实时流量值、所述温度传感器监测到的实时温度值，并生成三组实时运行值；获取锅炉控制系统发送的锅炉实时运行参数和电网AGC自动发电控制系统发送的AGC实时指令值，所述AGC实时指令值包括大汽轮机转速指令值和大汽轮机负荷指令值，所述锅炉实时运行参数中对应的大汽轮机主供汽管道的设置中有蒸汽总量设定值；根据三组所述实时运行值确认一组对比运行值，并将所述对比运行值与预置的操作值列表上的多个操作值依次进行比对，确认与所述对比运行值差值最小或等同的操作值为锅炉实际运行值，其中，所述操作值是每个设备按照设计图纸的要求来生产和加工时按照该设备的使用特性以及具体使用参数值生成的固定的出厂设定值；根据所述锅炉实际运行值、所述大汽轮机转速指令值、所述大汽轮机负荷指令值与所述主供汽管道内的当前蒸汽量值获取AGC实时指令下的目标蒸汽总量设定值；根据所述目标蒸汽总量设定值与AGC实时指令下主供汽管道内的蒸汽总量实际值获取蒸汽总量差额；根据所述锅炉实时运行参数、所述大汽轮机负荷指令值、所述蒸汽总量差额与所述目标蒸汽总量设定值获取目标蒸汽总量实际值；根据所述目标总量实际值生成并转换成调控高压变频器的减速指令或加速指令，并最终控制给水泵的运转。
在该技术方案中，通过三组独立设置在大汽轮机的主供汽管道上压力传感器、流量传感器和温度传感器获取三组独立的数据，即三组实时压力值、实时流量值和实时温度值，选取三组数据中分别最为接近平均值的一组数据作为对比运行值，将该对比运行值与预置的操作值列表上的多个操作值依次进行比对，确认相对应的锅炉实际运行值，然后根据该锅炉实际运行值、大汽轮机转速指令值、大汽轮机负荷指令值与主供汽管道内的当前蒸汽量值获取目标蒸汽总量设定值，根据该目标蒸汽总量设定值与AGC实时指令下主供汽管道内的蒸汽总量实际值获取蒸汽总量差额，根据锅炉实施运行参数、大汽轮机负荷指令值、蒸汽总量差额与目标蒸汽总量设定值获取目标蒸汽总量实际值，根据目标总量实际值生成并转换成调控高压变频器的减速指令或加速指令，并最终控制给水泵的运转，达到迅速准确的控制给水泵变频运行，加强了机组在各种负荷特别是低负荷运行区间的给水系统的实时准确性，提高了效率，避免了给水系统的工作偏差，还极大的提高了大汽轮机响应AGC指令下的速度，有效的避免了原来只能按照锅炉汽包水位的计算方法去调节给水量以及这其中避免不了的“虚假水位”以及“负荷扰动”等诸多因素所带来的给水偏差和低响应度，提高了给水泵系统的安全性。
在上述任一项技术方案中，优选地，根据所述锅炉实际运行值、所述大汽轮机转速指令值、所述大汽轮机负荷指令值与所述主供汽管道内的当前蒸汽量值获取目标蒸汽总量设定值的具体步骤包括：根据所述大汽轮机主供汽管道内当前蒸汽量值获取所述大汽轮机的实际转速值；根据所述大汽轮机的实际转速值与所述AGC实时指令下大汽轮机转速指令值获取所述大汽轮机的主供汽管道的调节级压力设定值、及再热器出口压力设定值；根据所述大汽轮机负荷指令值获取所述大汽轮机的主供汽管道内的蒸汽总量设定值；获取所述蒸汽总量设定值与所述主供汽管道内的当前蒸汽量值之间的偏差值；根据所述调节级压力设定值、所述再热器出口压力设定值和所述偏差值获取目标蒸汽总量设定值，所述目标蒸汽总量设定值由公式PS＝KRP1+△P确定，其中PS为所述目标蒸汽总量设定值，KR为百分百负荷时所述再热器出口压力设定值，P1为所述大汽轮机的所述调节级压力设定值，△P为所述偏差值。
在该技术方案中，大汽轮机主蒸汽管道内当前蒸汽量值包含有设定的规程中的大汽轮机实际转速，即根据大汽轮机主管道内当前蒸汽量值获取大汽轮机的实际转速值，该实际转速值应符合电网AGC自动发电控制系统上一个实时指令值要求的转速，即利用高温高压蒸汽推动大汽轮机转动来达到电网AGC自动发电控制系统要求的转速来带动发电机旋转完成发电做工；然后根据AGC的下一步负荷和转速新指令值与当前实际转速值获取大汽轮机的调节级压力设定值、及再热器出口压力设定值，该再热器出口压力设定值为再热器出口百分百负荷时的压力设定值，根据大汽轮机负荷指令值获取大汽轮机的主供汽管道内的蒸汽总量设定值，该蒸汽总量设定值为电动给水泵系统在电网AGC自动发电控制系统的负荷指令下生产现场实际所需要的蒸汽总量数值；然后获取蒸汽总量设定值与主供汽管道内的当前蒸汽量值之间的偏差值，该偏差值为蒸汽总量设定值与电网AGC自动发电控制系统实时指令下设定的蒸汽量之间的差距；然后根据调节级压力设定值、再热器出口压力设定值和偏差值获取目标蒸汽总量设定值，该目标蒸汽总量设定值由公式PS＝KRP1+△P确定。
在上述任一项技术方案中，优选地，根据所述目标蒸汽总量设定值与大汽轮机主供汽管道内的蒸汽总量实际值获取蒸汽总量差额的具体步骤包括：根据所述调节级压力设定值与一级抽汽压力值获取所述主蒸汽管道内的蒸汽总量实际值，所述蒸汽总量实际值由公式
在该技术方案中，通过调节级压力设定值与一级抽汽压力值获取主蒸汽管道内的蒸汽总量实际值，蒸汽总量实际值由公式
在上述任一项技术方案中，优选地，根据所述锅炉实时运行参数、所述大汽轮机负荷指令值、所述蒸汽总量差额与所述目标蒸汽总量设定值获取目标蒸汽总量实际值的具体步骤包括：根据所述锅炉实时运行参数和所述大汽轮机负荷指令值获取锅炉综合负荷指令值；对所述锅炉综合负荷指令值进行非线性处理，处理后的数值即锅炉实时产生的蒸汽总量数值，与所述蒸汽总量差额进行加法运算，获得两者之和，作为AGC新指令下目标蒸汽总量实际值，所述目标蒸汽总量实际值由公式
在该技术方案中，通过锅炉实时运行参数和大汽轮机负荷指令值获取锅炉综合负荷指令值，即锅炉控制系统输出的锅炉负荷指令值叠加电网AGC自动发电控制系统发送的大汽轮机负荷指令值作为锅炉综合负荷指令值，经过非线性函数f1(x)转换成即时性的锅炉蒸发量负荷值，即锅炉实时产生的蒸汽总量数值H，然后将蒸汽总量数值H与蒸汽总量差额进行叠加，即由公式
在上述任一项技术方案中，优选地，根据所述目标总量实际值生成并转换成调控高压变频器的减速指令或加速指令，最终控制给水泵的运转的具体步骤包括：获取所述高压变频器预置的每一赫兹工作频率与蒸汽最大供应量列表下相对应的数值；根据所述高压变频器的型号和频率要求获取所述列表中相对应工作频率下每赫兹对应的列表数据，其中所述高压变频器的工作频率设置为60赫兹至200赫兹，获取所述高压变频器在60赫兹至200赫兹工作频率下每赫兹对应的供汽量的实际列表数据；获取所述大汽轮机在最大做工下的总蒸汽量最大使用值；根据所述实际列表数据、所述总蒸汽量最大使用值和所述目标蒸汽总量实际值生成并转换为调控高压变频器的减速指令或加速指令，其中减速指令或加速指令为发送给高压变频器的目标工作频率值，所述目标工作频率值由公式
在该技术方案中，通过获取高压变频器预置的每一赫兹工作频率与蒸汽供应量相对应的列表，然后根据所述高压变频器的型号和频率要求获取上述列表中相对应工作频率下每赫兹对应的列表数据，其中本发明的高压变频器的工作频率设置为60赫兹至200赫兹，即获取高压变频器在60赫兹至200赫兹工作频率下每赫兹对应的供汽量的实际列表数据，在获取大汽轮机在最大做功下的总蒸汽量最大使用值后，根据实际列表数据、总蒸汽量最大使用值和目标蒸汽总量实际值生成减速指令或加速指令，其中减速指令或加速指令为发送给高压变频器的目标工作频率值，该目标工作频率值由公式
根据本发明的第四方面，提供一种全变频高转速电动给水泵的逻辑控制系统，这其中保留了接收包括电网AGC自动发电控制系统、锅炉控制系统和DCS分布式控制系统的参数和信号，还包括上述的汽动给水泵系统改装成的全变频高转速电动给水泵系统的部分硬件设备，所述全变频高转速电动给水泵的逻辑控制系统包括：信号采集装置，用于获取每组所述压力传感器监测到的实时压力值、所述流量传感器监测到的实时流量值、所述温度传感器监测到的实时温度值，并生成三组实时运行值；第一信号获取装置，用于获取锅炉控制系统发送的锅炉实时运行参数和电网AGC自动发电控制系统发送的AGC实时指令值，所述AGC实时指令值包括大汽轮机转速指令值和大汽轮机负荷指令值，所述锅炉实时运行参数对应设置有蒸汽总量设定值；信号分析装置，用于根据三组所述实时运行值确认一组对比运行值，并将所述对比运行值与预置的操作值列表上的多个操作值依次进行比对，确认与所述对比运行值差值最小或等同的操作值为锅炉实际运行值，其中，所述操作值是每个设备在生产加工时按照该设备使用特性以及具体使用参数值生成的固定的出厂设定值；第一信号计算装置，用于根据所述锅炉实际运行值、所述大汽轮机转速指令值、所述大汽轮机负荷指令值与所述大汽轮机主供汽管道内的当前蒸汽量值获取目标蒸汽总量设定值；第二信号计算装置，用于根据所述目标蒸汽总量设定值与蒸汽总量实际值获取蒸汽总量差额；第三信号计算装置，用于根据所述锅炉实时运行参数、所述大汽轮机负荷指令值、所述蒸汽总量差额与所述目标蒸汽总量设定值获取目标蒸汽总量实际值；所述信号与电力输出装置，用于根据所述目标总量实际值生成并转换为调控高压变频器的减速指令或加速指令，并最终控制给水泵的运转。
在该技术方案中，通过三组独立设置在大汽轮机的主供汽管道上压力传感器、流量传感器和温度传感器获取三组独立的数据，即三组实时压力值、实时流量值和实时温度值，选取三组数据中分别最为接近平均值的一组数据作为对比运行值，将该对比运行值与预置的操作值列表上的多个操作值依次进行比对，确认相对应的大汽轮机主管道内的实际蒸汽量值、AGC下大汽轮机转速指令值、AGC下大汽轮机负荷指令值获取AGC下一目标蒸汽总量设定值，根据该目标蒸汽总量设定值与蒸汽总量实际值获取蒸汽总量差额，根据大汽轮机主管道内的实际蒸汽量值、大汽轮机负荷指令值、蒸汽总量差额与目标蒸汽总量设定值获取目标蒸汽总量实际值，根据目标总量实际值生成并转换为调控高压变频器的减速指令或加速指令，并最终控制给水泵的运转，迅速准确的控制给水泵变频运行，加强了机组在各种负荷下特别是低负荷运行区间的给水系统的实时准确性，提高了给水泵组的运行效率，避免了给水系统的工作偏差，还极大的提高了大汽轮机响应AGC指令的反应速度，有效的避免了原来只能按照锅炉汽包水位的计算方法去调节小汽轮机的运转速度以及这其中避免不了的“虚假水位”以及“负荷扰动”等诸多因素所带来的给水偏差和低响应度。
在上述任一项技术方案中，优选地，所述第一信号计算装置包括：第二信号获取模块，用于根据所述大汽轮机主供汽管道内当前蒸汽量值获取所述大汽轮机的实际转速值；第三信号获取模块，用于根据所述AGC实时指令下大汽轮机转速指令值与所述AGC实时指令下大汽轮机的实际转速值获取所述大汽轮机的主供汽管道的调节级压力设定值、及再热器出口压力设定值；第四信号获取模块，用于根据所述大汽轮机负荷指令值获取所述AGC实时指令下大汽轮机的主供汽管道内的蒸汽总量设定值；第五信号获取模块，用于获取所述蒸汽总量设定值与所述主供汽管道内的当前蒸汽量值之间的偏差值；第四信号计算模块，用于根据所述调节级压力设定值、所述再热器出口压力设定值和所述偏差值获取目标蒸汽总量设定值，所述目标蒸汽总量设定值由公式PS＝KRP1+△P确定，其中PS为所述目标蒸汽总量设定值，KR为百分百负荷时所述再热器出口压力设定值，P1为所述大汽轮机的所述调节级压力设定值，△P为所述偏差值。
在该技术方案中，大汽轮机主管道内的实际蒸汽量值包含有设定的规程中的实际大汽轮机转速，即根据大汽轮机主管道内的当前蒸汽量值获取大汽轮机的实际转速值，该实际转速值需靠近电网AGC自动发电控制系统实时指令下要求的转速；然后根据AGC实时指令下一步转速指令值与实际转速值获取大汽轮机的调节级压力设定值、及再热器出口压力设定值，该再热器出口压力设定值为再热器出口百分百负荷时的压力设定值，根据大汽轮机负荷指令值获取大汽轮机的主供汽管道内的蒸汽总量设定值，该蒸汽总量设定值为电动给水泵系统在电网AGC自动发电控制系统的负荷指令下生产现场实际做工目标的蒸汽总量数值；然后获取蒸汽总量设定值与主供汽管道内的当前蒸汽量值之间的偏差值，该偏差值为蒸汽总量设定值与电网AGC自动发电控制系统实时指令下设定的蒸汽量之间的差距；然后根据调节级压力设定值、再热器出口压力设定值和偏差值获取目标蒸汽总量设定值，该目标蒸汽总量设定值由公式PS＝KRP1+△P确定。
在上述任一项技术方案中，优选地，所述第二信号计算装置包括：第五信号计算模块，用于根据所述调节级压力设定值与一级抽汽压力值获取所述主蒸汽管道内的蒸汽总量实际值，所述蒸汽总量实际值由公式
在该技术方案中，通过调节级压力设定值与一级抽汽压力值获取主蒸汽管道内的蒸汽总量实际值，蒸汽总量实际值由公式
在上述任一项技术方案中，优选地，所述第三信号计算装置包括：第六信号获取模块，用于根据所述锅炉实时运行参数和所述大汽轮机负荷指令值获取锅炉综合负荷指令值；第七信号计算模块，用于对所述锅炉综合负荷指令值进行非线性处理，将处理后的锅炉综合负荷指令值作为蒸汽总量数值，与所述蒸汽总量差额进行加法运算，获得两者之和，作为目标蒸汽总量实际值，所述目标蒸汽总量实际值由公式
在该技术方案中，通过锅炉实时运行参数和大汽轮机负荷指令值获取锅炉综合负荷指令值，即锅炉控制系统输出的锅炉负荷指令值叠加电网AGC自动发电控制系统发送的大汽轮机负荷指令值作为锅炉综合负荷指令值，经过非线性函数f1(x)转换成即时性的锅炉蒸发量负荷值，即锅炉实时产生的蒸汽总量数值H，然后将蒸汽总量数值H与蒸汽总量差额进行叠加，即由公式
在上述任一项技术方案中，优选地，所述信号与电力输出装置包括：第七信号获取模块，用于获取所述高压变频器预置的每一赫兹工作频率与蒸汽最大供应量相对应的列表；第八信号获取模块，用于根据所述高压变频器的型号和频率要求获取所述列表中相对应工作频率下每赫兹对应的列表数据，其中所述高压变频器的工作频率设置为60赫兹至200赫兹，获取所述高压变频器在60赫兹至200赫兹工作频率下每赫兹对应的供汽量的实际列表数据；第九信号获取模块，用于获取所述大汽轮机在最大做工下的总蒸汽量最大使用值；第八信号计算模块，用于根据所述实际列表数据、所述总蒸汽量最大使用值和所述目标蒸汽总量实际值生成并转换为调控高压变频器的减速指令或加速指令，其中减速指令或加速指令为发送给高压变频器的目标工作频率值，所述目标工作频率值由公式
在该技术方案中，通过获取高压变频器预置的每一赫兹工作频率与蒸汽供应量相对应的列表，然后根据所述高压变频器的型号和频率要求获取上述列表中相对应工作频率下每赫兹对应的列表数据，其中本发明的高压变频器的工作频率设置为60赫兹至200赫兹，即获取高压变频器在60赫兹至200赫兹工作频率下每赫兹对应的用汽量的实际列表数据，在获取大汽轮机在最大做工下的总蒸汽量最大使用值后，根据实际列表数据、总蒸汽量最大使用值和目标蒸汽总量实际值生成并转换为调控高压变频器的减速指令或加速指令，其中减速指令或加速指令为发送给高压变频器的目标工作频率值，该目标工作频率值由公式
在上述技术方案中，还包括监督和保护系统，该监督和保护系统内置所有涉及设备的出厂设定值和保护值参数、以及核定的各个设备的故障的保护程序，用以在故障出现时做出保护动作，且监督和保护系统与DCS分布式控制系统是双向沟通设置，用以及时反馈全变频高转速电动给水泵系统的实时状态和发电机组其他关联系统的实时状态，有效协调所有相关运行数据和程序作为保护和实施故障处理，保证整个发电机组的安全运行。
与现有技术相比，本发明的优点在于：提供一种汽动给水泵系统改全变频高转速电动给水泵系统及其全新的逻辑控制方法，通过拆除汽动给水泵系统内的小汽轮机和小汽轮机的控制系统DEH，在原小汽轮机的位置安装高转速电动机，并用高压变频器来控制给水泵的高转速电动机的运转，提高了给水泵组的运行效率，避免了给水系统的工作偏差，还极大的提高了大汽轮机响应AGC指令的反应速度，有效的避免了原来只能按照锅炉汽包水位的计算方法去调节小汽轮机的运转速度以及这其中避免不了的“虚假水位”以及“负荷扰动”等诸多因素所带来的给水偏差和低响应度。能够有效提高发电机组应对电网AGC自动发电控制系统频繁调负荷运行时的响应水平和准确性，加强了发电机组在各种负荷区间特别是在低负荷运行区间的给水泵系统的实时准确性，提高了给水泵系统的效率，避免了给水泵系统出现安全故障的可能性。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的汽动给水泵系统改全变频高转速电动给水泵系统的方法的流程示意图；
图2示出了根据本发明的实施例的全变频高转速电动给水泵系统的全新的逻辑控制方法的流程示意图；
图3示出了根据本发明的实施例的全变频高转速电动给水泵的逻辑控制系统的结构示意框图；
图4示出了根据本发明的实施例的全变频高转速电动给水泵系统的主控回路图；
图5示出了根据本发明的实施例的全变频高转速电动给水泵的逻辑控制系统下的由两个50％容量给水泵组成的A型结构示意图；
图6示出了根据本发明的实施例的全变频高转速电动给水泵的逻辑控制系统下的由两个50％容量给水泵组成的B型示意图；
图7示出了根据本发明的实施例的全变频高转速电动给水泵的逻辑控制系统下的由一个100％容量给水泵组成的A型示意图；
图8示出了根据本发明的实施例的全变频高转速电动给水泵的逻辑控制系统下的由一个100％容量给水泵组成的B型示意图。
图中所示：信号采集装置301、第一信号获取装置302、信号分析装置303、第一信号计算装置304、第二信号计算装置305、第三信号计算装置306、信号与电力输出装置307、第二信号获取模块3041、第三信号获取模块3042、第四信号获取模块3043、第五信号获取模块3044、第四信号计算模块3045、第五信号计算模块3051、第六信号计算模块3052、第六信号获取模块3061、第七信号计算模块3062、第七信号获取模块3071、第八信号获取模块3072、第九信号获取模块3073、第八信号计算模块3074、输出模块3075，监督和保护系统308、高压变频器312、高转速电动机313、减速齿轮箱314、给水泵315、前置泵316、前置泵电动机317。
具体实施方式
为达到本发明实施例的目的、新逻辑控制方案和技术结构方案以及优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的逻辑控制方案和技术结构方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义以及实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的说明。
如图1所示，一种汽动给水泵系统改全变频高转速电动给水泵系统的方法，所述汽动给水泵系统包括小汽轮机、汽动给水泵控制系统DEH、减速齿轮箱314、给水泵315、前置泵电动机317和前置泵316，所述给水泵315、所述减速齿轮箱314、所述前置泵电动机317和所述前置泵316共同作为改装后的全变频电动给水泵系统的转动部分的硬件结构，所述方法包括以下步骤：
步骤101，拆除所述汽动给水泵系统内的小汽轮机和汽动给水泵控制系统DEH；
步骤102，在原所述小汽轮机的位置安装高转速电动机313，所述高转速电动机313与所述给水泵315机械传动式连接，所述高转速电动机313通过高压变频器312连接于改装后的全新的控制系统中的信号与电力输出装置307。
其中，移除汽动给水泵系统内的小汽轮机时，同时也拆除了汽动给水泵控制系统DEH(汽轮机数字电液控制系统)、以及原来DCS分布式控制系统中依靠保持锅炉汽包水位来控制给水泵系统运行的传统逻辑计算控制方式和方法。
一种汽动给水泵系统改装成的全变频高转速电动给水泵系统，包括改装后的全新的逻辑控制系统300，这其中保留了接收电网AGC自动发电控制系统、DCS分布式控制系统和锅炉控制系统的参数和信号，还包括：如上所述的汽动给水泵系统改全变频高转速电动给水泵系统的方法改装成的全变频高转速电动给水泵系统，所述在大汽轮机的主供汽管道上分别新设置有三组独立的压力传感器、流量传感器和温度传感器，全新的逻辑控制系统300中的信号与电力输出装置307连接有所述高压变频器312，所述高压变频器312连接有所述高转速电动机313、所述高转速电动机313连接有所述给水泵315，所述给水泵315依次通过管道连接所述前置泵316、所述前置泵电动机317，所述前置泵电动机317和所述前置泵316保留原有机械传动式连接，所述前置泵电动机317连接于全新的逻辑控制系统300中的信号与电力输出装置307。
如图2所示，一种全变频高转速电动给水泵系统的新设计的逻辑控制方法，这其中保留了接收包括电网AGC自动发电控制系统、锅炉控制系统和DCS分布式控制系统的参数和信号，还包括如上述所述的汽动给水泵系统改装成的全变频高转速电动给水泵系统的转动部分的硬件，所述方法包括：
步骤201，获取每组所述压力传感器监测到的实时压力值、所述流量传感器监测到的实时流量值、所述温度传感器监测到的实时温度值，并生成三组实时运行值；
步骤202，获取锅炉控制系统发送的锅炉实时运行参数和电网AGC自动发电控制系统发送的AGC实时指令值，所述AGC实时指令值包括大汽轮机转速指令值和大汽轮机负荷指令值，所述锅炉实时运行参数中对应的大汽轮机主供汽管道的设置中有蒸汽总量设定值；
步骤203，根据三组所述实时运行值确认一组对比运行值，并将所述对比运行值与预置在操作值列表上的多个操作值依次进行比对，确认与所述对比运行值差值最小或等同的操作值为锅炉实际运行值，其中，所述操作值是每个设备按照设计图纸的要求来生产和加工时按照该设备的使用特性以及具体使用参数值生成的固定的出厂设定值；
步骤204，根据所述锅炉实际运行值、所述大汽轮机转速指令值、所述大汽轮机负荷指令值与所述主供汽管道内的当前蒸汽量值获取AGC实时指令下目标蒸汽总量设定值；
步骤205，根据所述目标蒸汽总量设定值与AGC实时指令下主供汽管道内的蒸汽总量实际值获取蒸汽总量差额；
步骤206，根据所述锅炉实时运行参数、所述大汽轮机负荷指令值、所述蒸汽总量差额与所述目标蒸汽总量设定值获取目标蒸汽总量实际值；
步骤207，根据所述目标总量实际值生成并转换成调控高压变频器312的减速指令或加速指令，并最终控制给水泵315的运转。
其中，通过三组独立设置在大汽轮机的主供汽管道上压力传感器、流量传感器和温度传感器获取三组独立的数据，即三组实时压力值、实时流量值和实时温度值，选取三组数据中分别最为接近值的一组数据作为对比运行值，将该对比运行值与预置的操作值列表上的多个操作值依次进行比对，确认相对应的大汽轮机主管道内实际蒸汽总量值，然后根据该实际蒸汽总量值、AGC实时指令下大汽轮机转速指令值、AGC实时指令下大汽轮机负荷指令值来获取AGC实时指令下下一步所需目标蒸汽总量设定值，根据该目标蒸汽总量设定值与大汽轮机主管道内时时蒸汽总量值获取AGC实时指令下的蒸汽总量差额，根据锅炉实时运行参数、大汽轮机负荷指令值、蒸汽总量差额与目标蒸汽总量设定值获取目标蒸汽总量实际值，根据目标总量实际值生成并转换成调控高压变频器312的减速指令或加速指令，并最终控制给水泵315的运转，迅速准确的控制给水泵315变频运行，提高和加强了机组在各种负荷运行区间特别是低负荷运行区间的给水系统的运行效率和实时准确性，避免了给水系统的工作偏差，还极大的提高了大汽轮机响应AGC指令的反应速度，有效的避免了原来只能按照计算锅炉汽包水位的方法去调节给水泵315转速(给水流量)以及这其中避免不了的“虚假水位”以及“负荷扰动”等诸多因素所带来的给水系统偏差和低响应度。
进一步地，根据所述锅炉实际运行值、所述大汽轮机转速指令值、所述大汽轮机负荷指令值与所述主供汽管道内的当前蒸汽量值获取目标蒸汽总量设定值的具体步骤包括：根据所述大汽轮机主供汽管道内当前蒸汽量值获取所述大汽轮机的实际转速值；根据所述大汽轮机的实际转速值与所述AGC实时指令下大汽轮机转速指令值获取所述大汽轮机的主供汽管道的调节级压力设定值、及再热器出口压力设定值；根据所述大汽轮机负荷指令值获取所述大汽轮机的主供汽管道内的蒸汽总量设定值；获取所述蒸汽总量设定值与所述主供汽管道内的当前蒸汽量值之间的偏差值；根据所述调节级压力设定值、所述再热器出口压力设定值和所述偏差值获取目标蒸汽总量设定值，所述目标蒸汽总量设定值由公式PS＝KRP1+△P确定，其中PS为所述目标蒸汽总量设定值，KR为百分百负荷时所述再热器出口压力设定值，P1为所述大汽轮机的所述调节级压力设定值，△P为所述偏差值。
其中，大汽轮机主蒸汽管道内当前蒸汽量值包含有设定的规程中的大汽轮机实际转速，即根据大汽轮机主管道内当前蒸汽量值获取大汽轮机的实际转速值，该实际转速值应符合电网AGC自动发电控制系统上一个实时指令值要求的转速，即利用高温高压蒸汽推动大汽轮机转动来达到电网AGC自动发电控制系统要求的转速来带动发电机旋转完成发电做工；然后根据AGC的下一步负荷和转速新指令值与当前实际转速值获取大汽轮机的调节级压力设定值、及再热器出口压力设定值，该再热器出口压力设定值为再热器出口百分百负荷时的压力设定值，根据大汽轮机负荷指令值获取大汽轮机的主供汽管道内的蒸汽总量设定值，该蒸汽总量设定值为电动给水泵系统在电网AGC自动发电控制系统的负荷指令下生产现场实际所需要的蒸汽总量数值；然后获取蒸汽总量设定值与主供汽管道内的当前蒸汽量值之间的偏差值，该偏差值为蒸汽总量设定值与电网AGC自动发电控制系统实时指令下设定的蒸汽量之间的差距；然后根据调节级压力设定值、再热器出口压力设定值和偏差值获取目标蒸汽总量设定值，该目标蒸汽总量设定值由公式PS＝KRP1+△P确定。
进一步地，根据所述目标蒸汽总量设定值与大汽轮机主供汽管道内的蒸汽总量实际值获取蒸汽总量差额的具体步骤包括：根据所述调节级压力设定值与一级抽汽压力值获取所述主蒸汽管道内的蒸汽总量实际值，所述蒸汽总量实际值由公式
其中，通过调节级压力设定值与一级抽汽压力值获取主蒸汽管道内的蒸汽总量实际值，蒸汽总量实际值由公式
进一步地，根据所述锅炉实时运行参数、所述大汽轮机负荷指令值、所述蒸汽总量差额与所述目标蒸汽总量设定值获取目标蒸汽总量实际值的具体步骤包括：根据所述锅炉实时运行参数和所述大汽轮机负荷指令值获取锅炉综合负荷指令值；对所述锅炉综合负荷指令值进行非线性处理，处理后的数值即锅炉实时产生的蒸汽总量数值，与所述蒸汽总量差额进行加法运算，获得两者之和，作为AGC新指令下目标蒸汽总量实际值，所述目标蒸汽总量实际值由公式
其中，通过锅炉实时运行参数和大汽轮机负荷指令值获取锅炉综合负荷指令值，即锅炉控制系统输出的锅炉负荷指令值叠加电网AGC自动发电控制系统发送的大汽轮机负荷指令值作为锅炉综合负荷指令值，经过非线性函数f1(x)转换成即时性的锅炉蒸发量负荷值，即锅炉实时产生的蒸汽总量数值H，然后将蒸汽总量数值H与蒸汽总量差额进行叠加，即由公式
进一步地，根据所述目标总量实际值生成并转换成调控高压变频器312的减速指令或加速指令，最终控制给水泵315的运转的具体步骤包括：获取所述高压变频器312预置的每一赫兹工作频率与蒸汽最大供应量列表下相对应的数值；根据所述高压变频器312的型号和频率要求获取所述列表中相对应工作频率下每赫兹对应的列表数据，其中所述高压变频器312的工作频率设置为60赫兹至200赫兹，获取所述高压变频器312在60赫兹至200赫兹工作频率下每赫兹对应的供汽量的实际列表数据；获取所述大汽轮机在最大做工下的总蒸汽量最大使用值；根据所述实际列表数据、所述总蒸汽量最大使用值和所述目标蒸汽总量实际值生成并转换为调控高压变频器312的减速指令或加速指令，其中减速指令或加速指令为发送给高压变频器312的目标工作频率值，所述目标工作频率值由公式
其中，所述高转速电动机313由于型号与频率不同，其工作范围在每分钟10转到每分钟9900转之间，所以对应的高压变频器312的频率将采用60赫兹至200赫兹之间不等的频率，需要根据配套的不同的高转速电动机的型号和频率要求，然后再与全新的逻辑控制系统结合使用；例如，通过获取高压变频器312预置的每一赫兹工作频率与蒸汽供应量相对应的列表，然后根据所述高压变频器312的型号和频率要求获取上述列表中相对应工作频率下每赫兹对应的列表数据，其中本发明的高压变频器312的工作频率设置为60赫兹，即获取高压变频器312在60赫兹工作频率下每赫兹对应的用汽量的实际列表数据。
例如，
G＝1200t/h/(2000t/h/60hz)(2000t/h为举例的总蒸汽量最大使用值)
G＝1200t/h/33.33t/h
G＝36hz(此时输出到高压变频器的工作频率为36赫兹，直到电网AGC自动发电控制系统再次变化为止)
本发明的高压变频器312的工作频率设置为70赫兹，即获取高压变频器312在70赫兹工作频率下每赫兹对应的用汽量的实际列表数据。
例如，
G＝1200t/h/(2000t/h/70hz)(2000t/h为举例的总蒸汽量最大使用值)
G＝1200t/h/28.57t/h
G＝42hz(此时输出到高压变频器的工作频率为42赫兹，直到电网AGC自动发电控制系统再次变化为止)
本发明的高压变频器312的工作频率设置为80赫兹，即获取高压变频器312在80赫兹工作频率下每赫兹对应的用汽量的实际列表数据。
例如，
G＝1200t/h/(2000t/h/80hz)(2000t/h为举例的总蒸汽量最大使用值)
G＝1200t/h/25t/h
G＝48hz(此时输出到高压变频器的工作频率为48赫兹，直到电网AGC自动发电控制系统再次变化为止)
本发明的高压变频器312的工作频率设置为90赫兹，即获取高压变频器312在90赫兹工作频率下每赫兹对应的用汽量的实际列表数据。
例如，
G＝1200t/h/(2000t/h/90hz)(2000t/h为举例的总蒸汽量最大使用值)
G＝1200t/h/22.22t/h
G＝54hz(此时输出到高压变频器的工作频率为54赫兹，直到电网AGC自动发电控制系统再次变化为止)
本发明的高压变频器312的工作频率设置为100赫兹，即获取高压变频器312在100赫兹工作频率下每赫兹对应的用汽量的实际列表数据。
例如，
G＝1200t/h/(2000t/h/100hz)(2000t/h为举例的总蒸汽量最大使用值)
G＝1200t/h/20t/h
G＝60hz(此时输出到高压变频器的工作频率为60赫兹，直到电网AGC自动发电控制系统再次变化为止)
本发明的高压变频器312的工作频率设置为110赫兹，即获取高压变频器312在110赫兹工作频率下每赫兹对应的用汽量的实际列表数据。
例如，
G＝1200t/h/(2000t/h/110hz)(2000t/h为举例的总蒸汽量最大使用值)
G＝1200t/h/18.18t/h
G＝66hz(此时输出到高压变频器的工作频率为66赫兹，直到电网AGC自动发电控制系统再次变化为止)
本发明的高压变频器312的工作频率设置为120赫兹，即获取高压变频器312在120赫兹工作频率下每赫兹对应的用汽量的实际列表数据。
例如，
G＝1200t/h/(2000t/h/120hz)(2000t/h为举例的总蒸汽量最大使用值)
G＝1200t/h/16.66t/h
G＝72hz(此时输出到高压变频器的工作频率为72赫兹，直到电网AGC自动发电控制系统再次变化为止)
本发明的高压变频器312的工作频率设置为130赫兹，即获取高压变频器312在130赫兹工作频率下每赫兹对应的用汽量的实际列表数据。
例如，
G＝1200t/h/(2000t/h/130hz)(2000t/h为举例的总蒸汽量最大使用值)
G＝1200t/h/15.38t/h
G＝78hz(此时输出到高压变频器的工作频率为78赫兹，直到电网AGC自动发电控制系统再次变化为止)
本发明的高压变频器312的工作频率设置为140赫兹，即获取高压变频器312在140赫兹工作频率下每赫兹对应的用汽量的实际列表数据。
例如，
G＝1200t/h/(2000t/h/140hz)(2000t/h为举例的总蒸汽量最大使用值)
G＝1200t/h/14.28t/h
G＝84hz(此时输出到高压变频器的工作频率为84赫兹，直到电网AGC自动发电控制系统再次变化为止)
本发明的高压变频器312的工作频率设置为150赫兹，即获取高压变频器312在150赫兹工作频率下每赫兹对应的用汽量的实际列表数据。
例如，
G＝1200t/h/(2000t/h/150hz)(2000t/h为举例的总蒸汽量最大使用值)
G＝1200t/h/13.33t/h
G＝90hz(此时输出到高压变频器的工作频率为90赫兹，直到电网AGC自动发电控制系统再次变化为止)
本发明的高压变频器312的工作频率设置为200赫兹，即获取高压变频器312在200赫兹工作频率下每赫兹对应的用汽量的实际列表数据。
例如，
G＝1200t/h/(2000t/h/200hz)(2000t/h为举例的总蒸汽量最大使用值)
G＝1200t/h/10t/h
G＝120hz(此时输出到高压变频器的工作频率为120赫兹，直到电网AGC自动发电控制系统再次变化为止)
本发明中涉及的高压变频器设置为60赫兹至200赫兹之间的工作频率。
在获取大汽轮机在最大做工下的总蒸汽量最大使用值后，根据实际列表数据、总蒸汽量最大使用值和目标蒸汽总量实际值生成并转换成调控高压变频器312的减速指令或加速指令，其中减速指令或加速指令为发送给高压变频器312的目标工作频率值，该目标工作频率值由公式
一种全变频高转速电动给水泵的逻辑控制系统300，这其中保留了接收包括电网AGC自动发电控制系统、锅炉控制系统和DCS分布式控制系统的参数和信号，还包括上述的汽动给水泵系统改装成的全变频高转速电动给水泵系统的部分硬件设备，所述全变频高转速电动给水泵的逻辑控制系统300包括：信号采集装置301，用于获取每组所述压力传感器监测到的实时压力值、所述流量传感器监测到的实时流量值、所述温度传感器监测到的实时温度值，并生成三组实时运行值；第一信号获取装置302，用于获取锅炉控制系统发送的锅炉实时运行参数和电网AGC自动发电控制系统发送的AGC实时指令值，所述AGC实时指令值包括大汽轮机转速指令值和大汽轮机负荷指令值，所述锅炉实时运行参数对应设置有蒸汽总量设定值；信号分析装置303，用于根据三组所述实时运行值确认一组对比运行值，并将所述对比运行值与预置的操作值列表上的多个操作值依次进行比对，确认与所述对比运行值差值最小或等同的操作值为锅炉实际运行值，其中，所述操作值是每个设备在生产加工时按照该设备使用特性以及具体使用参数值生成的固定的出厂设定值；第一信号计算装置304，用于根据所述锅炉实际运行值、所述大汽轮机转速指令值、所述大汽轮机负荷指令值与所述大汽轮机主供汽管道内的当前蒸汽量值获取目标蒸汽总量设定值；第二信号计算装置305，用于根据所述目标蒸汽总量设定值与蒸汽总量实际值获取蒸汽总量差额；第三信号计算装置306，用于根据所述锅炉实时运行参数、所述大汽轮机负荷指令值、所述蒸汽总量差额与所述目标蒸汽总量设定值获取目标蒸汽总量实际值；所述信号与电力输出装置307，用于根据所述目标总量实际值生成并转换为调控高压变频器312的减速指令或加速指令，并最终控制给水泵315的运转。
其中，通过三组独立设置在大汽轮机的主供汽管道上压力传感器、流量传感器和温度传感器获取三组独立的数据，即三组实时压力值、实时流量值和实时温度值，选取三组数据中分别最为接近值的一组数据作为对比运行值，将该对比运行值与预置的操作值列表上的多个操作值依次进行比对，确认相对应的大汽轮机主管道内的实际蒸汽量值。
上述操作值为出厂设定值，是每个设备在生产加工时按照该设备使用特性以及给定的每个设备的具体使用参数数值来专门加工生产后提供给最终用户来使用的，这些设备安装后在机组建成运行后的第一个168个小时后再次调整和修正后，就成为该设备固定的正式参数设定值，另外按照火电设计固定规程内的不同配套生产流程中给出的不同设备之间的工作关系的计算逻辑和与之配套的计算定值，以及通过这些计算逻辑后产生的各种计算量和对比量等数据以及该等设备的保护数据和保护程序全部要一一对应的输入到现场的DCS分布式控制系统中的不同控制单元模块或者组态中，以便在日常生产中使用，这些数据和保护程序同样的也输入和存储到全变频高转速电动给水泵315的新逻辑控制系统300中：包括但不限于：信号分析装置303、第一信号计算装置304、第二信号计算装置305和第三信号计算装置306，监督和保护系统308，用以分析、计算、对比，监督和保护。
然后根据大汽轮机主管道内的实际蒸汽量值、AGC下大汽轮机转速指令值、AGC下大汽轮机负荷指令值获取AGC下下一指令目标蒸汽总量设定值，根据该目标蒸汽总量设定值与实际时时蒸汽量值获取蒸汽总量差额，根据大汽轮机主管道内的实际蒸汽量值、大汽轮机负荷指令值、蒸汽总量差额与目标蒸汽总量设定值获取目标蒸汽总量实际值，根据目标总量实际值生成并转换成调控高压变频器312的减速指令或加速指令，并最终控制给水泵315的运转，迅速准确的控制给水泵315变频运行，加强了机组在各种负荷下特别是低负荷运行区间的给水系统的实时准确性，提高了给水泵系统的运行效率，避免了给水系统的工作偏差，还极大的提高了大汽轮机响应AGC指令的反应速度，有效的避免了原来只能按照锅炉汽包水位的计算方法去调节小汽轮机的运转速度以及这其中避免不了的“虚假水位”以及“负荷扰动”等诸多因素所带来的给水偏差和低响应度。
进一步地，所述第一信号计算装置304包括：第二信号获取模块3041，用于根据所述大汽轮机主供汽管道内的实际蒸汽量值获取所述大汽轮机的实际转速值；第三信号获取模块3042，用于根据所述AGC实时指令下大汽轮机转速指令值与所述AGC实时指令下大汽轮机的实际转速值获取所述大汽轮机的调节级压力设定值、及再热器出口压力设定值；第四信号获取模块3043，用于根据所述大汽轮机负荷指令值获取所述大汽轮机的主供汽管道内的蒸汽总量设定值；第五信号获取模块3044，用于获取所述AGC实时指令下下蒸汽总量设定值与所述主供汽管道内的当前蒸汽量值之间的偏差值；第四信号计算模块3045，用于根据所述调节级压力设定值、所述再热器出口压力设定值和所述偏差值获取目标蒸汽总量设定值，所述目标蒸汽总量设定值由公式PS＝KRP1+△P确定，其中PS为所述目标蒸汽总量设定值，KR为百分百负荷时所述再热器出口压力设定值，P1为所述大汽轮机的所述调节级压力设定值，△P为所述偏差值。
其中，大汽轮机主管道内的实际蒸汽量值包含有设定的规程中的实际大汽轮机转速，即根据大汽轮机主管道内的当前蒸汽量值获取大汽轮机的实际转速值，该实际转速值需靠近电网AGC自动发电控制系统实时指令下要求的转速；然后根据AGC实时指令下一步转速指令值与实际转速值获取大汽轮机的调节级压力设定值、及再热器出口压力设定值，该再热器出口压力设定值为再热器出口百分百负荷时的压力设定值，根据大汽轮机负荷指令值获取大汽轮机的主供汽管道内的蒸汽总量设定值，该蒸汽总量设定值为电动给水泵系统在电网AGC自动发电控制系统的负荷指令下生产现场实际所需要的蒸汽总量数值；然后获取蒸汽总量设定值与主供汽管道内的当前蒸汽量值之间的偏差值，该偏差值为蒸汽总量设定值与电网AGC自动发电控制系统实时指令下设定的蒸汽量之间的差距；然后根据调节级压力设定值、再热器出口压力设定值和偏差值获取目标蒸汽总量设定值，该目标蒸汽总量设定值由公式PS＝KRP1+△P确定。
进一步地，所述第二信号计算装置305包括：第五信号计算模块3051，用于根据所述调节级压力设定值与一级抽汽压力值获取所述主蒸汽管道内的蒸汽总量实际值，所述蒸汽总量实际值由公式
其中，通过调节级压力设定值与一级抽汽压力值获取主蒸汽管道内的蒸汽总量实际值，蒸汽总量实际值由公式
进一步地，所述第三信号计算装置306包括：第六信号获取模块3061，用于根据所述锅炉实时运行参数和所述大汽轮机负荷指令值获取锅炉综合负荷指令值；第七信号计算模块3062，用于对所述锅炉综合负荷指令值进行非线性处理，将处理后的锅炉综合负荷指令值作为蒸汽总量数值，与所述蒸汽总量差额进行加法运算，获得两者之和，作为目标蒸汽总量实际值，所述目标蒸汽总量实际值由公式
其中，通过锅炉实时运行参数和大汽轮机负荷指令值获取锅炉综合负荷指令值，即锅炉控制系统输出的锅炉负荷指令值叠加电网AGC自动发电控制系统发送的大汽轮机负荷指令值作为锅炉综合负荷指令值，经过非线性函数f1(x)转换成即时性的锅炉蒸发量负荷值，即锅炉实时产生的蒸汽总量数值H，然后将蒸汽总量数值H与蒸汽总量差额进行叠加，即由公式
进一步地，所述信号与电力输出装置307包括：第七信号获取模块3071，用于获取所述高压变频器312预置的每一赫兹工作频率与蒸汽最大供应量相对应的列表；第八信号获取模块3072，用于根据所述高压变频器312的型号和频率要求获取所述列表中相对应工作频率下每赫兹对应的列表数据，其中所述高压变频器312的工作频率设置为60赫兹至200赫兹，获取所述高压变频器312在60赫兹至200赫兹工作频率下每赫兹对应的用汽量的实际列表数据；第九信号获取模块3073，用于获取所述大汽轮机在最大做工下的总蒸汽量最大使用值；第八信号计算模块3074，用于根据所述实际列表数据、所述总蒸汽量最大使用值和所述目标蒸汽总量实际值生成并转换成调控高压变频器312的减速指令或加速指令，其中减速指令或加速指令为发送给高压变频器312的目标工作频率值，所述目标工作频率值由公式
其中，通过获取高压变频器312预置的每一赫兹工作频率与蒸汽供应量相对应的列表，然后根据所述高压变频器312的型号和频率要求获取上述列表中相对应工作频率下每赫兹对应的列表数据，其中本发明的高压变频器312的工作频率设置为60赫兹至200赫兹，即获取高压变频器312在60赫兹至200赫兹工作频率下每赫兹对应的用汽量的实际列表数据，在获取大汽轮机在最大做工下的总蒸汽量最大使用值后，根据实际列表数据、总蒸汽量最大使用值和目标蒸汽总量实际值生成并转换成调控高压变频器312的减速指令或加速指令，其中减速指令或加速指令为发送给高压变频器312的目标工作频率值，该目标工作频率值由公式
进一步地，全变频高转速电动给水泵系统新设计的逻辑控制系统300还包括监督和保护系统308，该监督和保护系统308内置所有设备的出厂设定值和保护值参数、以及核定的各个设备的故障的保护程序，用以在故障出现时做出动作，且监督和保护系统308与DCS分布式控制系统是双向沟通设置，用以及时反馈全变频高转速电动给水泵系统的实时状态和发电机组其他关联系统的实时状态，有效协调所有相关运行数据和程序作为保护和实施故障处理，保证整个发电机组的安全运行。
在实际的使用过程中，如图4所示，全变频高转速电动给水泵系统的新逻辑控制系统300直接替换掉了原来汽动给水泵系统的控制系统DEH及其全部功能，而且全变频电动给水泵系统的新逻辑控制系统300还连接有现有技术中DCS分布式控制系统包含的辅助设备及相关程序和参数，包括但不限于如：给水泵315母管内的流量/压力/温度，每个给水泵315自身的实际转速数值，储水箱的压力值，分离器出口温度值，实际减温水温度等设备及其参数和计算程序等。
实施例一，由两个50％容量的给水泵315组成的汽动给水泵315硬件主要结构是：有两个小汽轮机来分别各自拖动一个50％容量的给水泵315来做工，该种结构按照其系统内配置的前置泵316的不同位置还分为A型和B型。
A型：
原始的由两个50％容量给水泵315组成的A型汽动给水泵的结构为：两个小汽轮机和两个50％容量的给水泵315同大汽轮机一起布置在同一层的(大约位于发电厂机房的12-14米处)，但是这两组给水泵315分别对应的两组前置泵电动机317和前置泵316布置在发电厂地面的零米层，与给水泵315不在同一层的布置方式，即“一个小汽轮机和一个给水泵315”在机房12-14米的高度，以及“一个前置泵电动机317和一个前置泵316”在机房的零米处的布置，一共有两组。
如图5所示，本发明的全变频高转速电动给水泵系统的两个50％容量给水泵315组成的结构为：将“两个小汽轮机”就地分别移除后，在原小汽轮机的基础上分别安装两个给水泵315的高转速电动机313，并分别同给水泵315保持机械传动连接。两个高压变频器312将在厂区内另外选择的合适空间布置，且分别同两个给水泵315的高转速电动机313保持电气连接，两个高压变频器312还分别同信号与电力输出装置307保持电气连接。这两个给水泵系统原先配置的两组前置泵电动机317和前置泵316均保留原来的机械连接和原位置(地面的零米层)不做改动。改变后的两个整体A型变频电动给水泵系统的硬件系统结构为“一个高压变频器312同给水泵315的高转速电动机313保持电气连接，一个给水泵315的高转速电动机313、一个给水泵315”和“一个前置泵电动机317、一个前置泵316”，该前置泵电动机317与信号与电力输出装置307保持电气连接，一共两组。
B型：
原始的由两个50％容量给水泵315组成的B型汽动给水泵的结构为：两组“前置泵316、减速齿轮箱314、小汽轮机和给水泵315”均为同轴连接的布置方式且同大汽轮机一起布置在同一层的方式(大约位于发电厂机房的12-14米处)。即“一个前置泵316、一个减速齿轮箱314、一个小汽轮机、一个给水泵315”，一共有两组。
如图6所示，本发明的全变频高转速电动给水泵系统的两个50％容量给水泵315组成的结构为：将“两个小汽轮机”就地移除后，在原小汽轮机的原始基础上重新安装两个给水泵315的高转速电动机313，两个高转速电动机313分别同两个减速齿轮箱314和两个前置泵316以及两个给水泵315继续保持同轴机械传动连接布置。两个高压变频器312将在厂区内另外选择的合适空间布置，分别同两个给水泵315的高转速电动机313保持电气连接，两个高压变频器312还分别同信号与电力输出装置307保持电气连接。改变后的两个整体B型变频电动给水泵系统的硬件系统结构为“一个高压变频器312同给水泵315的高转速电动机313保持电气连接，一个前置泵316、一个减速齿轮箱314、一个高转速电动机313、一个给水泵315”，还保留机械同轴机械连接布置，一共有两组。
这样改变后的A型和B型结构的给水泵系统的前置泵316均保留通过管道同给水泵315保持供水连接的方式，并且A型结构的前置泵316的驱动电动机313还要与信号与电力输出装置307保持电气连接。整个新系统根据信号与电力输出装置307输出的变频指令和电力，在高压变频器312的全电力驱动的运行模式下完成给水做工，抛去了原先汽动给水泵系统只能按照保持锅炉汽包水位的传统控制逻辑下的依靠蒸汽驱动的小汽轮机的运行控制方法和硬件结构模式，做到精准运行特别是机组在低负荷区间(20％-40％负荷)的深度调峰区间时还保持较高的运行效率，并降低煤耗，提高泵组的安全性。
实施例二，由一个小汽轮机来拖动一个100％容量的给水泵315来做工，这个结构按照其系统内配置的前置泵316的不同位置分为A型和B型。
A型：
原始的由一个100％容量的给水泵315组成的A型汽动给水泵315的结构为：小汽轮机和给水泵315同大汽轮机一起布置在同一层的(大约位于发电厂机房的12-14米处)，但是前置泵电动机317和前置泵316布置在发电厂地面的零米层，与给水泵315不在同一层的布置方式，即“一个小汽轮机、一个给水泵315”在机房12-14米的高度，以及“一个前置泵电动机317、一个前置泵316”在机房的零米处的布置。
如图7所示，本发明的全变频高转速电动给水泵系统由一个100％容量的给水泵315组成的结构为：将“小汽轮机”就地移除后，在原小汽轮机的原始基础上安装给水泵315新的高转速电动机313，并同给水泵315保持机械传动连接。高压变频器312将在厂区内另外选择的合适空间布置，并同给水泵315的高转速电动机313保持电气连接，高压变频器312还同信号与电力输出装置307保持电气连接。该给水泵系统原先配置的前置泵电动机317和前置泵316均保留原来的机械连接和原位置(地面的零米层)不做改动。改变后的整体A型全变频高转速电动给水泵硬件系统结构为“一个变频器312同给水泵315的高转速电动机313保持电气连接，一个给水泵315的高转速电动机313、一个给水泵315”和“一个前置泵电动机317、一个前置泵316”的结构，其中前置泵电动机317与信号与电力输出装置307保持电气连接。
B型：
原始的由一个100％容量的给水泵315组成的汽动给水泵的结构为：前置泵316、减速齿轮箱314、小汽轮机、给水泵315为同轴连接的布置方式，且同大汽轮机一起布置在同一层的方式(大约位于发电厂机房的12-14米处)，即“一个前置泵316、一个减速齿轮箱314、一个小汽轮机、一个给水泵315”的结构。
如图8所示，本发明的全变频高转速电动给水泵系统由一个100％容量的给水泵315组成的结构为：将“小汽轮机”就地移除后，在原小汽轮机的原始基础上重新安装给水泵315的高转速电动机313，高转速电动机313同减速齿轮箱314和前置泵316以及给水泵315继续保持同轴的机械传动连接布置。高压变频器312将在厂区内另外选择的合适空间布置并同给水泵315的高转速电动机313保持电气连接，高压变频器312还同信号与电力输出装置307保持电气连接。改变后的整体B型全变频电动给水泵的硬件系统结构为“一个变频器312同给水泵315的高转速电动机313保持电气连接，一个前置泵316、减速齿轮箱314、一个高转速电机313、一个给水泵315”的结构，还保留机械同轴连接布置。
这样改变后的A型和B型结构的给水泵系统的前置泵316均保留通过管道同给水泵315保持供水连接的方式，并且A型的前置泵驱动电动机313还要与信号与电力输出装置307保持电气连接。整个新系统根据信号与电力输出装置307输出的变频指令和电力，在高压变频器312的全电力驱动的运行模式下完成给水做工，抛去了原先汽动给水泵系统只能按照保持锅炉汽包水位的传统控制逻辑下的依靠蒸汽驱动的小汽轮机的运行控制方法和硬件结构模式，做到精准运行特别是机组在低负荷区间(20％-40％负荷)的深度调峰时还能保持较高的运行效率，并降低煤耗，提高泵组的安全性。
上述小汽轮机控制系统DEH又称汽轮机数字电液控制系统，为发电厂的汽轮发电机组重要的组成部分，上述DCS分布式控制系统又称集散控制系统，简称DCS，在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明的技术方案提出了一种汽动给水泵系统改全变频高转速电动给水泵系统的方法，通过拆除汽动给水泵系统内的小汽轮机，在原小汽轮机的位置安装高转速电动机，大大提高了给水泵系统的响应速度，有效的避免了原来只能按照锅炉汽包水位的计算数值去调节汽动给水泵的运行以及这其中避免不了的“虚假水位”、“负荷扰动”等诸多因素所带来的给水偏差和低响应度，能够有效提高发电机组应对电网AGC自动发电控制系统频繁调负荷运行时的响应水平和准确性，加强了发电机组在各种负荷区间特别是低负荷运行区间的给水系统的安全性和实时准确性，避免了给水系统的工作偏差。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
