[發明專利]汽輪機及其調速系統模型參數修正方法

有效

• 申請號: 201110349864.0
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN103089342A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 趙婷;郭鈺鋒;黃葆華;仇曉智;李勝;許曉菲
• 申請（專利權）人: 華北電力科學研究院有限責任公司;哈爾濱工業大學;國家電網公司
• 主分類號: F01D17/00
• 分類號: F01D17/00;F01D17/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明是關于汽輪機模型參數修正技術，特別是關于一種汽輪機及其調速系統模型參數修正方法。

背景技術

汽輪機調節系統是保證機組安全、穩定和經濟運行的重要部件。調節系統性能的退化和故障的發生，主要表現在系統各個組成環節的參數變化上。通過參數辨識的方法，檢測系統參數的變化，可以監測系統的狀態，預測系統的性能，確定系統的故障。此外，通過參數辨識實現故障診斷還具有物理概念明確，易于實現故障分離，檢測故障的適應面較廣等特點。

但無論是采用傳統的非參數模型辨識方法還是參數模型辨識方法都有一定的局限性。主要問題體現在發生電力系統故障時，模型缺乏魯棒性，即所辨識參數及模型無法與故障下系統數據很好對應。

現有技術中根據某汽輪發電機組調速系統建模工作實際需要，開發了基于Matlab的汽輪發電機組調速系統參數辨識與仿真軟件，結合汽輪機及其調速系統模型，進行現場測試數據預處理、參數辨識和仿真校驗等工作，該軟件提供多種參數辨識方法，以快速有效地辨識出調速系統模型中線性和非線性環節的參數，軟件功能如圖1所示。

上述利用仿真軟件辨識參數的方法重點是解決汽輪機組調速系統的參數辨識問題，辨識出相應的閥門參數及容積時間常數等。這種方法辨識出來的參數及數學模型無法適用于變工況過程，例如在實際工作過程中，主蒸汽壓力會發生變化，機組不等率將并不是固定的數值，回熱抽汽系統會對系統動態特性產生影響等，無法正確得出系統的響應特性曲線。

現有技術還利用BPA的程序中的汽輪機及其調速系統模型，結合圖2的串聯組合、單再熱器汽輪機模型進行電力系統分析。但是，該BPA軟件平臺中汽輪機模型仍然沒有考慮回熱抽汽系統的動態影響以及不等率的動態變化。因此，在電力系統故障模式下，該模型無法正確反映各環節對系統動態特性的影響。

發明內容

本發明提供一種汽輪機及其調速系統模型參數修正方法，以得到與實際數據結果匹配較好且具有魯棒性的模型。

為了實現上述目的，本發明提供一種汽輪機及其調速系統模型參數修正方法，該方法包括：建立電網發電機組的汽輪機及其調速系統模型，并輸入發電機組側信號；在擾動工況下驗證所述汽輪機及其調速系統模型的輸出數據是否超過誤差閾值，如果所述輸出數據超過誤差閾值，進行動態不等率修正、回熱系統修正及非線性特性修正中的至少一修正操作，生成修正后的汽輪機及其調速系統模型。

進一步地，進行動態不等率修正操作時，生成修正后的汽輪機及其調速系統模型，包括：進行動態不等率修正操作，并驗證不等率修正操作后的所述輸出數據是否超過誤差閾值，如果不等率修正操作后的所述輸出數據未超過誤差閾值，生成不等率修正后的汽輪機及其調速系統模型。

進一步地，如果不等率修正操作后的所述輸出數據超過誤差閾值，進行回熱系統修正，并驗證回熱系統修正操作后的所述輸出數據是否超過誤差閾值，如果回熱系統修正后的所述輸出數據未超過誤差閾值，生成回熱系統修正后的汽輪機及其調速系統模型。

進一步地，如果回熱系統修正操作后的所述輸出數據超過誤差閾值，進行非線性特性修正，生成非線性特性修正后的汽輪機及其調速系統模型。

進一步地，所述的不等率修正包括對汽輪機及其調速系統模型中參數K的調節。

進一步地，所述的回熱系統修正包括將回熱加熱系統模型引入所述的汽輪機及其調速系統模型，生成簡化的回熱修正參數。

進一步地，所述的非線性特性修正包括分析鍋爐氣壓擾動對發電機組閥門開度及功率的影響。

本發明實施例的有益效果在于，本發明能夠模擬正常運行工況以及各事故工況之間的過渡過程，能夠得到與實際數據結果匹配較好且具有魯棒性的模型。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：

圖1為現有技術中的一軟件功能結構圖；

圖2為現有技術中串聯組合、單再熱器汽輪機模型示意圖；

圖3為本發明實施例汽輪機及其調速系統模型參數修正方法示意圖；

圖4為本發明實施例控制系統模型示意圖；

圖5為本發明實施例執行機構模型示意圖；

圖6為本發明實施例汽輪機模型示意圖；

圖7為本發明實施例汽輪機及其調速系統模型的數據輸入示意圖；