[發(fā)明專利]一種汽輪機模型的建立方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310390705.4
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN104008221B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常立宏;叢永杰;柏春光;馬秉孝;喬宏偉;于達(dá)仁;康越
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱熱電有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 范光曄

1.一種汽輪機模型的建立方法，其特征在于：所述一種汽輪機模型的建立方法的具體步驟如下：

步驟一、建立油動機模型：利用Matlab建模軟件建立油動機仿真模型，其中油動機的慣性時間常數(shù)為0.084s時，對應(yīng)的閥門關(guān)閉時間為0.10s，油動機的慣性時間常數(shù)為0.125s時，對應(yīng)的閥門關(guān)閉時間為0.15s,油動機的慣性時間常數(shù)為0.167s時，對應(yīng)的閥門關(guān)閉時間為0.20s，表征摩擦損失的自平衡系數(shù)Beita為0.03；

步驟二、建立蒸汽容積效應(yīng)模型：根據(jù)公式建立蒸汽容積效應(yīng)仿真模型，其中T₀表示時間容積常數(shù)，l表示進氣管道長度，A表示進氣管道橫截面積，v₀表示氣流在管道中的流速，ρ₀表示額定工況下的氣體密度，n表示多變指數(shù)；

步驟三、建立轉(zhuǎn)子模型：根據(jù)公式χ_P(s)-χ_NL(s)＝(β+T_a·s)χ_n(s)建立轉(zhuǎn)子仿真模型，其中ω表示轉(zhuǎn)子的角速度，ω₀表示轉(zhuǎn)子在額定工況下的角速度，N_T0表示額定透平功率，N_L表示決定于外部因素的量，N_T表示透平功率，T_a表示轉(zhuǎn)子的飛升時間常數(shù)，β表示自平衡系數(shù)，s表示回?zé)崞鲃討B(tài)特性傳遞函數(shù)；

步驟四、建立回?zé)嵯到y(tǒng)模型：

步驟四(一)、建立回?zé)崞鞯膭討B(tài)數(shù)學(xué)模型；

步驟四(二)、建立計算回?zé)崞鳠嵝?yīng)的汽輪機動態(tài)模型；

步驟四(三)、根據(jù)步驟四(一)和步驟四(二)建立回?zé)嵯到y(tǒng)模型；

步驟五、建立再熱系統(tǒng)模型：

步驟六、建立無窮大電網(wǎng)模型；

步驟七、結(jié)合油動機模型、蒸汽容積效應(yīng)模型、轉(zhuǎn)子模型、回?zé)嵯到y(tǒng)模型、再熱系統(tǒng)模型、無窮大電網(wǎng)模型建立汽輪機模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種汽輪機模型的建立方法，其特征在于：步驟二中時間容積常數(shù)T₀＝0.1～0.3s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種汽輪機模型的建立方法，其特征在于:步驟三中β的取值范圍為0.03～0.05。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種汽輪機模型的建立方法，其特征在于：步驟四(二)中建立計算回?zé)崞鳠嵝?yīng)的汽輪機動態(tài)模型的具體步驟如下：

步驟A、確定靜態(tài)參數(shù)K₁、K₂、K₃：

公式①②③中α_ri表示第i級回?zé)崞鞒槠蓊~系數(shù)，D_ms0表示額定工況下上級組流量，D′_ms0表示額定工況下下級組流量，P_ri表示第i級回?zé)崞鲏毫Γ琍_bi表示第i級回?zé)崞鞒槠c壓力，β_i表示回?zé)崞髂嬷归y門前后的壓力損失系數(shù)，P_ri0表示額定工況下第i級回?zé)崞鲏毫Γ琍_bi0表示額定工況下第i級回?zé)崞鞒槠c壓力，表示P_ri點標(biāo)幺量，表示P_bi點標(biāo)幺量；

步驟B、確定回?zé)崞鲃討B(tài)特性傳遞函數(shù)W_i(s)：

公式④和⑤中V表示含抽汽管在內(nèi)的加熱器容積，T_r表示回?zé)崞餍顭釙r間常數(shù)，對于混合式加熱器T_r＝30s，對于表面式加熱器T_r＝20s，ρ₀表示額定工況下氣體密度，D_r0表示額定流量，C_ps表示汽側(cè)比熱系數(shù)，C_pw表示給水側(cè)比熱系數(shù)，M_s表示汽側(cè)質(zhì)量，D_w表示給水側(cè)流量，n表示多變指數(shù)；

步驟C、將K₁，K₂，K₃帶入信號流，寫成傳遞函數(shù)的形式并化簡可得給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種汽輪機模型的建立方法，其特征在于：步驟五中再熱容積時間常數(shù)為8～10秒。