[發明專利]一種基于特征通流面積的汽輪機流量曲線辨識及優化方法

有效

• 申請號: 201510753886.1
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN105317476B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 粱正玉;楊濤;王剛;郭為民;王宏偉;李存文;代鳳霞;段松濤;朱峰;唐耀華
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;平頂山姚孟第二發電有限公司;河南恩湃高科集團有限公司;國家電網公司
• 主分類號: F01D17/00
• 分類號: F01D17/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙)41104
• 代理人: 劉建芳

技術領域

本發明涉及汽輪機發電技術領域，尤其涉及一種基于特征通流面積的汽輪機流量曲線辨識及優化方法。

背景技術

汽輪機是現代火力發電廠中應用最廣泛的原動機，其調門閥組的流量特性曲線是根據原始設計而定，然而許多在役的老機組，尤其是經過DEH改造、汽機通流部分改造或者經過大修的機組，經常發生調門閥組流量特性設定曲線與實際曲線不一致的情況。汽輪機調門閥組作為DEH系統的主要執行機構，其流量特性偏差過大會導致汽輪機節流損失加大、一次調頻的響應負荷不足或者過大、AGC響應變慢、閥門切換負荷波動等問題，最終影響機組的安全穩定運行。

在汽輪機機組的運行過程中，DCS系統每日存儲大量歷史數據，這些數據來源于運行實際，是對機組運行特性的全面、客觀反映，不可改變，具備絕對真實性。如何正確運用歷史數據，提取機組運行特性，使其更好地為運行實際服務，也是擺在工程技術人員面前的一個課題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于特征通流面積的汽輪機流量曲線辨識及優化方法，能夠辨識并優化汽輪機調門閥組在特定主汽壓力下的實際流量特性曲線，使調門閥組流量特性設定曲線與實際曲線一致，保證汽輪機機組的安全穩定運行。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于特征通流面積的汽輪機流量曲線辨識及優化方法，包括以下步驟：A、在汽輪機機組設置若干個采樣測點，并設定采樣周期和采樣時長，采集汽輪機機組的實時工況數據，分析每個采樣測點的實時工況數據包含的參數類型是否完整，如果參數類型有缺失則重新采集，如果參數類型無缺失則進入步驟B；

B、在同一采樣周期內，若一個或多個采樣測點的實時工況數據中有參數大小為零，或者超出受其物理意義約束的數值范圍，則清除該采樣周期內所有采樣測點的實時工況數據，得到基本采樣數據，然后進入步驟C；

C、從基本采樣數據中選取輸出功率值、主汽壓力值和總閥位值均連續穩定若干個采樣周期的實時工況數據，并對實時工況數據中各個類型的參數進行均值化處理，得到穩定采樣數據，然后進入步驟D；

D、根據得到的穩定采樣數據，采用聚類分析方法中的K-中心點算法挖掘出表征汽輪機機組運行特性的目標數據集，得到采樣工況數據，然后進入步驟E；

E、根據改進的弗留格爾公式，以無抽氣高壓缸的壓力級為級組，計算機組在采樣工況下的實際進氣量，然后根據特征通流面積公式計算在總閥位值不變的情況下，將機組的采樣工況修正到特定主汽壓力下的機組進氣量，進而得到特定主汽壓力下不同總閥位值對應的機組進氣量，從而辨識出特定主汽壓力下總閥位值與機組進氣量之間的關系，即為汽輪機調門閥組流量特性曲線，然后進入步驟F；

F、提取特定主汽壓力值為額定主汽壓力的汽輪機調門閥組流量特性曲線，根據汽輪機機組負荷調整的快速性和穩定性對流量特性曲線的要求，分析額定主汽壓力下汽輪機調門閥組流量特性曲線的線性度，然后采用分段線性方法對線性度不合理的區段進行優化，得到優化后的機組總閥位值與輸出功率值以及各閥閥位值之間的關系。

所述的步驟E中將機組在最大輸出負荷工況下的進汽量G₀標幺為100％，計算機組在采樣工況下的實際進氣量G，