[發明專利]一種燃氣輪機實時能效尋優方法

在審

• 申請號: 201610075529.9
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105740559A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 姚挺生;康新平;賴曉華;孫衍鋒;李洪;胡世光;方思遠;雷燕龍
• 申請（專利權）人: 珠海市鈺海電力有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 龔素琴

技術領域

本發明涉及燃氣輪機領域，更具體地，涉及一種燃氣輪機實時能效尋優方法。

背景技術

燃氣輪機進氣系統安裝有加熱、冷卻裝置，需提前研究其在部分負荷下，不同環境下的機組運行規律，又由于燃氣輪機的運行特性與傳統燃煤機組有很大的不同，目前我國對燃氣機組性能的綜合分析及評價尚不完善。燃氣機組運行控制規律復雜，存在機組出力受環境影響波動較大、燃機技術封閉、透明度低等問題；同時隨著外界需求負荷、環境溫度等諸因素變化，燃氣輪機出力、效率或熱耗率等性能指標亦隨之改變，機組常常處于變工況運行狀態；除作為燃料的天然氣的成分及熱值外，機組運行環境以及機組設計方案、運行維護水平的差異，也對機組的實際出力和效率有很大的影響。傳統的火電SIS耗差分析方法在燃氣電廠并不適用，小指標考核體系在燃氣機組上的應用也存在種種不足，并且目前國內針對燃氣輪機系統建立的高精度模型及實時能耗指標分析研究尚不完善，在缺乏實時在線監測及性能分析的情況下，機組實際運行工況與設計工況可能存在較大差距，常處于偏離額定或最優工況的情況下運行。此外，機組因設計方案的不同、生產運行及管理水平的差距，其實際發電性能也存在一定差異。

發明內容

本發明為解決以上現有技術的缺陷，提供了一種燃氣輪機實時能效尋優方法，該方法通過對燃氣輪機建立高精度的仿真模型，對燃氣輪機的實時運行情況進行仿真，然后對仿真結果進行能損分析，確定最優的指標參數，并驗證最優的指標參數是否正確，實現能效的閉環調節。

為實現以上發明目的，采用的技術方案是：

一種燃氣輪機實時能效尋優方法，包括以下步驟：

S1.依據燃氣輪機的詳細資料及歷史指標參數，建立高精度的燃氣輪機仿真模型；

S2.將燃氣輪機實時的指標參數作為燃氣輪機仿真模型的輸入，并以此完成工況初始化后，實現在該工況的基礎上進行仿真運行，并記錄燃氣輪機仿真模型的輸出結果；

S3.基于燃氣輪機仿真模型的輸出結果進行能損分析，引入敏度分析方法來尋找有效減少能損的方法，從而確定最優的指標參數；

S4.將最優的指標參數作為燃氣輪機仿真模型的輸入進行驗證。

優選地，所述敏度分析方法通過計算各指標參數對機組能效影響的大小，確定指標參數調整方向從而確定最優指標參數。

優選地，所述步驟S3中，確定指標參數調整方向后，對包含在調整方向內的指標參數進行安全性考核和經濟考核，并將安全性考核和經濟考核排序最高的指標參數作為最優的指標參數進行輸出。

優選地，所述燃氣輪機仿真模型基于虛擬DPU技術建立。

優選地，所述燃氣輪機仿真模型包括壓氣機特性模型、燃氣透平模型、燃燒室模型、燃氣輪機全工況模型。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明提供的方法通過對燃氣輪機建立高精度的仿真模型，對燃氣輪機的實時運行情況進行仿真，然后對仿真結果進行能損分析，確定最優的指標參數，并驗證最優的指標參數是否正確，實現能效的閉環調節。

附圖說明

圖1為本發明提供的方法的流程圖。

具體實施方式

附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；

以下結合附圖和實施例對本發明做進一步的闡述。

實施例1

如圖1所示，本發明提供的燃氣輪機實時能效尋優方法包括以下步驟：

S1.依據燃氣輪機的詳細資料及歷史指標參數，建立高精度的燃氣輪機仿真模型；

S2.將燃氣輪機實時的指標參數作為燃氣輪機仿真模型的輸入，并以此完成工況初始化后，實現在該工況的基礎上進行仿真運行，并記錄燃氣輪機仿真模型的輸出結果；

S3.基于燃氣輪機仿真模型的輸出結果進行能損分析，引入敏度分析方法來尋找有效減少能損的方法，從而確定最優的指標參數；

S4.將最優的指標參數作為燃氣輪機仿真模型的輸入進行驗證。

其中，所述步驟S3應用能流圖及?流圖的方式對燃氣輪機仿真模型的輸出結果進行能損分析。