[發明專利]一種汽輪機的建模方法

有效

• 申請號: 201910604993.6
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110472277B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 劉現星;李鳳宇;吳國東;彭柳;李勇;陳睿;李開宇
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 邱云雷

1.一種汽輪機的建模方法，其特征在于，包括如下步驟：

A1：沿蒸汽流動方向，根據汽輪機的所有抽汽口的位置，將進汽口與排汽口之間的部分劃分成多個節段，每個節段內的所有級形成一個部件，記部件總數為N；

A2：令當前時刻T＝1，獲取初始化0時刻汽輪機的轉速n₀；

A3：獲取初始化0時刻第i個部件的導納a_i,0；

獲取當前時刻T的發電機阻力矩M_e,T、流入第i個部件的蒸汽壓力p_i,1,T、蒸汽密度ρ_i,g,T和流出第i個部件的蒸汽壓力p_i,2,T；

計算當前時刻T流經汽輪機第i個部件的蒸汽流量以及蒸汽流量比其中，為額定工況下流入第i個部件的蒸汽流量；

計算當前時刻T的汽輪機第i個部件的導納其中，為額定工況下第i個部件的導納，f_ai(g_i,T)為根據不同負荷工況下第i個部件導納比與蒸汽流量比的一組數據點進行擬合得到的表達式；

計算當前時刻T的汽輪機第i個部件的功率其中，為額定工況下第i個部件的功率，f_Pi(g_i,T)為根據不同負荷工況下第i個部件功率比與蒸汽流量比的一組數據點進行擬合得到的表達式；

其中，i＝1、2、…、N；

A4：計算當前時刻T的汽輪機的轉矩其中，P_t,T為當前時刻T的汽輪機總功率，且n_T-1為前一時刻T-1的汽輪機的轉速；

計算當前時刻T的汽輪機的機械損失折算轉矩其中，P_ml0為額定工況下汽輪機的機械損失功率，n_R為汽輪機的額定轉速；

計算當前時刻T的汽輪機的鼓風損失折算轉矩其中，P_fl0為額定工況下汽輪機的鼓風損失功率；

計算當前時刻T的汽輪機的轉速其中Δt為相鄰兩個時刻的時間步長，J為汽輪發電機組轉動慣量；

A5：令T＝T+1，返回步驟A3。

2.如權利要求1所述的汽輪機的建模方法，其特征在于：步驟A3中，f_ai(g_i,T)采用最小二乘法進行擬合，具體擬合方法如下：

設汽輪機具有M種負荷工況數據，且按照蒸汽流量由小到大的順序排列；

計算第j種負荷工況下流入第i個部件的蒸汽流量比其中，G_i,j,T為第j種負荷工況下流入第i個部件的蒸汽流量；

獲取第j種負荷工況下流入第i個部件的蒸汽壓力p_i,j,1,T、蒸汽密度ρ_i,j,g,T、流入第i個部件的蒸汽壓力p_i,j,2,T；

計算第j種負荷工況下第i個部件的導納

計算第j種負荷工況下第i個部件的導納比

其中，j＝1、2、…、M；

以g_i,j,T為自變量，為因變量，對關于的一組數據點進行曲線擬合，得到擬合表達式f_ai(g_i,T)。

3.如權利要求2所述的汽輪機的建模方法，其特征在于：

當1≤i≤N-1時，對關于的一組數據點采用指數擬合表達式進行擬合；

當i＝N時，從關于的一組數據點中，選擇一個蒸汽流量比作為第一分界值，將關于的一組數據點中，g_i,j,T小于第一分界值的部分作為第一部分，g_i,j,T不小于第一分界值的部分作為第二部分，且第一部分和第二部分分別采用兩階或兩階以上的表達式進行擬合。

4.如權利要求3所述的汽輪機的建模方法，其特征在于：

當i＝N時，記第一部分的擬合表達式為f_ai1(g_i,T)，第二部分的擬合表達式為f_ai2(g_i,T)；

則

其中，K_ai0、K_ai1、K_ai2為擬合常數。