[發(fā)明專利]一種聯(lián)合循環(huán)機組整體熱力性能試驗不確定度評估方法

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• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112131685A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何欣欣;裴東升;薛志恒;陳會勇;劉磊;楊可;賈晨光;王偉鋒;趙杰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F17/18;G06F111/10;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種聯(lián)合循環(huán)機組整體熱力性能試驗不確定度評估方法，其特征在于，包括如下步驟：

A、針對需要進行熱力性能試驗不確定度計算的聯(lián)合循環(huán)機組，建立輸入量X與輸出量熱耗率HR(X)和輸出功率P(X)之間的數(shù)學(xué)物理方程，進入步驟B；

B、收集聯(lián)合循環(huán)機組熱力性能試驗中，所有輸入量對應(yīng)試驗儀器及儀表的準確度和參數(shù)分布類型，試驗儀器及儀表包括濕度變送器、壓力變送器、溫度變送器、流量測量裝置、燃氣成分分析儀、電功率計，進入步驟C；

C、安裝試驗儀器及儀表，對聯(lián)合循環(huán)機組進行熱力性能試驗，采集并收集試驗數(shù)據(jù)，計算每一個測試儀器及儀表對應(yīng)試驗數(shù)據(jù)的輸入量矩陣X和標準不確定度進入步驟D；

D、根據(jù)試驗儀器及儀表的準確度和參數(shù)分布類型，計算每一個測試儀表的標準不確定度進入步驟E；

E、根據(jù)和產(chǎn)生隨機變量ΔX，并利用步驟A中所確立數(shù)學(xué)物理方程中計算對應(yīng)的輸出量HR(X+ΔX)和P(X+ΔX)，進入步驟F；

F、進行第N次重復(fù)性計算，N的初始值為1，將所有重復(fù)性計算的輸出量結(jié)果進行概率分布統(tǒng)計，計算試驗不確定度U_N；當(dāng)前后兩次計算試驗不確定度的絕對偏差|U_N-U_N-1|大于目標值ΔU₀時，令N＝N+1，返回步驟E；當(dāng)前后兩次計算試驗不確定度偏差|U_N-U_N-1|小于等于ΔU₀時，計算結(jié)束，得到計算次數(shù)N₀和最終的輸出量概率分布曲線，根據(jù)概率分布曲線的標準差σ計算最終的試驗不確定度U。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合循環(huán)機組整體熱力性能試驗不確定度評估方法，其特征在于，該方法適用于“一拖一”、“二拖一”型式聯(lián)合循環(huán)機組的性能試驗。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合循環(huán)機組整體熱力性能試驗不確定度評估方法，其特征在于，步驟A中，熱耗率HR對應(yīng)的輸入量包括燃料流量、燃料熱值、空氣溫度、空氣相對濕度、大氣壓力、燃氣輪機發(fā)電機輸出功率、汽輪機發(fā)電機輸出功率；輸出功率P對應(yīng)的輸入量包括燃氣輪機發(fā)電機功率因數(shù)輸出功率、燃氣輪機發(fā)電機功率因數(shù)、汽輪機發(fā)電機功率因數(shù)輸出功率、汽輪機發(fā)電機功率因數(shù)；熱耗率HR和輸出功率P的數(shù)學(xué)物理表達式如公式(1)所示：

式中：X_iHR和X_jP分別為熱耗率和輸出功率對應(yīng)的輸入量，i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,m；方程的建立方法參照ASME PTC 46-2004《全廠整體性能試驗標準》。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合循環(huán)機組整體熱力性能試驗不確定度評估方法，其特征在于，步驟B中，試驗儀器及儀表準確度的來源為檢定或者校準證書、出廠試驗報告、產(chǎn)品說明書或者使用手冊、國家或類似文件給出的重復(fù)性極限能夠溯源的文件資料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合循環(huán)機組整體熱力性能試驗不確定度評估方法，其特征在于，步驟C中，試驗數(shù)據(jù)的輸入量矩陣X由公式(2)計算，試驗數(shù)據(jù)的標準不確定由公式(3)計算：

式中：x_i為試驗數(shù)據(jù)，為試驗數(shù)據(jù)的平均數(shù)，n為試驗時間段內(nèi)同一試驗數(shù)據(jù)點的采集數(shù)量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合循環(huán)機組整體熱力性能試驗不確定度評估方法，其特征在于，步驟D中，試驗儀器及儀表的標準不確定由公式(4)進行計算：

式中：b和a為儀器及儀表準確度概率分布的上界和下界，σ為正態(tài)分布的標準差，β為梯形分布的上底半寬與下底半寬之比。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合循環(huán)機組整體熱力性能試驗不確定度評估方法，其特征在于，步驟E中，隨機變量ΔX由公式(5)計算：

式中：rand[-1,1]為在區(qū)間[-1,1]的隨機數(shù)生成函數(shù)。