[發明專利]一種汽輪機甩負荷后轉速飛升的靜態仿真預測方法

有效

• 申請號: 202110636008.7
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113361107B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 李冰天;梁卓;邢志剛;杜新江;楊森;楊旭輝;王龍川;夏亞磊;原崢;張許陽
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司中南電力試驗研究院;大唐三門峽電力有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 鄭州中鼎萬策專利代理事務所(普通合伙) 41179
• 代理人: 林新園

本發明涉及一種汽輪機甩負荷后轉速飛升的靜態仿真預測方法，其技術方案是，在靜態下預測機組甩負荷后的轉速飛升值或評估閥門卡澀、關閉時間超標等對轉速飛升造成的量化值，作為評價調節系統動態特性的相關依據，轉速飛升預測值準確度高，可用來指導電廠技術人員進行檢修，除此之外，還可以用來評估設備改造以后對調節系統動態特性的影響，比如更換高調門，造成閥門關閉時間變化、延時時間τ對于轉速飛升的影響，是汽輪機甩負荷后轉速飛升預測方法上的創新。

技術領域

本發明涉及一種汽輪機甩負荷后轉速飛升的靜態仿真預測方法。

背景技術

目前汽輪機組的運行期間呈現以下幾個特點：1)國內絕大部分發電機組投產后就沒有再進行過實際甩負荷試驗；2)很多機組閥門活動試驗只進行100％～85％行程，還有一些機組閥門出現了卡澀卻還仍然堅持運行；3)機組投產后多進行過檢修、調節系統改造、閥門更換、通流改造等，設備實際特性與新建時有一定差別。

超速保護系統是一個跨專業的系統，需要控制系統和執行機構能夠配合較好，某一環節出現問題，便有可能造成轉速過度飛升。甩負荷試驗雖然是考核汽輪機調節系統動態特性有效而可靠的方法，但從目前情況來看，進行甩負荷試驗存在一些現實困難，比如甩負荷后往往無法重新快速并網，影響機組發電量，而且甩負荷試驗屬于破壞性試驗，有可能會造成設備損壞，所以發電機組普遍不開展實際甩負荷試驗，因此，其改進和創新勢在必行。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種汽輪機調速系統穩定性判斷方法，可有效解決汽輪機調速系統穩定性分析及故障診斷的問題。

本發明解決的技術方案是：

一種汽輪機甩負荷后轉速飛升的靜態仿真預測方法，包括以下步驟：

步驟1：油動機時間常數T_ydj、延時時間τ辨識

汽輪機組停機狀態下，在熱工電子間接出以下信號：1號高調門LVDT次級線圈電壓、2號高調門LVDT次級線圈電壓、3號高調門LVDT次級線圈電壓、4號高調門LVDT次級線圈電壓、1號再熱調門LVDT次級線圈電壓、2號再熱調門LCDT次級線圈電壓、手動打閘信號、發電機并網開關動作信號、OPC動作信號，再將以上信號接入高速數據采集儀，然后將1～4號高調門、1～2號再熱調門開啟至全開，操作發電機并網開關動作，使OPC動作信號，然后OPC信號使各調門全關，測取延時時間和調節閥由全開至全關的動作曲線，從而得到油動機時間常數T_ydj和延時時間τ，具體方法為：

(1)延時時間τ＝OPC信號動作時間-發電機并網開關動作時間；

(2)油動機時間常數T_ydj通過以下傳遞函數獲取：

其中：s為發電機并網開關動作，上述傳遞函數中，輸入是發電機并網開關動作，輸出是油動機(調節閥)開度；G_ydj代表發電機并網開關動作后經過慣性環節的實際響應過程；

根據調節閥動作曲線，采用以上傳遞函數進行辨識，通過改變T_ydj的值，使仿真曲線與實際測試曲線接近重合，當仿真曲線和實際測試曲線偏差小于1％時，對應的T_ydj即為油動機時間常數；

利用上述方法辨識得到4個高調門的油動機時間常數和2個再熱調閥的油動機時間常數，分別將4個高調門的油動機時間常數取平均值和2個再熱調閥的油動機時間常數取平均值，高調門油動機時間常數平均值用T_gtm表示，再熱調閥油動機時間常數平均值用T_ztm表示；

步驟2：高調門、再熱調閥流量特性辨識