[发明专利]一种基于蚁群算法获取汽轮机高压调门组流量的方法

权利要求书

1.一种基于蚁群算法获取汽轮机高压调门组流量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)利用汽轮机额定主汽阀门后压力额定调节级后压力额定主汽流量G₀、汽轮机高压调节级调门组数n和汽轮机变工况下主汽阀门后压力计算变工况下单个调门组的最大流量Gmaxf；所述变工况下单个调门组的最大流量Gmaxf的表达式为：

$G\max f={\mathrm{Gmaxf}}_0^0\frac{p_0^1}{p_0^0},$

式中，为额定主汽阀门后压力下通过单个调门的最大蒸汽流量，

${\mathrm{Gmaxf}}_0^0=\frac{G_0}{n\mathrm{\β}},\mathrm{\β}=\left\{\begin{array}{cc}1& p_2^0/p_0^0\≤0.546\\ \sqrt{1-{\left(\frac{p_0^2/p_0^0-1}{0.546-1}\right)}^2},& p_2^0/p_0^0\>0.546\end{array}\right.;$

(2)将表征调节汽门压降Δp、开度x-流量因子Gf特性的曲线f₁进行分段处理，并利用变工况下单个调门组的最大流量Gmaxf和调门组开度{x₁,x₂,...,x_n}计算每组调门后压力的初始值，利用每组调门后压力的初始值计算每组调门流量的初始值并相加得到调门组流量的初始值ΣG_i，利用调门组流量的初始值ΣG_i计算调节级后压力的初始值；所述计算每组调门后压力的初始值，包括以下步骤：

1)设调节汽门压降Δp的值为额定工况下的压降值Δp₀，根据的大小，将开度x分成j段，取每段的端点值构成开度数组；

2)设开度数组中每个开度x_j对应的流量G_j，得到相应数组A，

其中G_j＝Gmaxf*f₁(Δp₀,x_j)；

3)利用调门组开度{x₁,x₂,...,x_n}，计算每组调门后压力的初始值，计算公式如下：

$p_1^1\left(i\right)=(p_0^0-{\mathrm{\Δp}}_0)\frac{G_i}{G\max f}*\frac{p_0^1}{p_0^0},$

式中，G_i是每组调门流量的初始值，根据该组调门开度x_i在开度分段中的位置求出：

$G_i=G_{j-1}+(G_j-G_{j-1})\frac{x_i-x_{j-1}}{x_j-x_{j-1}},$

x_j-1≤x_i≤x_j；

(3)利用迭代算法，并根据蚁群算法获取每次迭代调节级后压力的初始值，反复迭代直至调门组流量∑Gx_i与通过汽轮机后续级的流量Gs之间的误差ΔnG小于给定的误差值，得到调门组流量∑Gx_i的最终值；所述根据蚁群算法获取每次迭代调节级后压力的初始值，包括以下步骤：

1)在每次迭代中，对于任意第i组，利用该组调门后压力计算出通过该组调节汽门的流量Gx_i和通过该组喷嘴的流量nGx_i，不断改变进行内部迭代计算，使两者之间误差小于给定值后得到该组调节汽门的流量Gx_i在此次迭代中的值；

2)根据蚁群算法更新信息结点数组Jd(n)，所述信息节点数组Jd(n)是一个包含n个信息节点的三维数组，对于每个信息节点的数据对应数组中的一列，包含本次迭代中调节级后压力的初始值调门组流量∑Gx_i与通过汽轮机后续级的流量Gs之间的误差ΔnG和信息素浓度xxs(n)；

3)随机生成一个介于0～1之间的数r，在信息节点数组Jd(n)中，找到第i个节点数组，使其满足：同时利用确定的i值计算进入下一次迭代的调节级后压力的初始值。