[发明专利]一种汽轮机的建模方法

权利要求书

1.一种汽轮机的建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

A1：沿蒸汽流动方向，根据汽轮机的所有抽汽口的位置，将进汽口与排汽口之间的部分划分成多个节段，每个节段内的所有级形成一个部件，记部件总数为N；

A2：令当前时刻T＝1，获取初始化0时刻汽轮机的转速n₀；

A3：获取初始化0时刻第i个部件的导纳a_i,0；

获取当前时刻T的发电机阻力矩M_e,T、流入第i个部件的蒸汽压力p_i,1,T、蒸汽密度ρ_i,g,T和流出第i个部件的蒸汽压力p_i,2,T；

计算当前时刻T流经汽轮机第i个部件的蒸汽流量以及蒸汽流量比其中，为额定工况下流入第i个部件的蒸汽流量；

计算当前时刻T的汽轮机第i个部件的导纳其中，为额定工况下第i个部件的导纳，f_ai(g_i,T)为根据不同负荷工况下第i个部件导纳比与蒸汽流量比的一组数据点进行拟合得到的表达式；

计算当前时刻T的汽轮机第i个部件的功率其中，为额定工况下第i个部件的功率，f_Pi(g_i,T)为根据不同负荷工况下第i个部件功率比与蒸汽流量比的一组数据点进行拟合得到的表达式；

其中，i＝1、2、…、N；

A4：计算当前时刻T的汽轮机的转矩其中，P_t,T为当前时刻T的汽轮机总功率，且n_T-1为前一时刻T-1的汽轮机的转速；

计算当前时刻T的汽轮机的机械损失折算转矩其中，P_ml0为额定工况下汽轮机的机械损失功率，n_R为汽轮机的额定转速；

计算当前时刻T的汽轮机的鼓风损失折算转矩其中，P_fl0为额定工况下汽轮机的鼓风损失功率；

计算当前时刻T的汽轮机的转速其中Δt为相邻两个时刻的时间步长，J为汽轮发电机组转动惯量；

A5：令T＝T+1，返回步骤A3。

2.如权利要求1所述的汽轮机的建模方法，其特征在于：步骤A3中，f_ai(g_i,T)采用最小二乘法进行拟合，具体拟合方法如下：

设汽轮机具有M种负荷工况数据，且按照蒸汽流量由小到大的顺序排列；

计算第j种负荷工况下流入第i个部件的蒸汽流量比其中，G_i,j,T为第j种负荷工况下流入第i个部件的蒸汽流量；

获取第j种负荷工况下流入第i个部件的蒸汽压力p_i,j,1,T、蒸汽密度ρ_i,j,g,T、流入第i个部件的蒸汽压力p_i,j,2,T；

计算第j种负荷工况下第i个部件的导纳

计算第j种负荷工况下第i个部件的导纳比

其中，j＝1、2、…、M；

以g_i,j,T为自变量，为因变量，对关于的一组数据点进行曲线拟合，得到拟合表达式f_ai(g_i,T)。

3.如权利要求2所述的汽轮机的建模方法，其特征在于：

当1≤i≤N-1时，对关于的一组数据点采用指数拟合表达式进行拟合；

当i＝N时，从关于的一组数据点中，选择一个蒸汽流量比作为第一分界值，将关于的一组数据点中，g_i,j,T小于第一分界值的部分作为第一部分，g_i,j,T不小于第一分界值的部分作为第二部分，且第一部分和第二部分分别采用两阶或两阶以上的表达式进行拟合。

4.如权利要求3所述的汽轮机的建模方法，其特征在于：

当i＝N时，记第一部分的拟合表达式为f_ai1(g_i,T)，第二部分的拟合表达式为f_ai2(g_i,T)；

则

其中，K_ai0、K_ai1、K_ai2为拟合常数。