[发明专利]基于dSPACE的燃气轮机联合仿真平台及方法

说明书

本发明提供一种基于dSPACE的燃气轮机联合仿真平台及方法，包括：燃气轮机控制系统，燃气轮机控制系统包括控制模块以及供控制模块信息交互的反馈信息输入端和控制信息输出端；燃气轮机仿真模型，燃气轮机仿真模型用于模拟真实燃气轮机以获取真实燃气轮机在预设工况下的热力学参数；dSPACE仿真系统，dSPACE仿真系统包括模型计算处理模块、将编译后的燃气轮机仿真模型导进模型计算处理模块的模型导入端以及供模型计算处理模块信息交互的仿真信息输出端和控制信息输入端。本发明能够降低燃气轮机技术的开发风险，节约研发时间和研发成本，并且为电厂技术人员的培训提供很好的实践平台。

技术领域

本发明涉及燃气轮机仿真技术领域，特别是涉及一种基于dSPACE的燃气轮机联合仿真平台及方法。

背景技术

燃气轮机(Gas Turbine)是以不断流动的工质带动叶轮进行高速的旋转，将燃料的能量转化为输出功的内燃式的动力机械，主要部件是由压气机、燃烧室和透平及各辅助系统等组成。

现如今的燃气轮机测试技术一般有两种。一种是采用实物来进行测试，这种方法有很多缺点，首先开发一款新的燃气轮机就要耗费十几、二十几年的时间，而且制造一台燃气轮机所需材料以及成本也很高，若是测试时出了点误差，将会导致整台燃气轮机发生事故，设备受损。所以这种测试技术时间和材料成本等过高，而且安全性难以确定。

第二种则是利用仿真软件如MATLAB/Simulink等进行仿真测试，这种测试方法可以方便地进行各种工况试验，简单可控，且成本低，安全。但是毕竟这是理论范畴上的仿真，在现实中存在硬件和设备等上的差别，所以现场的实物测试仍然是必不可少的一个环节。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种基于dSPACE的燃气轮机联合仿真平台及方法，能够极大地降低燃气轮机技术的开发风险，节约研发时间和研发成本，并且为电厂技术人员的培训提供很好的实践平台。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于dSPACE的燃气轮机联合仿真平台，包括：

燃气轮机控制系统，燃气轮机控制系统包括控制模块以及供控制模块信息交互的反馈信息输入端和控制信息输出端，控制模块具有真实燃气轮机的控制逻辑；

燃气轮机仿真模型，燃气轮机仿真模型用于模拟真实燃气轮机以获取真实燃气轮机在预设工况下的热力学参数，燃气轮机仿真模型通过Simulink仿真软件建立；

dSPACE仿真系统，dSPACE仿真系统包括模型计算处理模块、将编译后的燃气轮机仿真模型导进模型计算处理模块的模型导入端以及供模型计算处理模块信息交互的仿真信息输出端和控制信息输入端，仿真信息输出端与反馈信息输入端通信连接，控制信息输入端与控制信息输出端通信连接；

在仿真过程中，燃气轮机控制系统发出控制信息并且通过dSPACE仿真系统将控制信息输送至燃气轮机仿真模型，控制信息在燃气轮机仿真模型中进行处理变换和逻辑运算以仿真运行时的真实燃气轮机，燃气轮机仿真模型通过dSPACE仿真系统将状态信息反馈至燃气轮机控制系统以指导燃气轮机控制系统输出下一步的控制信息，直至完成对真实燃气轮机的所有仿真动作。

优选地，所述燃气轮机仿真模型是根据真实燃气轮机的启动特性曲线或者变工况瞬态机理构建而成的。

优选地，所述燃气轮机仿真模型包括压气机子模型、燃烧室子模型、透平子模型以及转子子模型。

优选地，所述燃气轮机联合仿真平台还包括与燃气轮机仿真模型相适配的辅助仿真模型，辅助仿真模型包括进排气系统子模型、燃料系统子模型、执行机构子模型以及静态变频启动装置子模型。

优选地，由所述燃气轮机控制系统发出的控制信息包括盘车指令、清吹指令、直启指令、静态变频启动装置运行指令、并网用闸刀指令、值班阀开度指令以及预混阀开度指令。