[发明专利]燃煤电站动态机理模型建模方法

说明书

本发明实施方式提供一种燃煤电站动态机理模型建模方法，属于建模仿真技术领域。方法包括：依据燃煤电站的工艺特点，将燃煤电站划分为燃烧设备段、传热设备段、热功转化设备段、流体压缩输运设备段及发电设备段；分别建立燃烧设备段模型、传热设备段模型、热功转化设备段模型、流体压缩输运设备段模型及发电设备段模型；确定各分段模型的输入输出关系，将各分段模型耦合得到燃煤电站的动态机理模型。本发明通过将电站设备划分为多个区段，针对不同区段采用不同建模方法，较传统建模方法提高了计算精度、减少了计算误差，保持了燃煤电站动态模拟结果的可靠性。

技术领域

本发明涉及建模仿真技术领域，具体地涉及一种燃煤电站动态机理模型建模方法。

背景技术

随着信息、通信技术的快速发展，世界工业技术向智能化方向加快发展转型，智能化技术的发展为燃煤电站改变生产运行方式提供了条件。但是，燃煤电站处于复杂的煤质边界、环境参数边界、电网负荷边界条件下，燃煤电站的实际运行过程非常复杂。为提高燃煤电站的智能化运行水平，需要详细准确的掌握燃煤电站的动态特性，因此，需要建立燃煤电站动态机理模型。同时，燃煤电站的机理模型也可以作为燃煤电站的数字孪生体，用于预测燃煤电站的未来行为特征，为燃煤电站的灵活、高效运行提供支撑。因此，燃煤电站动态机理模型是燃煤电站智能化的关键。

然而，燃煤电站由锅炉、汽轮机、发电机及管路等各类复杂设备构成，系统强耦合、流程复杂。在建立燃煤电站机理模型时，计算结果的精确度及计算速度之间存在矛盾。因此，如何建立尽可能准确地模拟燃煤电站的动态特性又能简化求解流程的燃煤电站机理模型，是燃煤电站动态特性模拟、智能电站等领域亟待解决的关键技术难题之一。

发明内容

本发明实施方式的目的是通过将燃煤电站的设备按工艺特点进行归类，分为不同区段，针对不同区段的设备采用不同的建模方法，以解决现有燃煤电站机理模型建模方法计算复杂，计算速度慢的问题。

为了实现上述目的，在本发明的第一方面，提供一种燃煤电站动态机理模型建模方法，包括：

依据所述燃煤电站的工艺特点，将所述燃煤电站划分为燃烧设备段、传热设备段、热功转化设备段、流体压缩输运设备段及发电设备段；

对所述燃煤电站进行分段建模，分别建立燃烧设备段模型、传热设备段模型、热功转化设备段模型、流体压缩输运设备段模型及发电设备段模型；

依据所述燃煤电站的工艺特点，确定各分段模型的输入输出关系，对所述燃烧设备段模型、传热设备段模型、热功转化设备段模型、流体压缩输运设备段模型及发电设备段模型进行耦合，得到所述燃煤电站的动态机理模型。

可选地，所述燃烧设备段模型、热功转化设备段模型、流体压缩输运设备段模型及发电设备段模型采用稳态模型建模得到，所述传热设备段模型采用集总参数法建模得到。

可选地，所述传热设备段包括锅炉受热面、回热加热器、凝汽器及冷却塔，所述传热设备段模型的建立方法，包括：

分别建立所述锅炉受热面、回热加热器、凝汽器及冷却塔的流动与换热模型。

可选地，所述锅炉受热面、回热加热器、凝汽器及冷却塔的流动与换热模型为两相流6方程模型。

可选地，所述回热加热器、凝汽器及冷却塔的流动与换热模型的建立方法，包括：

将所述回热加热器划分为若干区段，针对每个区段建立流动与换热模型；

将所述凝汽器划分为若干区段，针对每个区段建立流动与换热模型；

将所述冷却塔划分为若干区段，针对每个区段建立流动与换热模型。

可选地，所述锅炉受热面包括：

锅炉水冷壁及对流受热面；