[发明专利]一种基于热流建模的火电机组蓄能表征方法及系统

权利要求书

1.一种基于热流建模的火电机组蓄能表征方法，火电机组包括依次连接的多段过热器，其特征在于，火电机组蓄能表征方法包括：

基于预设过热器工作条件，建立所述火电机组对应的过热器能量流模型；

确定所述过热器能量流模型中每段过热器的热容流量参数；

基于每段所述过热器的热容流量参数，计算每段所述过热器对应的等效热阻数据；

根据每段所述过热器的热容流量参数和所述过热器能量流模型，确定所述过热器能量流模型中每段所述过热器的管壁温度以及每段所述过热器的输入温度；多个所述过热器的管壁温度构成状态变量；

将所述状态变量分别输入至预设传热状态方程和预设传热输出方程，以联立计算得到每段所述过热器的输出热能；所述预设传热状态方程是根据每段所述过热器对应的等效热阻数据以及每段所述过热器的输入温度确定的；所述预设传热输出方程是根据每段所述过热器对应的等效热阻数据、每段所述过热器的管壁温度以及每段所述过热器的输入温度确定的；

基于每段所述过热器的输出热能，计算所述火电机组的输出热能。

2.根据权利要求1所述的基于热流建模的火电机组蓄能表征方法，其特征在于，火电机组包括依次连接的初级过热器、屏式过热器和末级过热器；每段所述过热器对应的等效热阻数据包括所述过热器中冷流体的等效热阻数据和所述过热器中热流体的等效热阻数据；每段所述过热器对应的输入温度包括所述过热器中热流体的输入温度和所述过热器中冷流体的输入温度；

所述预设传热状态方程为：

其中，x表示状态变量，x＝[T_w1,T_w2,T_w3]^T，T_wi表示第i段过热器的管壁温度，c_p表示金属管壁比热容，M_i表示第i段过热器的金属质量，R_ih表示第i段过热器中热流体的等效热阻数据，R_ic表示第i段过热器中冷流体的等效热阻数据，T_hi,in表示第_i段过热器中热流体的输入温度，T_ci,in表示第i段过热器中冷流体的输入温度，u表示隐变量；i∈[1,2,3]，第1段过热器为初级过热器，第2段过热器为屏式过热器，第3段过热器为末级过热器。

3.根据权利要求2所述的基于热流建模的火电机组蓄能表征方法，其特征在于，所述预设传热输出方程为：

y＝g(x,u,t)；

其中，y＝Cx+D，

y表示火电机组的总蓄热量，y＝[Q₁,Q₂,Q₃,Q₄,Q₅,Q₆]^T，Q₁表示初级过热器中冷流体的换热量，即初级过热器的输出热能；Q₂表示屏式过热器中冷流体的换热量，即屏式过热器的输出热能；Q₃表示末级过热器中冷流体的换热量，即末级过热器的输出热能；Q₄表示初级过热器中金属蓄热，Q₅表示屏式过热器中金属蓄热，Q₆表示末级过热器中金属蓄热。

4.根据权利要求1所述的基于热流建模的火电机组蓄能表征方法，其特征在于，所述基于预设过热器工作条件，建立所述火电机组对应的过热器能量流模型，具体包括：

基于所述火电机组的基本数据，建立过热器物理模型；所述火电机组的基本数据包括火电机组中过热器的数量及连接顺序、金属管壁比热容、每段过热器的金属质量、金属管壁内热流体的热导和金属管壁内冷流体的热导；

基于预设锅炉过热器工作条件和所述过热器物理模型，建立所述火电机组对应的过热器能量流模型。