[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

摘要

本发明公开了一种基于蚁群算法获取汽轮机高压调门组流量的方法，考虑了主汽阀后压力、调门组开度、调节级后压力以及调节级后汽轮机机组运行状态对高压调门组流量的影响，利用实验数据、汽轮机每组高压调门的开度分别对调节级后压力和每组调门后压力进行初始化；确定调节级后压力与调门组流量之间的关系；根据蚁群算法决定进入下一次迭代中的调节级后压力的初始值，迭代计算调节级后压力，最终计算出汽轮机高压调门组流量。该方法具有高求解精度、高求解速度、稳定等优点，克服了传统建模计算高压调门组流量实现难度大、计算速度缓慢的问题，对电厂在线监测汽轮机高压调门是否正常运行以及辅助开发相应变工况控制系统有重要的意义。

主权项

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：Gmaxf=Gmaxf00p01p00,]]>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，Gmaxf00=G0nβ,β=1p20/p00≤0.5461-(p02/p00-10.546-1)2,p20/p00>0.546;]]>(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,...,xn}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ΣGi，利用调门组流量的初始值ΣGi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xj对应的流量Gj，得到相应数组A，其中Gj＝Gmaxf*f1(Δp0,xj)；3)利用调门组开度{x1,x2,...,xn}，计算每组调门后压力的初始值，计算公式如下：p11(i)=(p00-Δp0)GiGmaxf*p01p00,]]>式中，Gi是每组调门流量的初始值，根据该组调门开度xi在开度分段中的位置求出：Gi=Gj-1+(Gj-Gj-1)xi-xj-1xj-xj-1,]]>xj‑1≤xi≤xj；(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∑Gxi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∑Gxi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Gxi和通过该组喷嘴的流量nGxi，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Gxi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∑Gxi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。