两相流体网络模型中阀门组的建模方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电厂仿真领域，特别是涉及两相流体网络模型中阀门组的建模方法和 系统。
【背景技术】
[0002] 随着我国电力工业的高速发展，大容量、高参数的机组已成为了主流，仿真系统也 由原来的纯培训系统慢慢转为可为生成提供优化方案以及指导生产的重要作用，也就是说 目前的高精度仿真系统慢慢由幕后慢慢向生产靠拢，对现场的实际生产发电产生更加直接 的影响，这就对仿真机的建模和计算精度提出了更高的要求。而随着在线仿真技术是未来 的发展趋势，这就对仿真建模的合理性有了更高的要求。
[0003] 在两相流体网络模型的建模中，支路网格的划分是基础，根据支路流量建立两相 流体网络模型。现有的支路网格的划分把任意一个阀门设备作为一条支路，设备与设备连 接处作为内部节点处理，再去计算每条支路流量。由于支路了节点较多，一方面，计算量较 大，另一方面，需要在现场对每个节点和支路进行检测以获取节点数据和支路数据，需要配 备大量的现场测量设备，成本较高。
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要提供一种成本低且计算量小的两相流体网络模型中阀门组的建模 方法和系统。
[0005] -种两相流体网络模型中阀门组的建模方法，包括：
[0006] 获取流体密度以及所述阀门组的每个阀门的当前阀位；
[0007] 根据所述流体密度和所述阀门组的每个阀门的当前阀位计算所述每个阀门的当 前流通能力；
[0008] 根据所述阀门组的每个阀门的当前流通能力计算所述阀门组的综合流通能力；
[0009] 根据所述综合流通能力在仿真系统中建立所述阀门组的支路网格，所述支路网格 包括两节点及连接于所述两节点之间的等效于所述阀门组的一支路。
[0010] 在其中一种实施方式中，根据所述流体密度和所述阀门组的每个阀门的当前阀位 计算所述每个阀门的当前流通能力的公式为：
[0011] Cv = CvMAX*Vp*Vp* P
[0012] 其中，Cv为当前流通能力，Vp为阀门的当前阀位，P为流体密度，CvMX为阀为最 大流通能力。
[0013] 在其中一种实施方式中，所述根据所述阀门组的每个阀门的当前流通能力计算所 述阀门组的综合流通能力包括：
[0014] 根据所述阀门组中所述阀门之间的连接关系，以所述每个阀门的当前流通能力作 为所述每个阀门所在支路的流量，通过代数方法分别计算所述阀门组的综合流通能力。
[0015] 在其中一种实施方式中，所述获取流体密度以及所述阀门组的每个阀门的当前阀 位的步骤为：获取监测到的所述流体密度以及所述阀门组的每个阀门的当前阀位，或，获取 用户输入的所述流体密度以及所述阀门组的每个阀门的当前阀位。
[0016] 在其中一种实施方式中，所述仿真系统为DCOSE。
[0017] 本发明还提供一种两相流体网络模型中阀门组的建模系统，包括：
[0018] 获取模块，用于获取流体密度以及所述阀门组的每个阀门的当前阀位；
[0019] 第一计算模块，用于根据所述流体密度和所述阀门组的每个阀门的当前阀位计算 所述每个阀门的当前流通能力；
[0020] 第二计算模块，用于根据所述阀门组的每个阀门的当前流通能力计算所述阀门组 的综合流通能力；
[0021] 建模模块，用于根据所述综合流通能力在仿真系统中建立所述阀门组的支路网 格，所述支路网格包括两节点及连接于所述两节点之间的等效于所述阀门组的一支路。
[0022] 在其中一种实施方式中，根据所述流体密度和所述阀门组的每个阀门的当前阀位 计算所述每个阀门的当前流通能力的公式为：
[0023] Cv = CvMAX*Vp*Vp* P
[0024] 其中，Cv为当前流通能力，Vp为阀门的当前阀位，P为流体密度，CvMX为阀为最 大流通能力。
[0025] 在其中一种实施方式中，所述第二计算模块，具体根据所述阀门组中所述阀门之 间的连接关系，以所述每个阀门的当前流通能力作为所述每个阀门所在支路的流量，通过 代数方法分别计算所述阀门组的综合流通能力。
[0026] 在其中一种实施方式中，所述获取模块，具体用于获取监测到的所述流体密度以 及所述阀门组的每个阀门的当前阀位，或，具体用于获取用户输入的所述流体密度以及所 述阀门组的每个阀门的当前阀位。
[0027] 在其中一种实施方式中，所述仿真系统为DCOSE。
[0028] 该两相流体网络模型中阀门组的建模方法，通过获取的流体密度以及阀门组的每 个阀门的当前阀位计算每个阀门的当前流通能力，再根据阀门组的每个阀门的当前流通能 力计算阀门组的综合流通能力，以根据综合流通能力在仿真系统中建立阀门组的支路网 格，每个阀门组被划分为一个支路网格。该两相流体网络模型的建模方法，由于每一阀门组 划分为一个支路网格、两个节点，且支路综合流通能力根据流体密度以及阀门的当前阀位 采用代数法计算得到，因此，节点数量减小从而使得计算量减小，另一方面，节点数量减小， 在现场需要监测的数据点也减小，从而降低了成本。
【附图说明】
[0029] 图1为一种两相流体网络模型中阀门组的建模方法的流程图；
[0030] 图2为一种典型的阀门组的示意图；
[0031] 图3为采用传统方法划分节点-支路的网格示意图；
[0032] 图4为采用本申请的方法划分节点-支路的网格示意图；
[0033] 图5为一种两相流体网络模型中阀门组的建模系统的模块示意图。
【具体实施方式】
[0034] 如图1所示，一种两相流体网络模型中阀门组的建模方法，包括：
[0035] SlO :获取流体密度以及阀门组的每个阀门的阀位。
[0036] 具体的，流体密度以及每个阀门的阀位可由用户通过上位机输入，或者，该仿真系 统与现场的检测装置连接，实时将现场的检测数据发送到仿真系统。
[0037] S30 :根据流体密度和阀门组的每个阀门的当前阀位计算每个阀门的当前流通能 力。
[0038] 阀门的当前流通能力与流体密度以及阀门的当前阀位有关，根据流体密度以及阀 门的当前阀位计算阀门的当前流通能力。
[0039] S50 :根据阀门组的每个阀门的当前流通能力计算阀门组的综合流通能力。
[0040] S70:根据综合流通能力在仿真系统中建立阀门组的支路网格，支路网格包括两节 点及连接于两节点之间的等效于阀门组的一支路。
[0041] 根据综合流通在仿真系统中建立阀门组的支路网格，每个阀门组被划分为一个支 路网格。
[0042] 该两相流体网络模型中阀门组的建模方法，通过获取的流体密度以及阀门组的每 个阀门的当前阀位计算每个阀门的当前流通能力，再根据阀门组的每个阀门的当前流通能 力计算阀门组的综合流通能力，以根据综合流通能力在仿真系统中建立阀门组的支路网 格，每个阀门组被划分为一个支路网格。该两相流体网络模型中阀门组的建模方法，由于每 一阀门组划分为一个支路网格、两个节点，且支路综合流通能力根据流体密度以及阀门的 当前阀位采用代数法计算得到，因此，节点数量减小从而使得计算量减小，另一方面，节点 数量减小，在现场需要监测的数据点也减小，从而降低了成本。
[0043] 具体的，步骤S30中，根据流体密度和阀门组的每个阀门的当前阀位计算每个阀 门的当前流通能力的公式为：
[0044] Cv = CvMAX*Vp*Vp* P
[0045] 其中，Cv为当前流通能力，Vp为阀门的当前阀位，P为流体密度，CvMX为阀为最 大流通能力。
[0046] 在其中一种实施方式中，步骤S50包括：根据阀门组中阀门之间的连接关系，以每 个阀门的当前流通能力作为每个阀门所在支路的流量，通过代数方法分别计算阀门组的综 合流通能力。
[0047] 在具体的实施方式中，该仿真系统为DCOSE (分布式仿真支撑环境），其包括实时 数据库服务、实时计算引擎、计算机辅助建模系统、操作员终端的建立及运行四大部分。其 中计算机辅助建模系统又包含5个解决方案：流体网络自动建模、控制回路组态、电气网络 自动建模、梯形图建模和一般方式的图形组态。
[0048] 该两相流体网络模型的建模方法，适用于阀门组，例如电厂系统中除氧器上水调 门阀门组、锅炉上水调门阀门组等，阀门组包括至少两条并联的支路，每一支路上包括至少 一个阀门。
[0049] 以图2典型阀门组为例，进行说明。
[0050] 在传统的流体网络模型中，是将任意一个设备作为一条支路，设备与设备连接处 作为内部节点处理。若将图2中的典型阀门组划分节点-支路网格，会划分为6个节点以 及7条支路，具体如图3所示。
[0051] 采用本申请的建模方法，将每一阀门组划分为一个支路网格以及两个节点，如图4 所示。
[0052] 假设各节点的流体为不可压缩流体，则阀门1、阀门2和阀门3的流量相同，阀门 4、阀门5和阀门6的流量相同。
[0053] 根据每个阀门的当前流通能力的公式，可计算每个阀门的当前流通能力：
[0054] Cv1= CvMAX ^Vp1=IiVp1* P ；
[0055] Cv2= CvMAX 2*Vp2*Vp2* P ;
[0056] Cv3= CvMAX 3*Vp3*Vp3* P ;
[0057] Cv4= CvMAX 4*Vp4*Vp4* P ;
[0058] Cv5= CvMAX 5*Vp5*Vp5* P ;
[0059] Cv6= CvMAX 6*Vp6*Vp6* P ;
[0060] Cv7= CvMAX 7*Vp7*Vp7* P ;
[0061] 其中，下标的1、2、3、4、5、6、7分别与阀门号对应。
[0062] 按图3中的网格划分方法，则有6个节点，分别为节点1~节点6,其压力分别Pl， P2, P3, P4, P5, P6,共有7条支路，分别为支路1~支路7。
[0063] 对于支路1，其中含有设备阀门1，它的上节点为1号节点下节点为3号节点，则在 阀门1中流过的流量可表示为：
[0064] F12= CvMAX ^Vp1Wp1* P * (P3-P1) (1)