一种基于labview的亚临界火电机组增强激励仿真建模方法_2

文档序号:9751059阅读:来源:国知局
强激励仿真模型进行修正,最后针对所述机组的增强激励仿真模型的动态特性,利用所 述在线机组数据和所述机组的增强激励仿真模型输出数据的偏差,迭代优化出最优的仿真 模型参数数值。
[0034] 进一步的,所述步骤5中锅炉侧仿真模型内的参数值包括但不限于:水冷壁辐射换 热系数、前屏辐射换热系统、过热蒸汽侧换热系数、过热蒸汽烟气蒸汽侧换热系数、再热蒸 汽蒸汽侧换热系数和再热蒸汽烟气蒸汽侧换热系数;
[0035] 所述汽机侧仿真模型内的参数值包括但不限于:通流结垢系数、流量压力比、传导 热传递系数、对流热传递系数、环境放热系数、水位系数、层流和紊流的过渡压差、动态蒸发 常数、动态凝结常数、壳侧汽区向环境的散热系数、壳侧水区与管道之间的换热系数、管道 中的水比热壳侧水区向环境的散热系数加热器水位折算系数、超压放汽导纳、除盐能力、树 脂效率衰减的时间常数、正常的流导、与导电率有关的流导减少系数、最小导电率和树脂效 率衰减的时间常数。
[0036]进一步的,所述步骤8中的调试方法具体如下:在锅炉侧和汽机侧调试前首先分别 对锅炉侧增强激励仿真模型和汽机侧增强激励仿真模型包含的子模型进行调试,从已知的 一个模型平衡状态即稳态点开始,在稳态下通过对比不同负荷下的稳态参数,对锅炉侧增 强激励仿真模型和汽机侧增强激励仿真模型的正确性进行测试;完成各个锅炉侧增强激励 仿真模型和汽机侧增强激励仿真模型的调试后,将子模型连接成一个完整的机组仿真系 统,对整个系统模型进行调试。
[0037]本发明的有益效果如下:
[0038]随着电力工业的发展和科学技术的进步,电网发电机组不断向着大容量、高参数 方向迈进,自动化程度越来越高,对机组自动化控制提出了更高的要求。由于亚临界机组特 性复杂多样性,RB试验和循环流化床的控制方案具有现场调试周期长、风险高、控制逻辑不 易实现等特点,迫切需要应用新的控制理论和控制策略,希望在应用推广之前能够具备以 下两方面条件:第一,进行仿真试验,目前仿真机均是按照一定工况运行静态数据对机组进 行仿真设计,只能保证在设计工况具备一定的精度,与实际运行情况有较大的误差,没有考 虑实际存滞后和传导带来的时间问题,据此所得到的仿真模型与实际生产特性必然有很大 的偏差;原有的亚临界火电仿真模型只是在50%,80%,100%等几个静态负荷点来激励仿 真,从而获得静态工况下的模型数据以及参数,并不足以真正的反应现场工况的变化;火电 机组现场机组类型众多,没有通用的数据接口和仿真模型接口可以兼容所有火电机组设 备,开发接口不统一,而且难于调试和现场应用。
[0039]因此需要能够有一个生产试验标准化平台,可实现生产试验性能效果的的预估评 价,实现各先进控制算法的验证性能分析等功能需求。
[0040]本发明实现了电网主力发电机组的实际数据与仿真模型对接,有机紧密的将生产 实际与科研联系起来,同时结合当电网运行的可靠性和解决遇到的各种问题初步分析,并 开展了系列化的优化策略体系研究。利用增强激励式仿真预测模型和评价方法,规范先进 控制策略走向运行现场的每一个环节,参考成果内容编制了实用的电厂内部控制策略与实 施管理制度,开展了控制策略制定、仿真迭代优化和控制策略寿命及风险评估,最终达到以 生产带来的效益推动科技研发的目的。通过整合先进控制策略的迭代优化工作,减少调试 时间和增加试验安全性,同时取得了较好的经济效益。
[0041 ]将原有的仿真平台改进为在线数据激励的试验仿真平台,针对RB生产试验和建立 仿真模型,实现仿真模型响应特性与现场实际特性趋近度达90%,使仿真平台成为可以真 正服务于生产试验的技术支撑平台;
[0042]基于在线数据仿真平台的模型,通在仿真平台上的迭代优化工作,提供大型机组 RUNBACK工况时,机组能否安全运行的一种计算方法;减少调试时间和增加试验安全性,解 决遇到的各种问题减少服务次数,降低现场风险,提升服务质量;
[0043]应用基于LABVIEW的亚临界火电机组增强激励仿真建模方法对RB试验划分边界进 行仿真建模评估后,将解决实际问题的服务次数从平均10次降低到2次,缩减成本15%,提 高工程进度13;单台机组年节省机组热态启动费用670万,节省冷态费用380万,确保RB-次 成功率97%,对机组和电网冲击幅度降低了81 %。
【附图说明】
[0044]图1为本发明中模块的结构图。
[0045] 图2为本发明中模块变量的连接方式示意图。
[0046] 图3为本发明中风烟系统仿真子模型结构示意图。
[0047] 图4为本发明中主蒸汽系统仿真子模型结构示意图。
[0048] 图5为本发明中高压缸及高旁系统仿真子模型结构示意图。
[0049] 图6本发明中高加及抽汽系统仿真模型结构示意图。
【具体实施方式】
[0050] 下面结合实施例和附图1~6对本发明做进一步详细说明。
[0051 ]本实施例的具体方法如下:
[0052]步骤1、在通用型机组在线数据综合智能校验平台基础上,将在线机组数据和仿真 模型对接。将数据按照工况分为若干工况预置条件,首先按照一定工况运行静态数据对机 组进行仿真设计校验,保证仿真模型在设计工况满足实际生产试验的精度要求,比如原有 仿真模型只要求在50%和100%负荷工况满足仿真操作要求精度即可,那么为了满足仿真 试验的要求,就进一步将仿真模型工况细分,以10%为档位,分别设置10%、30%、50%、 70%、100%等负荷工况条件,需要将机组在线数据对仿真模型进行修正,提高模型的精确 性和可用性;其次,针对仿真模型的动态特性,利用在线数据和仿真模型输出数据的偏差, 迭代优化最优的仿真模型参数数值。最终,达到仿真模型和实际机组特性相似度逼近的目 的。
[0053] 在LabView平台上,将获得的数据经过归一化处理后数据按照亚临界火电机组仿 真模型实际对应关系,一一和亚临界火电机组仿真模型相应的数据点进行对接,同时将必 须的数据与仿真模型相关联的DCS系统进行对接,建立相关的增强激励仿真模型。
[0054] 所述基于LABVIEW的仿真算法的原理如下:
[0055] 在电厂中有许多类似的设备,如一次风机、磨煤机密封风机等属于离心式风机;过 热器一级减温水出/入口隔离阀、过热器二级减温水出/入口隔离阀、过热器一、二级减温水 调节阀等、锅炉主给水阀都属于阀门一类设备;送风机、引风机同属于轴流式风机;各种电 动设备的马达等等。以风机为例,一次风机、磨煤机密封风机同属于离心式风机,它们的结 构原理相似,只是具体参数(容量、扬程、功率等)不同。又如阀门,过热器一级减温水出口隔 离阀与锅炉主给水阀原理结构类似,不同的是阀门的导纳、阀门行程时间等参数。因此,在 电厂仿真模型开发中,这些同类型设备的数学模型用同一个子程序来进行计算,这个子程 序就是算法,每个算法对应一个算法名和算法号。以加法器为例(假定加法器的算法号为 ALG100,算法名为SUM),算法结构和程序如下:
[0056] ALG100(in[],out[],coef[],dt)
[0057] {
[0058] //注释:该算法的作用是将输入数值乘以系数后再求和,一共五个输入
[0059] //变量定义
[0060] realin[],out[],coef[],dt
[0061 ] out[1] = in[1]*c
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