電廠熱力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)建模仿真軟件開發(fā)及應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-02-15 11:51
能源是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈,是我國生態(tài)文明建設(shè)、社會進(jìn)步和諧、人民幸福安康的保障。近幾年正處于國家能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段,而能源消耗日益增長,環(huán)境形勢日益嚴(yán)峻的今天,積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源刻不容緩。另一方面,隨著中國成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體的當(dāng)下,先進(jìn)的自主研發(fā)的工業(yè)軟件的缺失成為了我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步飛速發(fā)展的制約因素。智能化時代的到來進(jìn)一步凸顯了工業(yè)軟件的戰(zhàn)略意義,“中國制造”亟須自主研發(fā)的工業(yè)軟件。仿真軟件是工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)高度智能化的重要基石,而我國能源領(lǐng)域相關(guān)自主研發(fā)的仿真軟件一直處于相對欠缺的狀態(tài)。本文在以上背景下,對電廠熱力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)建模仿真軟件進(jìn)行了自主研發(fā),本文主要研究內(nèi)容如下:電廠熱力系統(tǒng)建模仿真軟件的研發(fā),本文軟件基于機(jī)理實現(xiàn)熱力系統(tǒng)常用設(shè)備的泛化通用型部件模塊的開發(fā),包括汽機(jī)、凝汽器、給水加熱器、除氧器、過熱器、省煤器、蒸發(fā)器、水泵、管道、三通等,每個模塊具有清晰的物理邊界,以及相對獨立的數(shù)學(xué)模型。本文軟件使用面向?qū)ο蟮姆椒?通過模塊化建模的方法來搭建電廠熱力系統(tǒng)模型。使用流模塊的設(shè)計來構(gòu)建實際熱力系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),最終實現(xiàn)熱力系統(tǒng)的模塊化建模方法。模塊化的建模方法按分層結(jié)構(gòu)...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
PLM的暢想概念[15]
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文電廠熱力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)建模仿真軟件的數(shù)學(xué)模型開發(fā)20第2章電廠熱力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)建模仿真軟件數(shù)學(xué)模型開發(fā)一個基于機(jī)理的仿真引擎是一個智能化仿真軟件最為核心的部分,而電廠熱力系統(tǒng)建模仿真軟件的引擎的關(guān)鍵在于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建與解算。本章主要就本文軟件的底層基本數(shù)學(xué)原理與模型做介紹,包括基本的數(shù)學(xué)原理方程、主要設(shè)備模塊的數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)級數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建、系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的求解。2.1電廠穩(wěn)態(tài)熱力系統(tǒng)數(shù)學(xué)基本方程建立的數(shù)學(xué)模型其實質(zhì)反映的是設(shè)備模塊的運(yùn)動規(guī)律與特性的變量參數(shù)之間的關(guān)系式。對于一個仿真模型來說,需要的是輸入部分參數(shù)為關(guān)系式提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),再通過數(shù)學(xué)模型來求解系統(tǒng)所需求的數(shù)據(jù),在滿足基本數(shù)學(xué)模型實現(xiàn)泛化建模功能的同時需要實現(xiàn)靈活調(diào)參、糾錯、計算模式變更等附屬功能。圖2-1設(shè)備模塊的功能在建立一個實際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型時,通常會對設(shè)備模型做出一些合理的假設(shè),假設(shè)的前提是既能使問題簡化,又能保證模塊正確反映設(shè)備基本的物理現(xiàn)象。
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文電廠熱力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)建模仿真軟件的數(shù)學(xué)模型開發(fā)23以下幾個優(yōu)點:1)通用性更強(qiáng)通過多汽機(jī)(級)疊加完成對一個完整汽機(jī)的建模,使得對汽機(jī)的模擬更加泛化,對不同類型的汽機(jī),比如高中低壓汽機(jī)或者反動度不同的汽機(jī),都可以通過汽機(jī)(級)疊加的數(shù)量或方式以及對每個級的參數(shù)調(diào)整設(shè)置來完成。2)模型更加精確通過汽機(jī)(級)的建模,除了能夠更加準(zhǔn)確地體現(xiàn)不同汽機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),還可以通過調(diào)節(jié)具體每個級的數(shù)據(jù),來達(dá)到對整個汽機(jī)運(yùn)行過程更加細(xì)致的模擬。圖2-2汽機(jī)(級)對于實際的汽輪發(fā)電機(jī)組而言,其組成結(jié)構(gòu)與運(yùn)行機(jī)理都極其復(fù)雜,但對于一個穩(wěn)態(tài)仿真模型,可以將其抽象簡化為一個高溫高壓蒸汽的內(nèi)能轉(zhuǎn)換為電能的一個結(jié)點。在對汽機(jī)(級)的數(shù)學(xué)模型建立的過程中在遵循整個熱力系統(tǒng)建模原則的基礎(chǔ)上,增加以下假設(shè):1)忽略流體入口速度;2)蒸汽在汽機(jī)(級)中的進(jìn)出口過程為絕熱過程,并用等熵效率作為絕熱程度的描述參數(shù);3)蒸汽在汽機(jī)(級)的進(jìn)出口參數(shù)之間的關(guān)系描述為一個或多個約束條件;
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]從數(shù)字孿生到數(shù)字工程建模仿真邁入新時代[J]. 張冰,李欣,萬欣欣. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2019(03)
[2]基于Ebsilon軟件的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)分析[J]. 柯冬冬,謝玉榮,趙大周,王世朋,梁晶,林達(dá). 節(jié)能. 2018(09)
[3]數(shù)字化產(chǎn)品定義發(fā)展趨勢:從樣機(jī)到孿生[J]. 戴晟,趙罡,于勇,王偉. 計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2018(08)
[4]梯度下降法在機(jī)器學(xué)習(xí)中的應(yīng)用[J]. 孫婭楠,林文斌. 蘇州科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(02)
[5]《中國制造2025》亟須自主工業(yè)軟件[J]. 自動化與儀表. 2016(12)
[6]基于高級過程仿真軟件APROS的燃?xì)廨啓C(jī)性能分析[J]. 朱正香,韓朝兵,司風(fēng)琪,黃志軍. 熱能動力工程. 2015(04)
[7]基于能量平衡法的供熱機(jī)組電量分析數(shù)學(xué)模型[J]. 王漪,薛永鋒,張敏,王聰. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(08)
[8]基于量綱分析的汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級變工況特性研究[J]. 馬琳,胥建群,曹祖慶. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2014(05)
[9]供熱機(jī)組以熱定電調(diào)峰范圍的研究[J]. 王漪,薛永鋒,鄧楠. 中國電力. 2013(03)
[10]供熱機(jī)組熱電負(fù)荷最佳分配方法分析[J]. 吳龍,袁奇,劉昕. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2012(35)
碩士論文
[1]660MW超超臨界二次再熱鍋爐調(diào)溫策略研究[D]. 郭馨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]百萬超超臨界汽輪機(jī)本體能效評價與診斷方法的研究[D]. 陳宇卿.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[3]燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組建模和變工況性能研究[D]. 張楊林子.華北電力大學(xué) 2017
[4]百萬超超臨界機(jī)組風(fēng)煙系統(tǒng)能效評價與診斷的研究[D]. 胡峻榕.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[5]含風(fēng)電并網(wǎng)的熱電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度[D]. 王琳博.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[6]基于EBSILON的燃煤發(fā)電機(jī)組特性研究與節(jié)能優(yōu)化[D]. 付亦葳.西安熱工研究院 2017
[7]燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組的能效監(jiān)測及經(jīng)濟(jì)性診斷[D]. 韓朝兵.東南大學(xué) 2015
[8]基于Ebsilon的火電廠熱力系統(tǒng)建模、監(jiān)測及優(yōu)化研究[D]. 朱泓邏.清華大學(xué) 2015
[9]汽輪機(jī)組變工況特性分析與優(yōu)化研究[D]. 孫友源.東南大學(xué) 2015
[10]基于STAR-90的壓水堆核電站一回路建模與仿真研究[D]. 李淑娜.華北電力大學(xué)(河北) 2010
本文編號:3626581
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
PLM的暢想概念[15]
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文電廠熱力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)建模仿真軟件的數(shù)學(xué)模型開發(fā)20第2章電廠熱力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)建模仿真軟件數(shù)學(xué)模型開發(fā)一個基于機(jī)理的仿真引擎是一個智能化仿真軟件最為核心的部分,而電廠熱力系統(tǒng)建模仿真軟件的引擎的關(guān)鍵在于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建與解算。本章主要就本文軟件的底層基本數(shù)學(xué)原理與模型做介紹,包括基本的數(shù)學(xué)原理方程、主要設(shè)備模塊的數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)級數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建、系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的求解。2.1電廠穩(wěn)態(tài)熱力系統(tǒng)數(shù)學(xué)基本方程建立的數(shù)學(xué)模型其實質(zhì)反映的是設(shè)備模塊的運(yùn)動規(guī)律與特性的變量參數(shù)之間的關(guān)系式。對于一個仿真模型來說,需要的是輸入部分參數(shù)為關(guān)系式提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),再通過數(shù)學(xué)模型來求解系統(tǒng)所需求的數(shù)據(jù),在滿足基本數(shù)學(xué)模型實現(xiàn)泛化建模功能的同時需要實現(xiàn)靈活調(diào)參、糾錯、計算模式變更等附屬功能。圖2-1設(shè)備模塊的功能在建立一個實際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型時,通常會對設(shè)備模型做出一些合理的假設(shè),假設(shè)的前提是既能使問題簡化,又能保證模塊正確反映設(shè)備基本的物理現(xiàn)象。
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文電廠熱力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)建模仿真軟件的數(shù)學(xué)模型開發(fā)23以下幾個優(yōu)點:1)通用性更強(qiáng)通過多汽機(jī)(級)疊加完成對一個完整汽機(jī)的建模,使得對汽機(jī)的模擬更加泛化,對不同類型的汽機(jī),比如高中低壓汽機(jī)或者反動度不同的汽機(jī),都可以通過汽機(jī)(級)疊加的數(shù)量或方式以及對每個級的參數(shù)調(diào)整設(shè)置來完成。2)模型更加精確通過汽機(jī)(級)的建模,除了能夠更加準(zhǔn)確地體現(xiàn)不同汽機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),還可以通過調(diào)節(jié)具體每個級的數(shù)據(jù),來達(dá)到對整個汽機(jī)運(yùn)行過程更加細(xì)致的模擬。圖2-2汽機(jī)(級)對于實際的汽輪發(fā)電機(jī)組而言,其組成結(jié)構(gòu)與運(yùn)行機(jī)理都極其復(fù)雜,但對于一個穩(wěn)態(tài)仿真模型,可以將其抽象簡化為一個高溫高壓蒸汽的內(nèi)能轉(zhuǎn)換為電能的一個結(jié)點。在對汽機(jī)(級)的數(shù)學(xué)模型建立的過程中在遵循整個熱力系統(tǒng)建模原則的基礎(chǔ)上,增加以下假設(shè):1)忽略流體入口速度;2)蒸汽在汽機(jī)(級)中的進(jìn)出口過程為絕熱過程,并用等熵效率作為絕熱程度的描述參數(shù);3)蒸汽在汽機(jī)(級)的進(jìn)出口參數(shù)之間的關(guān)系描述為一個或多個約束條件;
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]從數(shù)字孿生到數(shù)字工程建模仿真邁入新時代[J]. 張冰,李欣,萬欣欣. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2019(03)
[2]基于Ebsilon軟件的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)分析[J]. 柯冬冬,謝玉榮,趙大周,王世朋,梁晶,林達(dá). 節(jié)能. 2018(09)
[3]數(shù)字化產(chǎn)品定義發(fā)展趨勢:從樣機(jī)到孿生[J]. 戴晟,趙罡,于勇,王偉. 計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2018(08)
[4]梯度下降法在機(jī)器學(xué)習(xí)中的應(yīng)用[J]. 孫婭楠,林文斌. 蘇州科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(02)
[5]《中國制造2025》亟須自主工業(yè)軟件[J]. 自動化與儀表. 2016(12)
[6]基于高級過程仿真軟件APROS的燃?xì)廨啓C(jī)性能分析[J]. 朱正香,韓朝兵,司風(fēng)琪,黃志軍. 熱能動力工程. 2015(04)
[7]基于能量平衡法的供熱機(jī)組電量分析數(shù)學(xué)模型[J]. 王漪,薛永鋒,張敏,王聰. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(08)
[8]基于量綱分析的汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級變工況特性研究[J]. 馬琳,胥建群,曹祖慶. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2014(05)
[9]供熱機(jī)組以熱定電調(diào)峰范圍的研究[J]. 王漪,薛永鋒,鄧楠. 中國電力. 2013(03)
[10]供熱機(jī)組熱電負(fù)荷最佳分配方法分析[J]. 吳龍,袁奇,劉昕. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2012(35)
碩士論文
[1]660MW超超臨界二次再熱鍋爐調(diào)溫策略研究[D]. 郭馨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]百萬超超臨界汽輪機(jī)本體能效評價與診斷方法的研究[D]. 陳宇卿.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[3]燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組建模和變工況性能研究[D]. 張楊林子.華北電力大學(xué) 2017
[4]百萬超超臨界機(jī)組風(fēng)煙系統(tǒng)能效評價與診斷的研究[D]. 胡峻榕.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[5]含風(fēng)電并網(wǎng)的熱電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度[D]. 王琳博.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[6]基于EBSILON的燃煤發(fā)電機(jī)組特性研究與節(jié)能優(yōu)化[D]. 付亦葳.西安熱工研究院 2017
[7]燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組的能效監(jiān)測及經(jīng)濟(jì)性診斷[D]. 韓朝兵.東南大學(xué) 2015
[8]基于Ebsilon的火電廠熱力系統(tǒng)建模、監(jiān)測及優(yōu)化研究[D]. 朱泓邏.清華大學(xué) 2015
[9]汽輪機(jī)組變工況特性分析與優(yōu)化研究[D]. 孫友源.東南大學(xué) 2015
[10]基于STAR-90的壓水堆核電站一回路建模與仿真研究[D]. 李淑娜.華北電力大學(xué)(河北) 2010
本文編號:3626581
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