本文關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)與仿真校核研究

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【摘要】：在實(shí)際研究中,汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和參數(shù)往往不被重視,但建立其準(zhǔn)確的模型對(duì)電網(wǎng)的中長期穩(wěn)定分析、頻率性能控制和調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試整定都具有非常重要的意義;通過汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的優(yōu)化,提高控制系統(tǒng)的品質(zhì),還可以對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和故障進(jìn)行診斷,因此,進(jìn)行汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)與仿真校核研究對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定及機(jī)組本身的安全都具有重要意義。論文的選題具有重要的實(shí)用價(jià)值和工程應(yīng)用前景。本文首先闡述了中間再熱凝汽式汽輪機(jī)的工作過程及內(nèi)部原理,分析了其運(yùn)行特點(diǎn),利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理建立了其因果回路圖和存量流量圖。所建的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型直觀體現(xiàn)了汽輪機(jī)系統(tǒng)的本質(zhì),描述確切、復(fù)雜程度適當(dāng)。其次,依據(jù)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),深入分析研究了汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)現(xiàn)場試驗(yàn)的條件、方法和步驟,并對(duì)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)預(yù)處理;結(jié)合所建模型框架,分別采用改進(jìn)粒子群算法和果蠅優(yōu)化算法對(duì)汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行了辨識(shí);此外,相對(duì)以往以集中參數(shù)辨識(shí)汽輪機(jī)參數(shù)的方法,本論文利用實(shí)測發(fā)電機(jī)電磁功率來還原無法直接測量的汽輪機(jī)機(jī)械功率,提出利用處理后的電磁功率來辨識(shí)汽輪機(jī)參數(shù)的新方法。為了能有效提升辨識(shí)效率,減輕設(shè)計(jì)工作者的負(fù)擔(dān),基于MATLAB GUI平臺(tái)設(shè)計(jì)開發(fā)了一款用于汽輪機(jī)參數(shù)辨識(shí)的軟件,集中匯總了兩種辨識(shí)方法,并對(duì)不同電廠的兩臺(tái)典型機(jī)組的汽輪機(jī)參數(shù)進(jìn)行了有效辨識(shí)。最后,對(duì)所有辨識(shí)結(jié)果進(jìn)行了仿真校核研究。校核過程中考慮了發(fā)電機(jī)側(cè)模型及鍋爐主汽壓力的影響,并且采用了一些有效措施簡化了工作量。計(jì)算得到的所有仿真值與實(shí)測值之間的偏差均滿足最新規(guī)程中的考核指標(biāo)要求,從而證明了文中所使用的算法和方法的正確有效性,即證明了根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)通過建模得到與實(shí)際系統(tǒng)特性一致的系統(tǒng)模型。
【關(guān)鍵詞】：汽輪機(jī) 調(diào)速系統(tǒng) 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 參數(shù)辨識(shí) 仿真校核
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK261
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)建模方面研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及其在汽輪機(jī)建模方面研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.4 汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)仿真校核研究現(xiàn)狀15
• 1.3 論文的內(nèi)容安排15-17
• 第2章 基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)汽輪機(jī)系統(tǒng)建模17-28
• 2.1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)17-18
• 2.1.1 因果回路圖17-18
• 2.1.2 存量流量圖18
• 2.2 再熱凝汽式汽輪機(jī)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模18-23
• 2.2.1 再熱凝汽式汽輪機(jī)工作原理分析18-19
• 2.2.2 再熱凝汽式汽輪機(jī)因果回路分析19-20
• 2.2.3 再熱凝汽式汽輪機(jī)存量流量圖建立20-23
• 2.3 仿真研究23-26
• 2.3.1 高壓調(diào)節(jié)閥閥門開度變化仿真研究24-25
• 2.3.2 主蒸汽壓力變化仿真研究25
• 2.3.3 閥門開度和主蒸汽壓力同時(shí)變化仿真研究25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第3章 汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)現(xiàn)場試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理28-35
• 3.1 檢查組態(tài)及收集參數(shù)28-29
• 3.2 數(shù)據(jù)采集29-30
• 3.3 靜態(tài)試驗(yàn)30-31
• 3.3.1 靜態(tài)試驗(yàn)條件30
• 3.3.2 控制系統(tǒng)的輸入/輸出特性測試30
• 3.3.3 調(diào)節(jié)死區(qū)測試30
• 3.3.4 測量環(huán)節(jié)模型參數(shù)測試30
• 3.3.5 切除閉環(huán)控制邏輯檢查、驗(yàn)證30
• 3.3.6 執(zhí)行機(jī)構(gòu)開度階躍試驗(yàn)30-31
• 3.4 負(fù)載試驗(yàn)31-32
• 3.4.1 負(fù)載試驗(yàn)條件31
• 3.4.2 閥控方式下總閥位指令階躍試驗(yàn)31-32
• 3.4.3 協(xié)調(diào)方式下的頻率擾動(dòng)試驗(yàn)32
• 3.4.4 調(diào)速器功率閉環(huán)方式下的頻率擾動(dòng)試驗(yàn)32
• 3.5 數(shù)據(jù)處理32-33
• 3.5.1 數(shù)據(jù)去噪32-33
• 3.5.2 數(shù)據(jù)標(biāo)幺化33
• 3.5.3 數(shù)據(jù)歸一化33
• 3.6 本章小結(jié)33-35
• 第4章 汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)35-53
• 4.1 基于改進(jìn)PSO算法的汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)35-41
• 4.1.1 PSO算法及其改進(jìn)策略35-37
• 4.1.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)參數(shù)辨識(shí)37-40
• 4.1.3 汽輪機(jī)參數(shù)辨識(shí)40-41
• 4.2 基于果蠅優(yōu)化算法的汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)41-45
• 4.2.1 果蠅優(yōu)化算法41-43
• 4.2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)參數(shù)辨識(shí)43-44
• 4.2.3 汽輪機(jī)參數(shù)辨識(shí)44-45
• 4.3 基于電磁功率的汽輪機(jī)參數(shù)辨識(shí)45-48
• 4.3.1 原理45-46
• 4.3.2 基于電磁功率的汽輪機(jī)參數(shù)辨識(shí)46-48
• 4.4 基于MATLAB GUI的汽輪機(jī)參數(shù)辨識(shí)處理軟件48-51
• 4.4.1 圖形用戶界面48-49
• 4.4.2 辨識(shí)實(shí)例49-51
• 4.5 本章小結(jié)51-53
• 第5章 仿真校核研究53-63
• 5.1 汽輪機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型仿真校核研究53-56
• 5.1.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)開度大階躍擾動(dòng)下的仿真校核53-54
• 5.1.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)開度小階躍擾動(dòng)下的仿真校核54-56
• 5.2 模型整體校核研究56-62
• 5.2.1 發(fā)電機(jī)側(cè)模型建立56
• 5.2.2 閥控方式下的整體校核56-59
• 5.2.3 功率閉環(huán)方式下的整體校核59-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 第6章 結(jié)論與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果69-70
• 致謝70

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