[发明专利]汽轮机功率的仿真方法、装置及电子设备

说明书

本发明提供了一种汽轮机功率的仿真方法、装置及电子设备，该方法首先基于汽轮机的额定频率、发电机负荷和发电机总阻值得到发电机的比较功率增量，然后将功率比较增量和角频率差值输入至调速器进行计算，得到调速器的功率差，再将调速器的功率差输入至液压放大器进行处理，得到主蒸汽阀的开度功率差，最后基于设备固有的延迟时间计算汽轮机转子在旋转过程中产生的机械旋转功率差。该仿真方法通过引入延迟时间参数，实现了对主蒸汽输入到转子过程中存在的时间延迟进行补偿，解决了响应量超调或是响应速度不同步时造成的汽轮机系统震荡，提升了发电机侧调频的结果。

技术领域

本发明涉及汽轮发电机技术领域，尤其是涉及一种汽轮机功率的仿真方法、装置及电子设备。

背景技术

当单元发电机功率负荷突然增加时，功率负荷会超过机械转矩功率输入。这种机械转矩功率不足是汽轮机转子储存的动能不足引起的，动能不足使得汽轮机转速下降，同时发电机频率下降，这种速度的变化是由调速器来感知的，调速器通过差值计算输入‘开’指令给主蒸汽阀提供更多的蒸汽以提高机械转矩功率的输入，使得汽轮机转子达到一个新的同步转速，以上过程简称为稳态。在采用调速器实现稳态的过程中，目前主要在发电侧使用集中型方式的控制器，该方式很难通过调速器感知的差值计算来达到真正的稳态，响应量超调或是响应速度不同步也会造成系统震荡，导致发电机侧调频结果往往不尽人意，很难达到系统要求的结果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种汽轮机功率的仿真方法、装置及电子设备。该仿真方法通过对调速器的比较功率增量以及角频率差值计算得到主蒸汽阀的开度功率差，并引入延迟时间参数对主蒸汽输入到转子输出机械能过程中存在的时间延迟进行补偿，最终得到主蒸汽做工在发电机转子上产生的机械旋转功率差，实现了通过调速器感知的差值计算来达到真正的稳态，解决了响应量超调或是响应速度不同步时造成的汽轮机系统震荡，提升了发电机侧调频的结果。

第一方面，本发明实施例提供了一种汽轮机功率的仿真方法，该方法包括：

基于汽轮机的额定频率、发电机负荷和发电机总阻值得到发电机的比较功率增量；

将功率比较增量和角频率差值输入至调速器进行计算，得到调速器的功率差；

将调速器的功率差输入至液压放大器进行处理，得到主蒸汽阀的开度功率差；其中，主蒸汽阀的开度功率差用于驱动蒸汽管道输送蒸汽冲动力以使汽轮机转子旋转；

基于预设的延迟时间计算汽轮机转子在旋转过程中产生的机械旋转功率差。

在一些实施方式中，上述基于汽轮机的额定频率、发电机负荷和发电机总阻值得到发电机的比较功率增量的步骤，包括：

根据汽轮机的额定频率和发电机负荷得到阻尼因子；

根据汽轮机的额定频率、阻尼因子和发电机总阻值计算发电机的功率负载变化量；

基于发电机的功率负载变化量得到发电机的比较功率增量。

在一些实施方式中，上述基于发电机的功率负载变化量得到发电机的比较功率增量的步骤，包括：

根据发电机的功率负载变化量、调速器的下倾值、阻尼因子和发电机总阻值计算各发电机的功率输出增量；

基于各发电机的功率输出增量得到发电机的比较功率增量。

在一些实施方式中，上述根据发电机的功率负载变化量、调速器的下倾值、阻尼因子和发电机总阻值R_eff计算各发电机的功率输出增量的步骤，包括：

其中，ΔP表示各发电机的功率输出增量，ΔL表示发电机的功率负载变化量，D_eff表示阻尼因子，R_i表示调速器的下倾值，R_eff表示发电机总阻值。