基于EASY5的火电厂系统建模及性能仿真研究

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1、2011全国仿真技术学术会议论文集基于EASY5的火电厂系统建模及性能仿真研究张会生，张微微，李昆(上海交通大学动力机械及工程教育部重点实验室，上海200240)摘要：采用模块化建模方法。建立了火电厂系统中各部件模块的数学模型和仿真模型；引入容积模块，解决了系统中压力一流鼍之间的耦合关系。以EASY5仿真软件为平台，开发了火电厂机组中各主要部件的模块库，搭建了某火电厂机组仿真模型。利用已有的试验数据，验证了仿真模型的有效性；在此基础上，进行了机组的动态特性仿真，获得了机组的动态响应特性。为机组控制性能的改善提供参考。关键词：仿真；模块化建模；动态特

2、性；发电厂中图分类号：TM391文献标识码：BDynamicModelingandSimulationonPowerGenerationPlantBasedonEASY5PlatformZHANGHui—sheng，ZHANGWei—wei，LIKun(TheKeyLab．ofPowerMachineryandengineeringofEducationMinistry，SJTU，Shanghai200240，China)ABSTRACT：Themathematicalmodelsforindividualcomponentsinpowergene

3、rationplantwe他establishedbasedOnmodularmodelingmethod．whichc锄decouplethepressureandflowrateinthethermalpowersystembyintrodu-cingthevolumemodule．WiththeEASY5simulationplatform．themodulelibraryofeachcomponenthasbeenbuiltandthesimulationmodelforthepowergenerationplantw弘establishe

4、d．ThesimulationmodelwaBvalidatedwiththefielddatainthepowergenerationplant．ThetransientresponseofpowergenerationplantWRBobtainedthroughthedynamicsimulation，whichcanprovidethereferencetoimprovethecontrolperformanceforthepowergenerationU—nit．KEYWORDS：Simulation；Modularmodeling；Tr

5、ansientperformance；Powergenerationplantl引言随着动力系统性能和参数的不断提高，计算机仿真技术在动力系统的设计和新型控制系统的开发研制过程中得到了广泛的应用。仿真技术的应用过程中，突出的一个问题是如何快速有效地建立对象的仿真模璎。采用模块化建模技术，可以方便的按对象的具体结构，从已经建立的模块库中选取所需模块，经组合后构成系统模型。模块化建模既可以有效降低软件开发成本，提高效率，同时也容易保证模型的正确性⋯。由于热力系统复杂，建模过程中出现系统变量间的耦合问题，现在有螳仿真平台有专门的模块来处理这种问题，但这种

6、模型的使用只能局限于这些专门的平台。这里引入容积模块，采用压力作为状态变量来解决压力和流量的耦合求解问题，避免迭代计算，提高模型计算效率心'3]。基金项目：上海市科委重大研究计划(09DZl200701．09DZl200702)收稿日期：201l—04-01本文采用模块化建模方法，将系统进行划分，利用EAS-”仿真软件，建立了热力系统仿真模块库。以某电厂l号机组为对象，根据机组的特点建立了系统动态仿真模型，并在所建仿真模型基础上进行系统动态特性的研究。2系统数学模型2．1系统简介电厂l160T／H锅炉为亚临界中间再热多次强制循环汽包炉、单炉体、负压

7、炉膛，锅炉使用高炉煤气(BFG)、煤粉、焦炉煤气(COG)、重油等多种燃料燃烧。汽轮机设计为同轴、多缸结构，分为高、中、低压缸。汽轮机每隔几级就有一定数量的蒸汽抽出，送回到回热加热系统去加热给水。本机组汽轮机高压缸两次抽气，中压缸两次抽气，低压缸四次抽气。该机组的系统图如图l所示，锅炉系统的构成如图2所示。2．2各模块数学模型根据机组系统特点，建模时须将系统划分为多个模块。锅炉内包括了汽包、蒸发器、过热器、再热器、省煤器、空气预一281—L⋯j＆mr—锅炉HP一高压舡IPl，m卜中压缸u叫匠压缸c邮卜曩^嚣1，2．3．州压加热嚣6，t8一高压加蒜嚣

8、DE心氯器圈II号机组系统F‘硼岫e—炉膛Evl一水冷肇。up抽町一过热器R亡h叫珂—冉热器n2—悃逋蒸发器P啪p一循环水