本发明专利技术公开了一种热电联供式汽轮机数字调节设计运行仿真系统，其模拟量计算回路系统是以调节单元为单位的积木式组合结构；设有空负荷运行仿真调节系统，并在空负荷运行仿真调节系统基础上编制有空负荷运行运行仿真平台；在模拟量计算回路系统的积木块组合结构的基础上编制有带电、热负荷运行仿真平台和电、热工况禁区规避功能块回路；本发明专利技术可以用于快速设计；对调节信号多至4输入、3输出的系统，设计结果能确保电、热运行工况的静态解耦；能自动规避电、热工况的运行禁区；通过仿真运行过程对所设计的系统进行各种工况的性能验证；操作简便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多输入、多输出信号的数字式偏差调节器的设计，尤其是以热、电联供 式汽轮机为对象的数字式调节器的设计。具体地说是为调节器的模拟量计算回路提供一种 兼设计与运行仿真验证于一体的热电联供式汽轮机数字调节设计运行仿真系统。
技术介绍
目前，市场尚未出现专用于热电联供式汽轮机数字调节模拟量计算回路的热电 联供式汽轮机数字调节设计运行仿真系统，用于设计系藉助于通用性软件，一般来说是将 1993年后出现的SIMULINK(基于框图的仿真平台)挂接在MATLAB (矩阵实验室)环境上， 藉助其计算、绘图功能进行辅助设计。因其并非专用软件，又因缺乏合理的数学模型，故而 无法做到在满足静态解耦的要求下实现自动化设计。从而更不能做到对所设计的结果进行 运行仿真以验证调节品质。对多输入、多输出的数字调节器，目前还不能实现电、热工况的静态解耦，其主要 原因是旧的计算方法缺乏整体概念，所求的主要是传递过程中的差值关系，不能求得各运 行工况与回路结构对应点关系的绝对值，因此不能建立还原电、热工况调节过程的数学模 型，而这是开发设计运行仿真软件的先决条件。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能为热电联供式汽轮机数字调节实现静态解耦控制的 热电联供式汽轮机数字调节设计运行仿真系统。本专利技术的技术解决方案是一种热电联供式汽轮机数字调节设计运行仿真系统，其特征是其模拟量计算回 路系统是以调节单元为单位的积木式组合结构；在模拟量计算回路系统的积木块组合结构 的基础上编制有带电、热负荷运行仿真平台和电、热工况禁区规避功能块回路；另设有空负 荷运行仿真调节系统，并在空负荷运行仿真调节系统基础上编制有空负荷运行运行仿真平 台。所述的模拟量计算回路系统为以调节单元为单位的积木式组合结构，主要结构如 下各式热电联供式汽轮机数字调节模拟量计算回路由如下种类的积木块组合而成 转速初级单元Ml、一级抽汽初级单元M2、二级抽汽初级单元M3、抽汽初级单元M4、排汽初级 单元M5、功率初级单元M6、高门初级单元M7、中门初级单元M8、低门初级单元M9、高门综合 单元M10、中门综合单元Mil、低门综合单元M12 ；由上述12个积木块拼装成以下类型热电 联供式汽轮机数字调节模拟量计算系统回路之一①二级抽汽凝汽式系统；②一级抽汽凝 汽式系统；③抽汽背压式系统；④背压式系统。上述4类汽轮机数字调节积木块组合方式如下①二级抽汽凝汽式系统积木块组合整个系统的功能模块回路由转速初级单元Ml、一级抽汽初级单元M2、二级抽汽 初级单元M3、功率初级单元M6、高门初级单元M7、中门初级单元M8、低门初级单元M9、高门 综合单元M10、中门综合单元Mil、低门综合单元M12，共10个单元积木块所组成。以上所述的转速初级单元Ml的输入端接自转速的实际值与设定值经A/D转换后 的数字信号，转速初级单元Ml的输出分别输往高门综合单元的M10、中门综合单元Mll及低 门综合单元M12 ；一抽初级单元M2的输入端接自一抽流量的实际值与设定值经A/D转换后的数字 信号，一抽初级单元M2的输出分别输往高门初级单元M7、中门初级单元M8、低门初级单元 M9 ；二抽初级单元M3的输入端接自二抽流量的实际值与设定值经A/D转换后的数字 信号，二抽初级单元M3的输出分别输往高门初级单元M7、中门初级单元M8、低门初级单元 M9 ；功率初级单元M6的输入端接自电功率的实际值与设定值经A/D转换后的数字信 号，功率初级单元M6的输出分别输往高门初级单元M7、中门初级单元M8、低门初级单元 M9 ；高门初级单元M7接受来自一抽初级单元M2、二抽初级单元M3、功率初级单元M6 的输入信号，计算结果输出至高门综合单元MlO ；中门初级单元M8接受来自一抽初级单元M2、二抽初级单元M3、功率初级单元M6 的输入信号，计算结果输出至中门综合单元Mll ；低门初级单元M9接受来自一抽初级单元M2、二抽初级单元M3、功率初级单元M6 的输入信号，计算结果输出至低门综合单元M12 ；高门综合单元MlO接受来自转速初级单元Ml、高门初级单元M7的信号，计算结果 经D/A转换成模拟量输往高压调门执行器；中门综合单元Mll接受来自转速初级单元Ml、中门初级单元M8的信号，计算结果 经D/A转换成模拟量输往中压调门执行器；低门综合单元M12接受了来自转速初级单元Ml、低门初级单元M9的信号，计算结 果经D/A转换成模拟量输往低压调门执行器。②一级抽汽凝汽式系统积木块组合整个系统的功能模块回路由转速初级单元Ml、抽汽初级单元M4、功率初级单元 M6、高门初级单元M7、低门初级单元M9、高门综合单元M10、低门综合单元M12，共7个单元 积木块所组成。以上所述的转速初级单元Ml的输入端接自转速的实际值与设定值经A/D转换后 的数字信号，转速初级单元Ml的输出分别输往高门综合单元M10、低门综合单元M12 ；抽汽初级单元M4的输入端接自抽汽流量的实际值与设定值经A/D转换后的数字 信号；抽汽初级单元M4的输出分别输往高门初级单元M7、低门初级单元M9 ；功率初级单元M6的输入端接自电功率的实际值与设定值经A/D转换后的数字信 号；功率初级单元M6的输出分别输往高门初级单元M7、低门初级单元M9 ；高门初级单元M7接受来自抽汽初级单元M4、功率初级单元M6的输出信号，计算结 果输出至高门综合单元MlO ；低门初级单元M7接受来自抽汽初级单元M4、功率初级单元M6的输出信号，计算结 果输出至低门综合单元M12 ；高门综合单元MlO接受来自转速初级单元Ml、高门初级单元M7的信号，计算结果 经D/A转换成模拟量输往高压调门执行器；低门综合单元接受来自转速初级单元Ml、低门初级单元M9的信号，计算结果经D/ A转换成模拟量输往低压调门执行器。③抽汽背压式系统积木块组合整个系统的功能模块回路结构与上述的一级抽汽凝汽式系统相比较仅是功率初 级单元M6替换成排汽初级单元M5，其余均相同；④背压式系统积木块组合整个系统的功能块回路由转速初级单元Ml、排汽初级单元M5、高门综合单元M10， 共3个单元积木块所组成；以上所述的转速初级单元Ml的输入端接自转速的实际值与设定值经A/D转换后 的数字信号，转速初级单元Ml的输出输往高门综合单元MlO ；排汽初级单元M5的输入端接自排汽流量的实际值与设定值经A/D转换后的数字 信号，排汽初级单元M5的输出输往高门综合单元MlO，计算结果经D/A转换成模拟量输往高 压调门执行器。所述的空负荷运行仿真调节系统的计算核心部分由输入、输出信号及控制器共同 组成一个回路，其中控制器由调速器、传递环节、配汽环节三个计算环节所组成。转速主设 定Dn、转速辅设定Dn1, 2个信号输入加法器Σ 1，再经乘法器P1后输入加法器Σ 2。输入的实 际转速η经反相器AF输入至加法器Σ 2，加法器Σ 2的计算结果输至乘法器IV由此形成 了转速信号在调速器中整理后的电压信号Un，然后输入传递环节中的乘法器P3，形成UG，转 换成高压调门开度信号m输出。所述的带电、热负荷运行仿真平台，其核心部分为模拟量计算系统的积木块组合 回路构成的中央处理单元。以二级抽汽凝汽式系统为例，具体说来就是中央处理单元具有 4路输入信号，即转速本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热电联供式汽轮机数字调节设计运行仿真系统，其特征是：其模拟量计算回路系统是以调节单元为单位的积木式组合结构；设有空负荷运行仿真调节系统，并在空负荷运行仿真调节系统基础上编制有空负荷运行运行仿真平台；在模拟量计算回路系统的积木块组合结构的基础上编制有带电、热负荷运行仿真平台和电、热工况禁区规避功能块回路。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田鹤年，李辉，
申请(专利权)人：田鹤年，李辉，
类型：发明
国别省市：32
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