[发明专利]汽轮机单阀或多阀的一种非线性自动无扰切换方法

权利要求书

1.一种汽轮机单阀或多阀的一种非线性自动无扰切换方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：步骤一、定义χ为综合流量指令，u为阀门开度，n为阀门个数，则两种配汽方式可表示为：

顺序阀配汽规律为：

u₁＝f₁(χ)

u₂＝f₂(χ)    …

u_n＝f_n(χ)

单阀配汽规律为：

u‾=f(χ)]]>

假设在负荷点χ₀处由单阀切换到顺序阀，从t₁时刻开始，t₂时刻切换过程结束，

在切换开始，t₁时刻时

u1=u2=...=un=u‾=f‾(χ0)]]>

在切换结束，t₂时刻时

u₁＝f₁(χ₀)

u₂＝f₂(χ₀)    …

u_n＝f_n(χ₀)

在切换过程中，t₁时刻→t₂时刻    …

u1:f‾(χ0)→f1(χ0),g1χ0(0)→g1χ0(t2-t1)]]>

u2:f‾(χ0)→f2(χ0),g2χ0(0)→g2χ0(t2-t1)]]>

un:f‾(χ0)→fn(χ0),gnχ0(0)→gnχ0(t2-t1)]]>

其中，的含义是在负荷点χ₀由单阀切换到顺序阀时第i个阀门开度随时间t变化的函数，即ui(t)=giχ0(t-t1),t∈[t1,t2],]]>

且ui(t1)=giχ0(0)=f‾(χ0),]]>ui(t2)=giχ0(t2-t1)=fi(χ0),]]>i＝1，…，n

无扰情况下，切换过程中负荷保持不变，即实际流量

q(t)≡χ0，t∈[t₁，t₂]

令第k个阀门在切换过程中随时间进行非线性动作，而其他n-1个阀门依然进行线性动作，使得对∀t′∈(0,t2-t1)]]>

Δqk(t1+t′)=-Σi≠ki=1nΔqi(t1+t′)]]>

即

Σi=1nΔqi(t1+t′)=Δq(t1+t′)=0,]]>

此时实际流量

q(t₁+t′)＝χ₀+Δq(t₁+t′)＝χ₀

第k个阀门用于抵消其他阀门由于开度和流量呈非线性而导致的总流量偏差，则：

|Δqt=t2k(t)|≥maxt∈(t1,t2)|Σi≠ki=1nΔqi(t)|]]>

令第k个阀门在切换过程中随时间进行非线性动作，而其他n-1个阀门依然进行线性动作，得出曲线t∈(t₁，t₂)；

对由于其他n-1个阀门依然进行线性动作，因此阀位u_i(i＝1，2，…，n且i≠k)可以得出，此时进行理论计算或实验，使得即保持实际流量q(t′)＝χ₀，就确定了非线性切换规律上的点

步骤二：切换点χ₀和非线性切换阀门的选择：选取流量变化范围大的阀门作非线性运动；

步骤三：切换规律优化设计：切换时只有第k个阀门是按照非线性规律动作的，而其他的阀门都是按照线性规律动作的；配汽方式的非线性切换规律可以由以下三种方案确定：实验方法确定切换方法、理论计算确定切换方法或实验与理论计算相结合的方法；

步骤四：在DEH中设计自动切换逻辑，即规定切换点和切换时间，在DEH中输入函数为负荷点χ₀由单阀切换到顺序阀时第i个阀门开度随时间t变化的函数，实现机组的自动无扰切换模式；

步骤五：设计高负荷、中负荷以及低负荷三个等级的几个切换常用负荷点的自动非方式线性无扰切换。