[发明专利]一种火电厂动力系统数模混合仿真实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数模仿真实现方法，具体涉及一种火电厂动力系统数模混合仿真 实现方法。

背景技术

随着我国交直流特高压的发展建设，大型集约化能源基地如火电、水电、核电和可 再生能源将出现，使电源对电网安全稳定运行的影响更加显著，火力发电仍然为我国电力 的主要来源，且随着新能源大规模的并网发电，火电在电网的调频调峰方面起着尤为重要 的作用；同时研究火电机组与电网之间的协调配合具有代表性，这一研究也将为新能源发 电的源网协调问题指导方向。

将仿真技术应用在火电厂主要设备是研究机组特性最经济有效的手段，传统的火 电厂仿真系统，主要是对机组运行人员进行实际生产过程的运行操作培训，随着计算机技 术发展和我国电网局部的源网协调问题越来越突出，火电厂仿真系统的应用发展也逐步涉 及到了机组的工程设计、机组实际运行的在线监测、机组故障诊断分析、机网协调配合策略 研究等多方面。由于传统的仿真系统只针对机组人员的操作培训，对于电气部分如发电机 本体、励磁系统、主变压器等均做了简化处理及与变压力连接的电网也被等效为无穷大电 网，这样使得电源与电网之间无法进行协调配合相关的仿真研究。同时火电厂的动力系统 是一个复杂的系统，其物理过程复杂、主要介质汽液之间的相互转化传热均为动态的过程， 传统的仿真模型可以满足操作人员的运行培训却不能真实精确的反映动力系统的实际运 行特性，所以需要高精度的机理模型来对火电厂动力系统进行精细化建模，同时要将机组 外送的实际电网接入到仿真环境中，这样对研究火电厂的动态过程及其对电力系统稳定的 影响才具有现实的意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种火电厂动力系统数模混合仿真实 现方法。本发明将火电厂动力系统接入电力系统仿真平台，解决了火电厂动力系统建模的 困难并提高了其中长期混合仿真的精度。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种火电厂动力系统数模混合仿真实现方法，所述方法包括如下步骤：

(1)电力系统仿真平台中的数字模型发电机送出模拟量给火电厂动力系统；

(2)所述火电厂动力系统送出汽轮机机械功率给所述电力系统仿真平台中的数字 模型发电机，实现闭环数模混合实时仿真。

优选的，所述步骤(1)中，所述模拟量包括发电机机端电压和发电机机端电流。

优选的，所述机端电压经功率放大器转变为0～100V的电压信号，由所述数字模型 发电机发送给所述火电厂动力系统；所述机端电流经功率放大器转变为0～1A的电流信号， 由所述数字模型发电机发送给所述火电厂动力系统。

优选的，所述步骤(2)中，所述火电厂动力系统运行的初始稳定工况由放大器转变 后的所述机端电压和所述机端电流决定，计算公式如下：

式中，P为稳定运行功率，U为机端电压，I为机端电流，为火电厂发电机功率因数。

优选的，所述火电厂动力系统运行在稳定功率后，将当前的机械功率送给所述数 字模型发电机，机械功率的计算公式为：

Pm=D0Hiηm3600---(2)]]>

式中，P_m为汽轮机机械功率，D₀为汽轮机进气量，H_i为汽轮机蒸汽的有效焓降，η_m为 汽轮机机械效率。

优选的，所述火电厂动力系统包括锅炉系统和汽机系统，所述锅炉系统的计算周 期为16次/秒，所述汽机系统的计算周期为32次/秒。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：