[发明专利]一种抽汽供热发电机组模拟系统

权利要求书

1.一种抽汽供热发电机组模拟系统，其特征在于，包括至少一个抽汽供热发电机组模拟单元，所述抽汽供热发电机组模拟单元包括：可调稳压直流电源、第一变阻器、第二变阻器、若干个串联的直流电动机、发电机、调速控制单元和抽汽调节单元；

所述可调稳压直流电源与所述第一变阻器的第一端连接，所述第一变阻器的第二端与所述若干个串联的直流电动机连接；所述第一变阻器的控制端与所述调速控制单元连接；所述第一变阻器为调节阀等效变阻器；所述若干个串联的直流电动机与所述发电机同轴连接，所述直流电动机采用固定励磁，在两台直流电动机电枢之间串联有第二可变电阻器，所述第二可变电阻器为抽汽阀等效变阻器；

其中，所述可调稳压直流电源提供稳定直流电压输出给所述若干个串联的直流电动机，并维持直流回路电压稳定，所述可调稳压直流电源用于等效蒸汽母管压力，模拟锅炉系统；

所述第一变阻器设置在所述可调稳压直流电源与所述若干个串联的直流电动机之间，用于模拟汽轮机高压调整阀门，调节直流回路电流；

所述调速控制单元与所述第一变阻器的控制端连接，用于根据所述直流电动机转速以及所述发电机的输出功率改变所述第一变阻器的阻值，进而使得所述第一变阻器模拟汽轮机高压调整阀门，调节直流回路电流；

所述若干个串联的直流电动机，用于模拟汽轮机各级汽缸且拖动同步发电机发电，若汽轮机有N-1级抽汽，则设置有N个直流电动机，且N个直流电动机电枢串联，N≥1；

所述第二变阻器串联在两台直流电动机电枢间，所述第二变阻器的控制端与所述抽汽调节单元连接，在所述抽汽调节单元的控制下，根据抽汽量改变阻值，用于模拟汽轮机抽汽旋转隔板，调节抽汽量。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抽汽供热发电机组模拟系统，包括m个抽汽供热发电机组模拟单元，m≥2。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抽汽供热发电机组模拟单元包括三个串联的直流电动机，分别用于模拟汽轮机高、中、低压缸。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述可调稳压直流电源用于模拟锅炉系统产生蒸汽，三个直流电动机电枢串联，模拟蒸汽依次通过高、中、低压汽缸；其中，第一变阻器阻值变化，电枢电流变化，直流电动机出力变化；第一变阻器阻值变化模拟汽轮机高压调整阀门开度变化，蒸汽量发生变化，汽轮机做功变化。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可调稳压直流电源为可控整流器。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述可控整流器做功为：

P1＝i_dcv_dc

其中，P1为可控整流器做功功率，i_dc为可控整流器电流，v_dc为可控整流器直流电压。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述汽轮机做功功率为：

P2＝ΔhQ

其中，P2为汽轮机做功功率，Δh为汽轮机做功焓降，Q为蒸汽流量。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述直流电动机的转矩特性为：

U＝E₁+IR_a1+E₂+IR_a2+IR₀

E＝C_eφn

T＝C_TφI

P3＝TΩ

其中，U为可控整流器输出电压，E₁～E₂为模拟气缸1、2直流电动机电枢电动势，E_a1～E_a2为模拟气缸1、2直流电动机电枢回路电阻，R₀为可调电阻，I为电枢电流，C_e为电动势常数，φ为气隙磁通，n为直流电动机转速，T为直流电动机电磁转矩，P3为直流电动机做功功率，Ω为直流电动机角速度，C_T为转矩常数。