[发明专利]一种抽汽供热机组模拟系统

说明书

本发明提供了一种抽汽供热机组模拟系统，包括至少一个抽汽供热机组模拟单元，所述抽汽供热机组模拟单元包括：可调稳压直流电源、第一变阻器、第二变阻器、若干个串联的DC/DC变换器、直流电动机、发电机、调速控制单元和抽汽调节单元。本发明采用直流电路模拟蒸汽系统，具体采用可调稳压直流电源模拟锅炉，采用多个串联的DC/DC变换器以及与DC/DC变换器连接的直流电动机模拟汽轮机各气缸，采用第一变阻器模拟汽轮机高压调整阀门；采用第二变阻器模拟汽轮机抽汽旋转隔板。可见，本发明提供的抽汽供热机组模拟系统适合模拟抽汽热电机组，具有操作灵活、安全可靠、易实现等优点。

技术领域

本发明涉及能源动力技术领域，具体涉及一种抽汽供热机组模拟系统。

背景技术

热力发电主要是通过电站锅炉或者核反应堆产生高温高压蒸汽，进入蒸汽汽轮机后做功，产生动力旋转，从而驱动同步发电机组发电。传统上，汽轮机及其控制系统甚至大型电站的锅炉汽机协调控制技术都已有相当成熟的模拟方法，并形成了电力系统动态模拟装置，利用直流电源和直流电动机可以精确的模拟电站锅炉和汽轮机系统。

虽然纯发电机组也有回热系统，但总量不大，最终转换成电能，因此，可以不考虑抽汽系统的模型。与热力发电厂略有不同，抽汽供热机组由于同时提供不同压力等级的蒸汽，蒸汽汽轮机设计了抽汽系统，且供出的蒸汽能量与发电量可以比拟。此外，除了热电机组的抽汽工况出力与纯凝出力会有明显的差异，而且抽汽量的波动会直接影响电功率的波动；同样电动率波动也会明显影响抽汽压力。

目前，尚无研究热电机组的动态模拟方法和装置，无法精确研究事故状态下热电机组的动态特性。且尚未考虑抽汽量波动，对电力系统稳定性影响。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种抽汽供热机组模拟系统。

具体地，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种抽汽供热机组模拟系统，包括至少一个抽汽供热机组模拟单元，所述抽汽供热机组模拟单元包括：可调稳压直流电源、第一变阻器、第二变阻器、若干个串联的DC/DC变换器、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DC/DC变换器连接；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；

所述直流电动机与两个串联的DC/DC变换器连接，所述直流电动机采用固定励磁，且所述直流电动机与所述发电机同轴连接；第二变阻器从两个串联的DC/DC变换器中间接出通过电容及二极管接至可调稳压直流电源正极，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DC/DC变换器，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DC/DC变换器之间，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DC/DC变换器以及与DC/DC变换器连接的直流电动机，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DC/DC变换器，1个直流电动机，以及N-1个第二变阻器，N≥1；其中，每个直流电动机对应N个相邻串联的DC/DC变换器，且两个相邻串联的DC/DC变换器中间接出有一个第二变阻器；