[发明专利]一种核电汽轮机振动参数模拟方法

说明书

本发明公开了一种核电汽轮机振动参数模拟方法，包括以下步骤：将原有的真实数据进行离散化采样，通过逻辑曲线拟合的方式得到转速和负荷与核电汽轮机实时振动值的拟合函数；采用核电汽轮机真实启动过程数据作为振动模拟发生装置进行模拟的初始值，振动模拟发生装置通过控制调节阀得到不同理论工况下的振动叠加值，振动叠加值为同一工况下的振动波动值，将根据拟合函数得到的相同工况下的实时振动值作为基础振动值，将对应的基础振动值与振动叠加值进行叠加以得到对应工况下的振动最终值，将振动最终值作为后续上位分析服务器的振动数据源。本发明提供的核电汽轮机振动参数模拟方法将仿真模拟和实际应用有机结合，提高最终振动参数模拟的准确度。

技术领域

本发明涉及汽轮机监测技术领域，尤其涉及一种核电汽轮机振动参数模拟方法。

背景技术

由于制造、装配的误差，以及材质不均匀，转子上存在质量偏心。当转子旋转时，质量偏心引起的离心力作用在转子上，相当于一个频率等于转速的周期性激振力，迫使转子振动。当激振力频率等于转子横向自振频率时，便发生共振，振幅急剧增大，此时的转速就是转子的临界转速。国内科研院校对于汽轮机的振动均有所研究，但多数院校均基于MATLAB或者LABVIEW等实验平台建立数学模型和传递函数，进行电脑分析研究，属于理论研究层面。电站控制系统的国内外厂家如ABB、西门子、GE、艾默生、三菱也对汽轮机仿真系统进行研究，偏向于控制逻辑在自己控制系统硬件平台上的实现，模拟模型多通过简单组态来实现，可以模拟转速、功率和阀门管理，通过模拟逻辑来验证自身汽轮机控制逻辑的正确性和可用性，属于功能性验证和测试用途。这种类型仿真收到的限制较为严重，只能固定地进行几种简单工况下的模拟，偏向于定性分析，无法灵活组合，且精准度不高。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种核电汽轮机振动参数模拟方法，具体技术方案如下：一种核电汽轮机振动参数模拟方法，包括以下步骤：

在核电汽轮机升速和升负荷过程中，将原有的真实数据进行离散化采样，通过逻辑曲线拟合的方式得到转速和负荷与核电汽轮机实时振动值的拟合函数；采用核电汽轮机真实启动过程数据作为振动模拟发生装置进行模拟的初始值，所述振动模拟发生装置通过控制调节阀得到不同理论工况下的振动叠加值，所述振动叠加值为同一工况下的振动波动值，将根据所述拟合函数得到的相同工况下的实时振动值作为基础振动值，将对应的基础振动值与振动叠加值进行叠加以得到对应工况下的振动最终值，将所述振动最终值作为后续上位分析服务器的振动数据源。

进一步地，所述拟合函数形式如下：

VB_1x＝V₁(OS)+V₂(FT)+VB₀

式中，VB_1x为振动最终值，VB₀为基础振动值，OS为当前转速，FT为当前负荷，V₁和V₂为振动叠加值的经验拟合函数。

进一步地，将相邻n个时间点对应的基础振动值取平均值后再与其中最后一个时间点相应的振动叠加值进行叠加以得到最后一个时刻点对应的振动最终值。

进一步地，在模拟过程中，所述转速小于1500RMP，所述负荷小于0.1MW。

进一步地，所述核电汽轮机实时振动值包括轴承振动和轴振动，所述振动模拟发生装置对轴的多个方向的振动情况进行模拟以得到相应的振动叠加值。

进一步地，所述振动模拟发生装置的硬件包括汽轮机运行模拟器机柜、操作员站及冗余网络。