[发明专利]一种变几何分轴式燃气轮机实时仿真建模方法

摘要

本发明涉及一种变几何分轴式燃气轮机实时仿真建模方法，该方法针对的燃气轮机结构特点为压气机导叶可调且是分轴式，由燃气发生器与动力涡轮两部分组成。该方法包括以下步骤：样本点选取、训练样本点获取、利用获取的样本点训练RBF神经网络、利用部件建模方法建立动力涡轮计算模块，将该模块与RBF神经网络相连，RBF神经网络模块负责输出燃气发生器相关参数，动力涡轮计算模块负责输出功率等相关参数，如此可得燃气轮机实时仿真模型。本发明的实时仿真模型的建模方法，该方法考虑了压气机进口导叶角度变化的情况，合理地简化了模型，结合RBF神经网络与部件法二者的优点，在保证模型高实时性和高精度的同时，大大缩小样本规模。

主权项

一种变几何分轴式燃气轮机实时仿真建模方法，所述变几何分轴式燃气轮机包括可调导叶压气机、燃气发生器和动力涡轮，其特征在于：所述实时仿真建模方法包括以下步骤：SS1.样本点选取选取可调导叶压气机的导叶角度VGV、燃油流量Wf、燃气发生器相对转速NH、动力涡轮相对转速NPT四个变量确定燃机的工作状况；在燃气轮机工作时，对于可调导叶压气机的导叶角度VGV、燃油流量Wf、燃气发生器相对转速NH等三个参数，在其各自变化范围内，分别均匀地选取a个、b个、c个值，其中a、b、c均为大于等于1的整数；对于动力涡轮相对转速NPT，在其变化范围内，选取一大一小两个值；综上，共选取样本点a×b×c×2组。SS2.训练样本点获取每一组训练样本点由输入参数和输出参数组成，其中导叶角度VGV、燃油流量Wf、燃气发生器相对转速NH以及动力涡轮相对转速NPT四个参数构成输入参数，其余燃气发生器工作参数为输出参数，通过将输入参数输入到现有的通过求解非线性方程组的方式建立起来的燃气轮机总体计算仿真模型中，分别计算出每组样本点的输出参数，从而获取完整的训练样本。SS3.利用获取的样本点训练RBF神经网络利用现有的RBF神经网络算法，以输出参数作为目标值，用a×b×c×2组样本点训练RBF神经网络，利用RBF神经网络建立输入参数与输出参数间的对应关系。SS4.建立实时仿真模型利用部件建模方法建立动力涡轮计算模块模拟动力涡轮，并利用RBF神经网络模块模拟燃气发生器，将所述动力涡轮计算模块与RBF神经网络模块相连，RBF神经网络模块负责输出燃气发生器相关参数，动力涡轮计算模块负责输出功率等相关参数，如此可得燃气轮机实时仿真模型。