用于一次调频分析的锅炉蓄热系数计算方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115358058A(43)申请公布日2022.11.18(21)申请号202210964156.6G06F119/08(2020.01)(22)申请日2022.08.11(71)申请人内蒙古电力（集团）有限责任公司电力调度控制分公司地址010020内蒙古自治区呼和浩特市赛罕区前达门路9号申请人清华大学(72)发明人陈磊景志滨郭越齐军郝玲姜希伟徐飞侯智剑闵勇宋新尧黄怡涵高旭泽(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002专利代理师谢志超(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)权利要求书4页说明书12页附图5页(54)发明名称用于一次调频分析的锅炉蓄热系数计算方法及装置(57)摘要本发明实施例提供一种用于一次调频分析的锅炉蓄热系数计算方法及装置，该方法包括：将采集的锅炉运行数据输入锅炉稳态模型，计算出模型参数及各段换热单元的热力状态量的初始值；读取当前仿真时间步长的阀门开度阶跃信号；累计仿真时间小于一次调频时间，逐段对换热单元的热力状态量进行迭代计算，并根据迭代计算得到的热力状态量及设置的仿真时间步长逐步更新换热单元的热力状态量的初始值；累计仿真时间大于或等于一次调频时间，输出换热单元的热力状态量，计算各段换热单元的蓄热系数及锅炉蓄热系数。本发明实施例能够根据实时监测数据确定当前工况下的蓄热系数，为运行中准确掌握火电机组和系统的一次调频能力提供了一种有效的手段。CN115358058ACN115358058A权利要求书1/4页1.一种用于一次调频分析的锅炉蓄热系数计算方法，其特征在于，包括：将采集的锅炉运行数据输入锅炉稳态模型，计算出模型参数及各段换热单元的热力状态量的初始值；其中，锅炉通过空间分段的方法建模为前后连接的多个换热单元；将所述模型参数及所述换热单元的所述热力状态量的初始值输入至所述锅炉动态模型；读取当前仿真时间步长的阀门开度阶跃信号；响应于累计仿真时间小于一次调频时间，逐段对所述换热单元的所述热力状态量进行迭代计算，并根据所述迭代计算得到的所述热力状态量及设置的仿真时间步长逐步更新所述换热单元的所述热力状态量的初始值；响应于所述累计仿真时间大于或等于所述一次调频时间，得到所述换热单元的所述热力状态量的输出结果；根据所述热力状态量的输出结果计算各段换热单元的蓄热系数，根据所述各段换热单元的蓄热系数得到锅炉蓄热系数。2.根据权利要求1所述的用于一次调频分析的锅炉蓄热系数计算方法，其特征在于，所述模型参数包括传热速率和阻力系数；所述将采集的锅炉运行数据输入锅炉稳态模型，计算出模型参数及各段换热单元的热力状态量的初始值，包括：将采集的锅炉运行数据输入锅炉稳态模型；设定所述传热速率和所述阻力系数的初值；设置换热单元序号的初始值为1；判断所述换热单元序号是否小于所述换热单元的总数量；响应于所述换热单元序号小于所述换热单元的总数量，则针对所述换热单元序号对应的所述换热单元，根据是否满足预设收敛条件，迭代计算所述热力状态量或转到下一所述换热单元进行处理；响应于所述换热单元序号大于或等于所述换热单元的总数量，则根据最后一个换热单元的预设的热力状态参数与所述锅炉模型出口的相应所述锅炉运行数据的比较结果，更新所述传热速率和所述阻力系数后循环处理，或者输出模型参数及各段换热单元的热力状态量的初始值。3.根据权利要求2所述的用于一次调频分析的锅炉蓄热系数计算方法，其特征在于，所述迭代计算所述热力状态量或转到下一所述换热单元进行处理，包括：设定工质定性温度，根据所述工质定性温度计算工质物性参数，根据所述工质物性参数及所述锅炉稳态模型计算下一段换热单元的热力状态量，根据所述热力状态量计算所述换热单元内的工质平均温度；其中，所述工质物性参数包括定压比热容，所述热力状态量包括入口工质温度，工质压力、工质密度及金属壁温；响应于所述平均工质温度和所述工质定性温度的差值小于或等于允许误差，则将所述换热单元序号加1，转到所述判断所述换热单元序号是否小于所述换热单元的总数量的处理步骤；响应于所述平均工质温度和所述工质定性温度的差值大于允许误差，则更新所述工质定性温度后，转到所述根据所述工质定性温度计算工质物性参数的处理步骤。4.根据权利要求3所述的用于一次调频分析的锅炉蓄热系数计算方法，其特征在于，所述根据最后一个换热单元的预设的热力状态参数与所述锅炉模型出口的相应所述锅炉运行数据的比较结果，更新所述传热速率和所述阻力系数后循环处理，或者输出模型参数及2CN115358058A权利要求书2/4页各段换热单元的热力状态量的初始值，包括：响应于所述最后一个换热单元的预设的热力状态参数与所述锅炉模型出口的相应所述锅炉运行数据的差值大于允许误差，则更新所述传热速率和所述阻力