一种热电机组多轴模拟系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110767047A(43)申请公布日2020.02.07(21)申请号201810828338.4(22)申请日2018.07.25(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院(72)发明人李琼时振堂李君钱志红陶丽楠刘维功(51)Int.Cl.G09B23/18(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种热电机组多轴模拟系统(57)摘要本发明提供了一种热电机组多轴模拟系统，包括至少一个热电机组多轴模拟单元，热电机组多轴模拟单元包括：可调稳压直流电源、变阻器、调速控制单元、若干个串联直流电动机和若干个发电机；若干个串联直流电动机用于模拟汽轮机；每个直流电动机分别与对应的发电机连接，每个直流电动机分别拖动对应的同步发电机进行发电；可调稳压直流电源用于为直流电动机提供稳定直流电压，并维持直流回路电压稳定，可调稳压直流电源用于等效蒸汽母管压力，模拟锅炉系统；变阻器用于模拟汽轮机高压调整阀门，调节直流回路电流。本发明提供的模拟系统适合模拟母管制热电机组，具有操作灵活、安全可靠、易实现等优点，且避免了多台机组轴系过长难于制造的问题。CN110767047ACN110767047A权利要求书1/2页1.一种热电机组多轴模拟系统，其特征在于，包括至少一个热电机组多轴模拟单元，所述热电机组多轴模拟单元包括：可调稳压直流电源、变阻器、调速控制单元、若干个串联直流电动机和若干个发电机；所述若干个串联直流电动机用于模拟汽轮机，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；每个直流电动机分别与对应的发电机连接，每个直流电动机分别拖动对应的同步发电机进行发电，所述若干个发电机输出交流侧并联运行；所述可调稳压直流电源与所述变阻器连接，所述变阻器与所述若干个串联的直流电动机连接；其中，所述可调稳压直流电源用于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变阻器连接，用于根据所述直流电动机转速以及所有发电机输出功率之和改变所述变阻器的阻值。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热电机组多轴模拟系统，包括M个热电机组多轴模拟单元，M≥2。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热电机组多轴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，变阻器阻值变化，电枢电流变化，直流电动机出力变化；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＝idcvdc其中，P1为可控整流器做功功率，idc为可控整流器电流，vdc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+IRa1+E2+IRa2+IR0E＝CeφnT＝CTφIP3＝TΩ其中，U为可控整流器输出电压，E为直流电动机电枢电动势，Ra为电枢回路电阻，R0为可调电阻，I为电枢电流，Ce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2CN110767047A权利要求书2/2页机电磁转矩，P3为直流电动机做功功率，Ω为直流电动机角速度。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：励磁单元；所述励磁单元与所有的发电机连接，用于调节所有的发电机的输出电压。10.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提供的稳定直流电压与蒸汽母管压力成比例。3CN110767047A说明书1/5页一种热电机组多轴模拟系统技术领域[0001]本发明涉及能源动力技术领域，具体涉及一种热电机组多轴模拟系统。背景技术[0002]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。[0003]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