汽轮机的功率检测方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种汽轮机的功率检测方法和系统，所述方法包括检测输入汽轮机的蒸汽流量，并通过积分函数用于表征所述汽轮机内喷嘴和高压缸的蓄质储能的第一积分器对所述蒸汽流量进行积分，输出第一积分量，再通过放大系数用于表征所述汽轮机内回热器的回热抽气量对机械功率的修正的第一放大器对所述第一积分量进行放大，输出第一放大量，进而分别通过第二积分器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、第五放大器、减法器、第一加法器、第二加法器和第三加法器进行相应处理，输出汽轮机的机械功率。实施本发明专利技术，基于回热器的回热抽气量对汽轮机功率的影响检测汽轮机的功率，可提高汽轮机功率的检测精度，低频时所检测的机械功率的精度更高。

【技术实现步骤摘要】
汽轮机的功率检测方法和系统
本专利技术涉及电力
，特别是涉及一种汽轮机的功率检测方法和系统。
技术介绍
电力系统中发电机组经输电线并列运行时，在扰动下会发生发电机转子间的相对摇摆，并在缺乏阻尼时引起持续振荡，此时输电线上功率也会发生相应振荡，因其振荡频率较低，一般在0.1～2.5Hz，故称为低频振荡。低频振荡现象是小干扰稳定的主要表现形式之一，会引起联络线过流跳闸或系统与系统或机组与系统之间的失步而解列，严重威胁电力系统的稳定。高精度的汽轮机仿真模型是研究低频振荡问题的关键。回热器是汽轮机中的重要部件之一，在汽轮机带负荷运行中，回热器如同再热器一样对汽轮机的负荷响应特性有延滞效应。回热器的抽汽量对汽轮机功率的影响是明显的。但现有的汽轮机仿真模型考虑容积因素对汽轮机的动态特性影响时，只考虑了级间容积和管道容积，而忽略了回热器容积，导致汽轮机功率检测精度低，进而降低了检测低频振荡的准确率。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有的汽轮机仿真模型导致汽轮机功率检测精度低的问题，提供一种汽轮机的功率检测方法和系统。一种汽轮机的功率检测方法，包括以下步骤：检测输入汽轮机的蒸汽流量，并通过第一积分器对所述蒸汽流量进行积分，输出第一积分量，其中，所述第一积分器的积分函数用于表征所述汽轮机内喷嘴和高压缸的蓄质储能；通过第一放大器对所述第一积分量进行放大，输出第一放大量，其中，所述第一放大器的放大系数用于表征所述汽轮机内回热器的回热抽气量对机械功率的修正；通过第二积分器对所述第一放大量进行积分，输出第二积分量，其中，所述第二积分器的积分函数用于表征所述汽轮机内再热器的蓄质储能；通过第二放大器对所述第二积分量进行放大，输出第二放大量，其中，所述第二放大器的放大系数用于表征所述汽轮机的低压缸的做功能力；通过第三放大器对所述第二积分量进行放大，输出第三放大量，其中，所述第三放大器的放大系数用于表征所述汽轮机的中压缸的做功能力；通过减法器获取所述第一放大量与所述第二积分量的差值，输出第一差值量；通过第四放大器对所述第一差值量进行放大，输出第四放大量，其中，所述第四放大器的放大系数用于表征焓变化对所述高压缸的做功调节；通过第一加法器获取所述第一放大量与所述第四放大量的和值，输出第一和值量；通过第五放大器对所述第一和值量进行放大，输出第五放大量，其中，所述第五放大器的放大系数用于表征所述高压缸的做功能力；通过第二加法器获取所述第三放大量与所述第五放大量的和值，输出第二和值量；通过第三加法器获取所述第二和值量与所述第二放大量的和值，输出所述汽轮机的机械功率。一种汽轮机的功率检测系统，包括：第一积分模块，用于检测输入汽轮机的蒸汽流量，并通过第一积分器对所述蒸汽流量进行积分，输出第一积分量，其中，所述第一积分器的积分函数用于表征所述汽轮机内喷嘴和高压缸的蓄质储能；第一放大模块，用于通过第一放大器对所述第一积分量进行放大，输出第一放大量，其中，所述第一放大器的放大系数用于表征所述汽轮机内回热器的回热抽气量对机械功率的修正；第二积分模块，用于通过第二积分器对所述第一放大量进行积分，输出第二积分量，其中，所述第二积分器的积分函数用于表征所述汽轮机内再热器的蓄质储能；第二放大模块，用于通过第二放大器对所述第二积分量进行放大，输出第二放大量，其中，所述第二放大器的放大系数用于表征所述汽轮机的低压缸的做功能力；第三放大模块，用于通过第三放大器对所述第二积分量进行放大，输出第三放大量，其中，所述第三放大器的放大系数用于表征所述汽轮机的中压缸的做功能力；第一差值模块，用于通过减法器获取所述第一放大量与所述第二积分量的差值，输出第一差值量；第四放大模块，用于通过第四放大器对所述第一差值量进行放大，输出第四放大量，其中，所述第四放大器的放大系数用于表征焓变化对所述高压缸的做功调节；第一和值模块，用于通过第一加法器获取所述第一放大量与所述第四放大量的和值，输出第一和值量；第五放大模块，用于通过第五放大器对所述第一和值量进行放大，输出第五放大量，其中，所述第五放大器的放大系数用于表征所述高压缸的做功能力；第二和值模块，用于通过第二加法器获取所述第三放大量与所述第五放大量的和值，输出第二和值量；第三和值模块，用于通过第三加法器获取所述第二和值量与所述第二放大量的和值，输出所述汽轮机的机械功率。上述汽轮机的功率检测方法和系统，检测输入汽轮机的蒸汽流量，并通过积分函数用于表征所述汽轮机内喷嘴和高压缸的蓄质储能的第一积分器对所述蒸汽流量进行积分，输出第一积分量，再通过放大系数用于表征所述汽轮机内回热器的回热抽气量对机械功率的修正的第一放大器对所述第一积分量进行放大，输出第一放大量，进而分别通过第二积分器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、第五放大器、减法器、第一加法器、第二加法器和第三加法器进行相应处理，输出汽轮机的机械功率，基于回热器的回热抽气量对汽轮机功率的影响修正检测汽轮机的功率，可提高汽轮机功率的检测精度，尤其是低频时所检测的机械功率的精度更高。【附图说明】图1是本专利技术汽轮机的功率检测方法第一实施方式的流程示意图；图2是本专利技术汽轮机的功率检测方法第一实施方式中汽轮机的等效模型示意图；图3是本专利技术汽轮机的功率检测方法第二实施方式的流程示意图；图4是本专利技术汽轮机的功率检测方法第二实施方式中汽轮机的等效模型示意图；图5是本专利技术汽轮机的功率检测系统第一实施方式的结构示意图；图6是本专利技术汽轮机的功率检测系统中汽轮机的机械功率的第一频域特性图；图7是本专利技术汽轮机的功率检测系统中汽轮机的机械功率的第二频域特性图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。请参阅图1，图1是本专利技术汽轮机的功率检测方法第一实施方式的流程示意图。本实施方式所述的汽轮机的功率检测方法，可包括以下步骤：步骤S101，检测输入汽轮机的蒸汽流量，并通过第一积分器对所述蒸汽流量进行积分，输出第一积分量，其中，所述第一积分器的积分函数用于表征所述汽轮机内喷嘴和高压缸的蓄质储能。步骤S102，通过第一放大器对所述第一积分量进行放大，输出第一放大量，其中，所述第一放大器的放大系数用于表征所述汽轮机内回热器的回热抽气量对机械功率的修正。步骤S103，通过第二积分器对所述第一放大量进行积分，输出第二积分量，其中，所述第二积分器的积分函数用于表征所述汽轮机内再热器的蓄质储能。步骤S104，通过第二放大器对所述第二积分量进行放大，输出第二放大量，其中，所述第二放大器的放大系数用于表征所述汽轮机的低压缸的做功能力。步骤S105，通过第三放大器对所述第二积分量进行放大，输出第三放大量，其中，所述第三放大器的放大系数用于表征所述汽轮机的中压缸的做功能力。步骤S106，通过减法器获取所述第一放大量与所述第二积分量的差值，输出第一差值量。步骤S107，通过第四放大器对所述第一差值量进行放大，输出第四放大量，其中，所述第四放大器的放大系数用于表征焓变化对所述高压缸的做功调节。步骤S108，通过第一加法器获取所述第一放大量与所述第四放大量的和值，输出第一和值量。步骤S109，通过第五放大器对所述第一和值量进行放大，输出第五放大量，其中，所述第五放大器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽轮机的功率检测方法，其特征在于，包括以下步骤：检测输入汽轮机的蒸汽流量，并通过第一积分器对所述蒸汽流量进行积分，输出第一积分量，其中，所述第一积分器的积分函数用于表征所述汽轮机内喷嘴和高压缸的蓄质储能；通过第一放大器对所述第一积分量进行放大，输出第一放大量，其中，所述第一放大器的放大系数用于表征所述汽轮机内回热器的回热抽气量对机械功率的修正；通过第二积分器对所述第一放大量进行积分，输出第二积分量，其中，所述第二积分器的积分函数用于表征所述汽轮机内再热器的蓄质储能；通过第二放大器对所述第二积分量进行放大，输出第二放大量，其中，所述第二放大器的放大系数用于表征所述汽轮机的低压缸的做功能力；通过第三放大器对所述第二积分量进行放大，输出第三放大量，其中，所述第三放大器的放大系数用于表征所述汽轮机的中压缸的做功能力；通过减法器获取所述第一放大量与所述第二积分量的差值，输出第一差值量；通过第四放大器对所述第一差值量进行放大，输出第四放大量，其中，所述第四放大器的放大系数用于表征焓变化对所述高压缸的做功调节；通过第一加法器获取所述第一放大量与所述第四放大量的和值，输出第一和值量；通过第五放大器对所述第一和值量进行放大，输出第五放大量，其中，所述第五放大器的放大系数用于表征所述高压缸的做功能力；通过第二加法器获取所述第三放大量与所述第五放大量的和值，输出第二和值量；通过第三加法器获取所述第二和值量与所述第二放大量的和值，输出所述汽轮机的机械功率。...

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机的功率检测方法，其特征在于，包括以下步骤：检测输入汽轮机的蒸汽流量，并通过第一积分器对所述蒸汽流量进行积分，输出第一积分量，其中，所述第一积分器的积分函数用于表征所述汽轮机内喷嘴和高压缸的蓄质储能；所述第一积分器的积分函数为以下公式：其中，s为时间变量，Tch为蒸汽容积时间常数，单位为秒；通过第一放大器对所述第一积分量进行放大，输出第一放大量，其中，所述第一放大器的放大系数用于表征所述汽轮机内回热器的回热抽气量对机械功率的修正；通过第二积分器对所述第一放大量进行积分，输出第二积分量，其中，所述第二积分器的积分函数用于表征所述汽轮机内再热器的蓄质储能；所述第二积分器的积分函数为以下公式：其中，s为时间变量，Trh为再热器时间常数，单位为秒；通过第二放大器对所述第二积分量进行放大，输出第二放大量，其中，所述第二放大器的放大系数用于表征所述汽轮机的低压缸的做功能力；通过第三放大器对所述第二积分量进行放大，输出第三放大量，其中，所述第三放大器的放大系数用于表征所述汽轮机的中压缸的做功能力；通过减法器获取所述第一放大量与所述第二积分量的差值，输出第一差值量；通过第四放大器对所述第一差值量进行放大，输出第四放大量，其中，所述第四放大器的放大系数用于表征焓变化对所述高压缸的做功调节；通过第一加法器获取所述第一放大量与所述第四放大量的和值，输出第一和值量；通过第五放大器对所述第一和值量进行放大，输出第五放大量，其中，所述第五放大器的放大系数用于表征所述高压缸的做功能力；通过第二加法器获取所述第三放大量与所述第五放大量的和值，输出第二和值量；通过第三加法器获取所述第二和值量与所述第二放大量的和值，输出所述汽轮机的机械功率。2.根据权利要求1所述的汽轮机的功率检测方法，其特征在于，通过第二放大器对所述第二积分量进行放大，输出第二放大量的步骤还包括以下步骤：通过第三积分器对所述第二积分量进行放大，输出第三放大量，其中，所述第三积分器的积分函数用于表征所述中压缸与所述低压缸之间交叉管的蓄质储能；所述第三积分器的积分函数为以下公式：其中，s为时间变量，Tco为交叉管时间常数，单位为秒；通过所述第二放大器对所述第三积分量进行放大，输出第二放大量。3.根据权利要求1所述的汽轮机的功率检测方法，其特征在于，所述第一放大器的放大系数的数值范围为10-0.2至10-0.1。4.根据权利要求1所述的汽轮机的功率检测方法，其特征在于，在通过第三加法器获取所述第二和值量与所述第二放大量的和值，输出所述汽轮机的机械功率的步骤之后，还包括以下步骤：获取所述汽轮机的实际输出功率；获取所述机械功率与所述实际输出功率的差值为第一功率差值；比较所述第一功率差值是否在预设的第一差值范围内；若不在，则根据所述第一功率差值对所述第一放大器的放大系数进行相应调节。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的汽轮机的功率检测方法，其特征在于，在通过第三加法器获取所述第二和值量与所述第二放大量的和值，输出所述汽轮机的机械功率的步骤之后，还包括以下步骤：获取电力设备的需求功率；获取所述机械功率与所述需求功率的差值为第二功率差值；比较所述第二功率差值是否在预设的第二差值范围内；若不在，则根据所述第二功率差值对输入所述汽轮机的蒸汽流量进行相应调节。6.一种汽轮机的功率检测系统，其特征在于，包括：第一积分模块，用于检测输入汽轮机的蒸汽流量，并通过第一积分器对所述蒸汽流量进行积分，输出第一积分量，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亚清，张曦，黄卫剑，伍宇忠，刘金福，郝莹，史玲玲，陈华忠，庞志强，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44