兩相流體網絡模型中閥門組的建模方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電廠仿真領域，特別是涉及兩相流體網絡模型中閥門組的建模方法和 系統。
【背景技術】
[0002] 隨著我國電力工業的高速發展，大容量、高參數的機組已成為了主流，仿真系統也 由原來的純培訓系統慢慢轉為可為生成提供優化方案以及指導生產的重要作用，也就是說 目前的高精度仿真系統慢慢由幕后慢慢向生產靠攏，對現場的實際生產發電產生更加直接 的影響，這就對仿真機的建模和計算精度提出了更高的要求。而隨著在線仿真技術是未來 的發展趨勢，這就對仿真建模的合理性有了更高的要求。
[0003] 在兩相流體網絡模型的建模中，支路網格的劃分是基礎，根據支路流量建立兩相 流體網絡模型。現有的支路網格的劃分把任意一個閥門設備作為一條支路，設備與設備連 接處作為內部節點處理，再去計算每條支路流量。由于支路了節點較多，一方面，計算量較 大，另一方面，需要在現場對每個節點和支路進行檢測以獲取節點數據和支路數據，需要配 備大量的現場測量設備，成本較高。
【發明內容】
[0004] 基于此，有必要提供一種成本低且計算量小的兩相流體網絡模型中閥門組的建模 方法和系統。
[0005] -種兩相流體網絡模型中閥門組的建模方法，包括：
[0006] 獲取流體密度以及所述閥門組的每個閥門的當前閥位；
[0007] 根據所述流體密度和所述閥門組的每個閥門的當前閥位計算所述每個閥門的當 前流通能力；
[0008] 根據所述閥門組的每個閥門的當前流通能力計算所述閥門組的綜合流通能力；
[0009] 根據所述綜合流通能力在仿真系統中建立所述閥門組的支路網格，所述支路網格 包括兩節點及連接于所述兩節點之間的等效于所述閥門組的一支路。
[0010] 在其中一種實施方式中，根據所述流體密度和所述閥門組的每個閥門的當前閥位 計算所述每個閥門的當前流通能力的公式為：
[0011] Cv = CvMAX*Vp*Vp* P
[0012] 其中，Cv為當前流通能力，Vp為閥門的當前閥位，P為流體密度，CvMX為閥為最 大流通能力。
[0013] 在其中一種實施方式中，所述根據所述閥門組的每個閥門的當前流通能力計算所 述閥門組的綜合流通能力包括：
[0014] 根據所述閥門組中所述閥門之間的連接關系，以所述每個閥門的當前流通能力作 為所述每個閥門所在支路的流量，通過代數方法分別計算所述閥門組的綜合流通能力。
[0015] 在其中一種實施方式中，所述獲取流體密度以及所述閥門組的每個閥門的當前閥 位的步驟為：獲取監測到的所述流體密度以及所述閥門組的每個閥門的當前閥位，或，獲取 用戶輸入的所述流體密度以及所述閥門組的每個閥門的當前閥位。
[0016] 在其中一種實施方式中，所述仿真系統為DCOSE。
[0017] 本發明還提供一種兩相流體網絡模型中閥門組的建模系統，包括：
[0018] 獲取模塊，用于獲取流體密度以及所述閥門組的每個閥門的當前閥位；
[0019] 第一計算模塊，用于根據所述流體密度和所述閥門組的每個閥門的當前閥位計算 所述每個閥門的當前流通能力；
[0020] 第二計算模塊，用于根據所述閥門組的每個閥門的當前流通能力計算所述閥門組 的綜合流通能力；
[0021] 建模模塊，用于根據所述綜合流通能力在仿真系統中建立所述閥門組的支路網 格，所述支路網格包括兩節點及連接于所述兩節點之間的等效于所述閥門組的一支路。
[0022] 在其中一種實施方式中，根據所述流體密度和所述閥門組的每個閥門的當前閥位 計算所述每個閥門的當前流通能力的公式為：
[0023] Cv = CvMAX*Vp*Vp* P
[0024] 其中，Cv為當前流通能力，Vp為閥門的當前閥位，P為流體密度，CvMX為閥為最 大流通能力。
[0025] 在其中一種實施方式中，所述第二計算模塊，具體根據所述閥門組中所述閥門之 間的連接關系，以所述每個閥門的當前流通能力作為所述每個閥門所在支路的流量，通過 代數方法分別計算所述閥門組的綜合流通能力。
[0026] 在其中一種實施方式中，所述獲取模塊，具體用于獲取監測到的所述流體密度以 及所述閥門組的每個閥門的當前閥位，或，具體用于獲取用戶輸入的所述流體密度以及所 述閥門組的每個閥門的當前閥位。
[0027] 在其中一種實施方式中，所述仿真系統為DCOSE。
[0028] 該兩相流體網絡模型中閥門組的建模方法，通過獲取的流體密度以及閥門組的每 個閥門的當前閥位計算每個閥門的當前流通能力，再根據閥門組的每個閥門的當前流通能 力計算閥門組的綜合流通能力，以根據綜合流通能力在仿真系統中建立閥門組的支路網 格，每個閥門組被劃分為一個支路網格。該兩相流體網絡模型的建模方法，由于每一閥門組 劃分為一個支路網格、兩個節點，且支路綜合流通能力根據流體密度以及閥門的當前閥位 采用代數法計算得到，因此，節點數量減小從而使得計算量減小，另一方面，節點數量減小， 在現場需要監測的數據點也減小，從而降低了成本。
【附圖說明】
[0029] 圖1為一種兩相流體網絡模型中閥門組的建模方法的流程圖；
[0030] 圖2為一種典型的閥門組的示意圖；
[0031] 圖3為采用傳統方法劃分節點-支路的網格示意圖；
[0032] 圖4為采用本申請的方法劃分節點-支路的網格示意圖；
[0033] 圖5為一種兩相流體網絡模型中閥門組的建模系統的模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0034] 如圖1所示，一種兩相流體網絡模型中閥門組的建模方法，包括：
[0035] SlO :獲取流體密度以及閥門組的每個閥門的閥位。
[0036] 具體的，流體密度以及每個閥門的閥位可由用戶通過上位機輸入，或者，該仿真系 統與現場的檢測裝置連接，實時將現場的檢測數據發送到仿真系統。
[0037] S30 :根據流體密度和閥門組的每個閥門的當前閥位計算每個閥門的當前流通能 力。
[0038] 閥門的當前流通能力與流體密度以及閥門的當前閥位有關，根據流體密度以及閥 門的當前閥位計算閥門的當前流通能力。
[0039] S50 :根據閥門組的每個閥門的當前流通能力計算閥門組的綜合流通能力。
[0040] S70:根據綜合流通能力在仿真系統中建立閥門組的支路網格，支路網格包括兩節 點及連接于兩節點之間的等效于閥門組的一支路。
[0041] 根據綜合流通在仿真系統中建立閥門組的支路網格，每個閥門組被劃分為一個支 路網格。
[0042] 該兩相流體網絡模型中閥門組的建模方法，通過獲取的流體密度以及閥門組的每 個閥門的當前閥位計算每個閥門的當前流通能力，再根據閥門組的每個閥門的當前流通能 力計算閥門組的綜合流通能力，以根據綜合流通能力在仿真系統中建立閥門組的支路網 格，每個閥門組被劃分為一個支路網格。該兩相流體網絡模型中閥門組的建模方法，由于每 一閥門組劃分為一個支路網格、兩個節點，且支路綜合流通能力根據流體密度以及閥門的 當前閥位采用代數法計算得到，因此，節點數量減小從而使得計算量減小，另一方面，節點 數量減小，在現場需要監測的數據點也減小，從而降低了成本。
[0043] 具體的，步驟S30中，根據流體密度和閥門組的每個閥門的當前閥位計算每個閥 門的當前流通能力的公式為：
[0044] Cv = CvMAX*Vp*Vp* P
[0045] 其中，Cv為當前流通能力，Vp為閥門的當前閥位，P為流體密度，CvMX為閥為最 大流通能力。
[0046] 在其中一種實施方式中，步驟S50包括：根據閥門組中閥門之間的連接關系，以每 個閥門的當前流通能力作為每個閥門所在支路的流量，通過代數方法分別計算閥門組的綜 合流通能力。
[0047] 在具體的實施方式中，該仿真系統為DCOSE (分布式仿真支撐環境），其包括實時 數據庫服務、實時計算引擎、計算機輔助建模系統、操作員終端的建立及運行四大部分。其 中計算機輔助建模系統又包含5個解決方案：流體網絡自動建模、控制回路組態、電氣網絡 自動建模、梯形圖建模和一般方式的圖形組態。
[0048] 該兩相流體網絡模型的建模方法，適用于閥門組，例如電廠系統中除氧器上水調 門閥門組、鍋爐上水調門閥門組等，閥門組包括至少兩條并聯的支路，每一支路上包括至少 一個閥門。
[0049] 以圖2典型閥門組為例，進行說明。
[0050] 在傳統的流體網絡模型中，是將任意一個設備作為一條支路，設備與設備連接處 作為內部節點處理。若將圖2中的典型閥門組劃分節點-支路網格，會劃分為6個節點以 及7條支路，具體如圖3所示。
[0051] 采用本申請的建模方法，將每一閥門組劃分為一個支路網格以及兩個節點，如圖4 所示。
[0052] 假設各節點的流體為不可壓縮流體，則閥門1、閥門2和閥門3的流量相同，閥門 4、閥門5和閥門6的流量相同。
[0053] 根據每個閥門的當前流通能力的公式，可計算每個閥門的當前流通能力：
[0054] Cv1= CvMAX ^Vp1=IiVp1* P ；
[0055] Cv2= CvMAX 2*Vp2*Vp2* P ;
[0056] Cv3= CvMAX 3*Vp3*Vp3* P ;
[0057] Cv4= CvMAX 4*Vp4*Vp4* P ;
[0058] Cv5= CvMAX 5*Vp5*Vp5* P ;
[0059] Cv6= CvMAX 6*Vp6*Vp6* P ;
[0060] Cv7= CvMAX 7*Vp7*Vp7* P ;
[0061] 其中，下標的1、2、3、4、5、6、7分別與閥門號對應。
[0062] 按圖3中的網格劃分方法，則有6個節點，分別為節點1~節點6,其壓力分別Pl， P2, P3, P4, P5, P6,共有7條支路，分別為支路1~支路7。
[0063] 對于支路1，其中含有設備閥門1，它的上節點為1號節點下節點為3號節點，則在 閥門1中流過的流量可表示為：
[0064] F12= CvMAX ^Vp1Wp1* P * (P3-P1) (1)