汽轮机电液伺服系统数学模型与仿真分析

汽轮机数字电液调节系统

TSI监视的主要项目
汽机转速轴向位移差胀振动大轴弯曲热膨胀油箱油位电涡流传感器、振动传感器、差动变压器或差动电感位移传感器和转速传感器直接进入DEH-NTK系统，也可通过TSI仪表输出到DEH-NTK系统。 TSI系统在汽机盘车、启动、运行和超速试验以及停机过程中可以连续显示和记录汽轮机转子和汽缸机械状态参数，并在超出预置的运行极限时发出警报，当超出预置的危险值时使机组自动停机。
高压抗燃油纯电调
由计算机控制系统和低压透平油液压系统构成的低压透平油数字电液控制系统，简称低压透平油DEH，也是一种纯电调，能达到高压抗燃油DEH同样的性能和功能。低压透平油液压系统是汽轮机制造厂传统的液压系统，低压透平油纯电调的发展远不如高压抗燃油纯电调快，其主要原因是电液转换问题解决不好，缺少像高压系统的电液伺服阀那样规范而高性能的电液转换元件
汽轮机数字电液调节系统
汽轮机自动调节任务
汽轮机调节系统的任务是要及时地调节汽轮机功率，使它满足外界负荷变化的需要，同时又要维持电网的频率在50HZ左右，这两个任务是有机地相互联系在一起的。汽轮机上将热能转化为机械能的设备。蒸汽作用在汽轮机转子上产生的主动力矩为MT，发电机受到的制动力矩MG（不考虑摩擦损失）则有： Mt-Mg=J.dw/dt 当M=0时，机组转速将发生变化。汽轮机转速变化，将带来以下影响：（1）影响供电质量，供电质量有两个指标，即频率和电压。电压虽与机组转速有关，但主要是对励磁电流的调整进行调节，而频率只取决于机组转速，其关系式为：f=p.n/60 p:发电机组极对数 n: 机组转速（2）影响机组安全，机组转速增加过大，将使转动部分零部件产生过大的应力。因此，为了保证供电质量和机组安全，汽轮机都装有调节系统，基本任务是：在外界负荷与机组功率相适应时，保证机组稳定运行，当外界负荷改变时，机组转速发生变化时调节系统能相应地改变汽轮机功率，使之与外界负荷相适应，建立新的平衡，并保持机组转速偏差不超过规定的范围。

基于PSASP和Simulink的汽轮机调节系统建模与仿真校核

基于PSASP和Simulink的汽轮机调节系统建模与仿真校核盛锴;魏乐;江效龙;寻新【摘要】汽轮机调节系统模型是电力系统稳定分析的基础数据,模型的准确性决定了电力系统分析的可靠性,因此需要对所建立的汽轮机调节系统模型进行仿真、校核以确保建模质量.针对实际火电机组的汽轮机调节系统具有较为复杂的协调控制系统、导致难于通过专业的电力系统计算程序(如PSASP)实现建模、仿真及校核的问题,提出了一种基于Simulink和PSASP的联合建模方法,利用Simulink的灵活性和PSASP的专业性,实现对汽轮机调节系统的建模及仿真校核.模型仿真及校核的结果表明,该方法能够建立较为精确的模型并满足仿真校核的要求.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2015(048)002【总页数】7页(P1-6,26)【关键词】汽轮机调节系统;协调控制系统(CCS);电力系统综合分析程序(PSASP);Simulink;联合建模;仿真校核【作者】盛锴;魏乐;江效龙;寻新【作者单位】国网湖南省电力公司电力科学研究院,湖南长沙410007;华北电力大学控制与计算机工程学院,河北保定 071003;华北电力大学控制与计算机工程学院,河北保定 071003;国网湖南省电力公司电力科学研究院,湖南长沙410007【正文语种】中文【中图分类】TK263.7+2电力系统稳定分析是电网规划和研究的重要手段，其准确性取决于电网基础数据的真实可靠。

电网的“四大参数测试”正是通过试验的方法以精确获得原动机及其调节系统、发电机、励磁系统和负荷模型等电网基础数据。

作为原动机及其调节系统参数实测的重要组成部分，汽轮机及其调节系统参数测试的目的，是为了建立和规范电力系统并网机组参与电网一次调频的数学模型，为电力系统的中长期稳定性仿真分析提供真实可靠的数据[1-5]。

通过参数实测建立的汽轮机调节系统模型由3个子模型组成：电液调节系统、电液伺服机构和汽轮机模型。

600MW汽轮机组控制系统仿真分析

重庆电力高等专科学校毕业设计说明书设计题目：600MW汽轮机组控制系统仿真分析专业：工业热工控制技术班级：热控1011学号：姓名：指导教师：重庆电力高等专科学校动力工程系二〇一三年六月目录毕业设计任务书 (1)引言 (3)一、绪论 (3)1.课题背景及意义 (3)2.国内外研究现状 (3)3.论文研究主要内容 (5)二、600MW汽轮机控制系统数学模型的建立 (5)1.汽轮机组简介 (5)2.600MW汽轮机数学模型的建立 (7)三、600MW汽轮机数字电液控制系统仿真 (21)1.数字电液调节系统（DEH）简介 (21)2.汽轮机负荷控制系统仿真 (24)四、结论 (30)工作小结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)毕业设计任务书一、毕业设计（论文）任务的具体内容与要求（一）设计任务近年来，随着国家电力工业飞速发展，火力发电作为现代电力生产中的主要形式，其现场技术水平不断提高。

随着大容量机组的出现、蒸汽参数的提高以及电网容量的增大，要求大机组承担电网的调峰和调频任务，机组负荷的频繁调整对机组的安全、经济性提出了考验。

基于此，人们日益重视对汽轮机控制系统的分析和研究。

本课题主要对目前广泛应用的600MW汽轮机组的内部结构和特性进行了分析、设计了600MW汽轮机控制系统的数学模型，对控制系统的进行了仿真研究。

（二）设计成品1．设计说明书一份：（1）毕业设计说明书要条理清楚、文字通顺、整齐美观、格式规范；（2）毕业设计说明书不少于15000字，并有必要的图表，图表不少于5张；（三）基本要求1．理解600MW汽轮机组的结构特点；2．设计600MW汽轮机组的数学模型；3．分析控制系统的性能。

二、推荐的主要参考文献1．王爽心,葛晓霞.汽轮机数字电液控制系统.北京:中国电力出版社,2004,12-632．孙奎明,时海刚.热工自动化.北京:中国电力出版社,20063．文贤馗.火电厂汽轮机控制系统改造.北京:中国电力出版社,20044．飞思科技产品研发中心.MATLAB7辅助控制系统设计与仿真.北京：电子工业出版社,2005指导教师（签字）签发日期年月日600MW汽轮机组控制系统仿真分析摘要:论文以构建机组全工况仿真模型、研究机组的节能优化运行为研究背景，以某600MW超临界机组为研究对象，分析了汽轮机系统的特点，按照复杂系统层次化建模的思想，利用Matlab/Simulink仿真支撑系统构建了汽轮机系统仿真模型，重点建立了该对象中各环节（电／液转换器、油动机、蒸汽容积、中间再热器、转子等）的数学模型，并在MATLAB环境下对各个环节的动态特性进行了仿真研究，验证了各环节数学模型的正确性。

MW火电机组汽轮机全过程仿真模型的建立与研究

文献综述
近年来，国内外学者针对MW火电机组汽轮机系统的建模与仿真进行了大量研究。这些研究主要集中在系统动力学、热力学和流体动力学等领域。其中，有的学者基于热力学第一定律和第二定律，建立了火电机组汽轮机系统的动态模型，并对其仿真效果进行了分析；有的学者则从流体力学角度出发，建立了火电机组汽轮机系统的流体动力学模型，并对其流动特性进行了研究。
2、半实物仿真验证
半实物仿真验证是将仿真模型与实际设备相连，通过模拟实际运行环境来验证模型的有效性。这种方法可以在实际运行条件下对汽轮机及其控制系统进行测试和验证，确保仿真模型能够真实反映实际设备的性能。
研究结论
通过建立MW火电机组汽轮机全过程仿真模型，可以对汽轮机的稳态和动态特性进行全面研究。该模型不仅可以用于优化汽轮机的设计，提高其运行效率，还可以指导实际运行中的操作和维护，降低事故风险。此外，全过程仿真模型还可以为能源管理、电力调度等提供有力支持。
模型建立
1、汽轮机静态仿真模型建立
静态仿真模型主要考虑汽轮机的稳态特性，包括热力学参数、流体动力学参数以及结构参数等。根据这些参数，可以采用计算流体动力学（CFD）方法和有限元分析（FEA）方法建立仿真模型。通过该模型，可以预测汽轮机在不同工况下的性能表现，为优化设计和运行提供参考。
2、汽轮机动态仿真模型建立
未来研究方向
随着科学技术的发展，MW火电机组汽轮机全过程仿真模型的研究仍有很大的提升空间。未来研究方向可以包括以下几个方面：
1、模型改进与优化：进一步改进和完善仿真模型，提高其对各种工况的适应性。
2、数据驱动建模：通过深度学习和机器学习等手段，实现数据驱动的仿真模型建立和优化。
3、多尺度耦合仿真：将不同尺度的仿真模型进行耦合，实现从微观到宏观的多尺度仿真和分析。

水轮机筒阀电液同步控制系统数学建模与仿真

水轮机筒阀电液同步控制系统数学建模与仿真嘿，伙计们！今天我们要聊聊一个非常有趣的话题——水轮机筒阀电液同步控制系统数学建模与仿真。

让我给大家简单介绍一下这个系统是干什么的。

水轮机筒阀电液同步控制系统，听起来好像很高大上的样子，其实就是用来控制水轮机的筒阀，让它们能够按照我们的意愿来开、关。

这个系统可是非常重要的，因为它关系到水轮机的工作效率和稳定性。

那么，这个系统是怎么工作的呢？其实，这个系统的工作原理很简单：通过数学建模和仿真，我们可以预测水轮机筒阀在不同工况下的开、关状态，从而实现对水轮机的精确控制。

这个过程就像是在玩一个复杂的游戏，我们需要不断地调整策略，才能让水轮机达到最佳的工作状态。

现在，让我们来详细地了解一下这个系统的各个组成部分。

我们要有一套完整的数学模型，用来描述水轮机筒阀的运动规律。

这个模型需要考虑很多因素，比如水流速度、压力、温度等等。

然后，我们还需要一个强大的计算机程序，来进行仿真计算。

这个程序需要能够快速地处理大量的数据，并且能够根据实际情况进行实时调整。

有了这些工具，我们就可以开始进行数学建模和仿真了。

我们需要输入一些初始条件，比如水流速度、压力等等。

然后，我们可以让计算机程序根据这些条件进行计算，看看在不同工况下，水轮机筒阀会如何开、关。

我们可以根据计算结果，对控制系统进行优化调整。

这个过程并不是一帆风顺的。

有时候，我们可能会遇到一些难以预料的问题，比如水流速度突然加快、压力突然降低等等。

这时候，我们就需要不断地尝试新的策略，才能找到最合适的解决方案。

水轮机筒阀电液同步控制系统数学建模与仿真是一个非常有挑战性的工作。

它需要我们具备扎实的理论基础、丰富的实践经验和敏锐的洞察力。

但是，只要我们努力去学习、去探索，相信总有一天，我们会成为这个领域的专家！好了，今天的分享就到这里啦！希望我对水轮机筒阀电液同步控制系统数学建模与仿真的介绍能让大家有所收获。

如果你有什么问题或者想法，欢迎随时留言告诉我哦！下次再见啦！。

汽轮机数字式电液调速系统关键技术研究

汽轮机数字式电液调速系统关键技术研究摘要：调速系统的主要功能在于确保汽轮机输出功率和负荷间平衡状态的保持。

尤其是在互联大电网建成的背景下，日常生产生活对电网的稳定性及安全性的重视程度及要求越来越高，在发电机组中汽轮机调速系统发挥着重要的控制作用，其动态特性对供电质量产生直接影响。

因此在构建汽轮机调速系统仿真模型的基础上研究模型参数对电网稳定性的影响成为汽轮机系统仿真中的重要研究方向。

本文研究汽轮机数字式电液调速系统，针对数字电液控制系统中的非线性环节，完成了一种基于模糊内模控制策略的调速系统的设计。

关键词：汽轮机；数字电液控制系统；调速系统控制引言快速发展的科学技术为工业质量和效率的提升提供了有力支撑，汽轮机以其独特的优势受到众多工业领域的认可，得以在工业领域广泛应用。

作为大型高转速机械的一种汽轮机中的数字电液控制系统起着重要作用，机组的安全性与可靠性受到ＤＥＨ控制性能的直接影响，机组的稳定高效运转则是提高工业企业的经济效益的基本保障。

１、需求分析在工业过程控制中传统的PID控制方法应用较为普遍，具备设计过程繁琐度较低、算法发展较为成熟、稳定性好等优势，但由于汽轮机的系统较为复杂，传统PID控制方法已经难以有效满足特定的控制要求，目前对该方法进行优化和完善的研究较多，例如，在结合使用PID方法与模糊控制器的基础上，对控制器的参数通过差分算法的使用完成优化过程，从而使系统的响应速度、鲁棒性及稳定性得以有效提高；以汽轮机系统的复杂特性为依据，通过自学习和自适应能力较强的神经元和PID方法的有效结合，有效提高了控制系统品质，完成了基于单神经元的自适应PID控制策略的设计，并通过试验对比模糊控制结果证明了此种方法的可行性。

上述方法虽使系统的动态特性得以有效改善，但对于系统受到非线性环节影响情况的考虑不充分；而通过结合运用模糊控制器与串级控制方法实现了对系统中存在的干扰及参数变化情况的追踪和分析，显著提高了系统的鲁棒性，但受限于复杂的设计过程及多个控制器参数的调节难度增加了应用成本；在对调速系统的参数时变因素（非线性）进行充分考虑的基础上，通过有效结合运用ＲＢＰ神经网络和自适应逆控制理论完成了自适应逆控制器的设计，负荷扰动信号采用了发电机功率，实现了对干扰影响的有效抑制及目标跟踪性能的显著提高，单在设计时需分别考虑给定速度、外部干扰的影响情况，导致过程繁琐复杂难以在工程中普及应用。

增压锅炉涡轮增压机组电液伺服控制系统建模与仿真

小等特点。所以，结合起来的电液伺服控制系统具有控制精度高、响应速度快、信号处理灵活、出功输率大、结构紧凑、质量轻等特点。因此在国防工业、航空航天等领域得到了非常广泛的应了完全
维普资讯
第２卷，５总第１１４期２Ｏ年１第１０７月，期
《节能技术》
ＥＩＧＣ刚ＹＯＮ【ＯＥＨＮＯ－Ｙ１ＮＴＣＩ口ＪＧ
Ｖ１２Ｓｍ．ｏ１ｏ．５，ｕＮ．４１
在该场合的应用，并在Ｓｕｎ环境下对控削系统进行了仿真。结果显示ＰＤ控制用于电液伺服ｉｌｋｍｉＩ
系统位置控制能获得令人满意的效果。关键词：增压锅炉；涡轮增压机组；电液伺服； Ⅲ ；ｉｕｎＰＳ１ｉｎｌｋ
中图分类号：Ｍ３３４Ｔ８．５
够提供锅炉燃烧所需的空气量，从而平衡功率。电液伺服系统是以电气信号为输入、以液压信号为输出构成的闭环控制系统。由于是电气和液压相结合，此系统可以发挥两者的优点。电气信号便于测量、转换、放大、处理、校正；电器检测传感器元
件便于监测各种物理信号，并具有快速和多样性；液压信号输出的功率大、速度快，其执行机构具有惯性
文献标识码：Ａ
文章编号：０２—６３２０）０ —０８ —０１０３９（０７１０３３
ＭｏｅｉｇａｄＳｎｌｔｎｏｌｃｒ — ｄａｌｅｖｎｒｌｄｌｎｈｕａｉｆＥｅｔｏ－ＨｙｒｕｉＳｒｏＣｏｔｏｎｏｃＳｓｅｏｒｏＣｈｒｉｇＵｎｔｏｕｅｃａｇｄＢｏｌｒｙｔｍｆｒＴｕｂａｇｎｉｆＳｐｒｈｒｅｉｅ

电力系统的建模与仿真分析

电力系统的建模与仿真分析电力系统是现代社会的重要组成部分，为人们的生产和生活提供不可或缺的能源保障。

但是，电力系统的复杂性和敏感性导致其在运行过程中会出现各种问题，如电力稳定性、电力质量、能源效率等方面的问题。

因此，电力系统的建模与仿真分析非常重要，可以帮助提高电力系统的效率，保证电力系统的稳定性和安全性。

一、电力系统的建模电力系统的建模是指将电力系统的各个部分进行拆解和抽象，使得这些部分能够通过一定的数学建模方式相互联系。

电力系统的建模通常是从以下几个方面出发：1. 发电机模型发电机是电力系统的核心组成部分，其输出功率和电动势对整个电力系统的运行稳定性和电能质量有着非常重要的影响。

因此，发电机模型对电力系统的建模非常重要。

通常，发电机模型可以分为几类，如同步发电机模型、感应发电机模型等。

2. 变压器模型变压器是电力系统中运输能量的主要方式之一，其在电力系统的输电和配电环节中发挥着非常重要的作用。

变压器模型通常包括变流器、变压器核等组成部分。

3. 电力负载模型电力系统的负载对于电能的稳定输出和电能质量的保证有着非常重要的作用。

如何对电力负载模型进行建模也是电力系统建模的一个重要方面。

通常，电力负载模型可以分为不同的类型，如电阻性负载模型、电感性负载模型、电容性负载模型等。

4. 电力网络模型电力系统中的电力网络是连接各个组成部分的核心部分，如何对电力网络进行建模也是电力系统建模的重要方面。

通常，电力网络模型可以表示为复杂的网络图，其中每个节点代表一个组成部分，每条边代表两个节点之间的连接。

二、电力系统的仿真分析电力系统的仿真分析是采用电力系统建模的方式，通过一定的仿真分析方法，对电力系统的运行模拟与分析。

一般来说，电力系统的仿真分析可以从以下几个方面出发:1. 種種电力系统参数的仿真分析电力系统中的参数涉及到功率、电压、潮流、短路电流等多个方面。

在电力系统的仿真分析中，电力系统参数的仿真分析可以提供电力系统运行状态的实时监测和分析，发现潜在问题并进行预测和解决。

再热凝汽式汽轮机调速系统模型的仿真及验证

［关
再热凝汽式汽轮机；调速系统；参数测试；建模；ＰＳＡＳＰ；ＵＤ；协调控制；功率键词］
ＴＫ２６；ＴＰ３９１．９［文献标识码］Ａ［文章编号］１００２ — ３３６４（２０１４）０３ — ００８７ — ０５［中图分类号］［－ＤＯＩ编号］１０．３９６９／．ｉｓｓｎ．１００２ — ３３６４．２０１４．０３．０８７
ｎｉｔ，ａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｇｏｖｅｒｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｈａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｕｎｉｔ＇ｓｐｏｗｅｒｒｅｓｐｏｎｓｅ
第４３卷第３期２０１４年３月
热
力发电
Ｖｏ１．４３ＮＯ．３
Ｍａｒ．２０１４
ＴＨＥＲＭＡＬＰＯＷＥＲＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮ
再热凝汽式汽轮机
调速系统模型的仿真及验证
盛锴，朱晓星
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｈｅａｔｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇｔｕｒｂｉｎｅ；ｓｐｅｅｄｇｏｖｅｒｎｏｒｓｙｓｔｅｍ；ｐａｒａｍｅｔｅｒｔｅｓｔ；ｍｏｄｅｌｉｎｇ；ＰＳＡＳＰ；ＵＤ：ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌ；ｐｏｗｅｒ

基于EASY5的船舶舵机电液伺服系统建模与仿真

优点，在船舶舵机系统中应用越来越广泛。计算机仿真技术的发展，使得液压系统的动、静态特性可
阀，当电液伺服阀收到来自操舵仪的放大控制电信
号时，电液伺服阀的阀心移动，输出液压能源进入油缸ｃ，ｌ使油缸ｃ活塞杆产生位移，１从而推动转舵机构，使舵叶转动。舵机转动方向及角度由操舵仪给定信号决定，当舵机到位时，控制信号与反馈信号的偏差为０放大器没有输出信号，，电液伺服阀回到０位（中间位置）舵机便停止在被控制的位置上，，系统的压力由溢流阀Ｙ１Ｒ决定。此外，当油箱液位
作者简介：包青（９３，，１６一）男工程师，主要从事船舶设备管理。
第１期
包
青：基于ＥＳ５的船舶舵机电液伺服系统建模与仿真ＡＹ
２９
况下的仿真模型如图２所示Ｊ。建模中系统主要参数的设定如下：的转速为１０／ｉ；转排量为泵５ｒｍｎ每１０ｍ／；５ｃｒ管路的水力直径为１ｍ；服阀的自然频ｅ伺率为１０ｚ阻尼比为０８油缸无杆腔面积为２Ｈ；．；２ｅ有杆腔面积为１．ｅ负载等效弹簧刚度５ｍ；２５ｍ；
中图分类号：６４４Ｕ６．ｌ文献标识码：Ａ
０引言
舵机是保持或改变船舶航向，证安全运行的保重要设备，目前稍大一些的船舶大部分采用液压舵机。液压舵机分为阀控型和泵控型两种。阀控型舵
的控制精度、系统的稳定性及可靠性影响很大，是系统的核心元件Ｊ。其液压系统原理图如图１所示。