一种压气机控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及燃气轮机控制领域，尤其设及一种通过压气机仿真模型来进行压气机 控制的方法。
【背景技术】
[0002] 压气机是利用高速旋转的叶片给空气作功W提高空气压力，是燃气轮机的S大部 件之一。压气机可分为两大基本组成部分，即转子和静子。转子是W转轴为主体的可转动 的部分，在转轴上装有叶片，它是组成转子的主要部分，由于该些叶片随着转子一起转动， 故称之为动叶。静子是W气缸及装在气缸上各静止部件为主体的部分，主要包括气缸和静 叶。由动叶和静叶组成压气机的一个基本单元，称之为级。压气机就是由许多个彼此串连 在一起工作的级组合而成的。当压气机的转子做高速旋转运动时，动叶对气体做功，使得动 叶通道中的气体流速加快和压力升高；而在静叶的流道中，流过由静叶之间形成的通流截 面不断增大的扩压流道时，气流的流速逐渐下降，气体的压力则进一步升高。如此，气体经 过在多级动叶和静叶的流道中逐步增压，达到设计所要求的压力。
[0003] 燃气轮机作为联合循环发电中最为重要的设备，是一个高度复杂的非线性系统。 压气机作为燃气轮机的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到燃气轮机与联合循环机组 的运行特性和性能。一方面通过压气机级的工作机理分析压气机的工作状态，另一方面要 对操作人员进行上岗前培训，使其掌握实际系统的控制流程，避免不必要的事故发生。但在 实际生产中，由于压气机内流动复杂，设备繁杂，给压气机的实时控制与优化带来了很大困 难。因此，如何能够精确估算出压气机各项参数，并根据该估算结果来控制压气机工作状态 成为亟待解决的问题。
[0004] 因此，针对W上不足，本发明提供了一种通过压气机仿真模型来进行压气机控制 的方法。
【发明内容】
[0005] (一）要解决的技术问题
[0006] 本发明的目的是提供一种压气机控制方法W解决现有的压气机实时控制与优化 存在困难的问题。
[0007] (二）技术方案
[000引为了解决上述技术问题，本发明提供了一种压气机控制方法，其包括W下步骤：
[0009] S1、建立与压气机相应的压气机仿真模型，所述压气机仿真模型包含若干模型参 数；
[0010] S2、采集压气机在一定时间内的输入数据和输出数据；
[0011] S3、根据步骤S2所采集的输入数据和输出数据，计算所述压气机仿真模型的模型 参数的值；
[0012] S4、采集压气机的实时输入数据和实时输出数据，通过所述压气机仿真模型计算 模拟输出数据，并计算模拟输出数据与实时输出数据之间的差值，当该差值不在误差范围 时，返回步骤S2,反之继续下一步骤；
[0013] S5、利用压气机仿真模型计算压气机在当前时刻起的一段时间内的工作状态数 据，据此监控和调节压气机的实际工作状态。
[0014] 其中，所述压气机的工质为空气，采用模块化建模的方式建立压气机仿真模型。
[0015] 其中，所述压气机仿真模型包括工质物性参数计算模型、压气机容积模型及压气 机特性模型。
[0016] 其中，压气机特性模型建立的方法为；获取压气机特性曲线数据，并编制成数表， 然后采用插值法得到所计算工况下的压气机参数，根据压气机参数建立压气机特性模型。
[0017] 其中，压气机特性模型建立的方法为；根据现场不同工况下的实测数据，根据统计 规律获取压气机参数进行压气机特性建模。
[001引其中，步骤S2中，所述输入数据包括进压气机空气的流量、温度、压力、空气中各 气体成分的质量分数及压气机工作参数；
[0019] 所述输出数据包括压气机出口气体流量、温度及压力；
[0020] 其中，所述压气机工作参数包括压气机防喘放气阀的开关信号W及压气机可转导 叶的角度。
[0021] (S)有益效果
[0022] 本发明的上述技术方案具有如下优点；本发明的压气机控制方法中，首先建立压 气机仿真模型，然后采集压气机的输入、输出的数据，然后根据该些数据计算出模型参数的 值，在将压气机实时输入数据输入压气机仿真模型中获取模拟输出数据，若模拟输出数据 与实时输出数据比较之差在要求的误差范围，则利用该压气机仿真模型估算压气机在当前 时刻起的一段时间内的工作状态数据，并据此监控和调节压气机的实际工作状态。该个模 型能够精确地仿真压气机，并通过该模型预测压气机一段时间内的工作状态数据，从而能 够高效、实时、精确地调整和监控压气机。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明实施例压气机控制方法中压气机的结构示意图；
[0024] 图2是本发明实施例压气机控制方法工作流程示意图。
[0025] 图中，1 ;进气道；2 ;可转导叶；3 ;-级动叶；4 ;动叶；5 ;静叶；6 ;出口气体。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图和实施例对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。W下实施例 用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0027] 如图1所示，图中箭头方向为空气进出压气机的流向，空气首先经过压气机进气 道1，然后经进口可转导叶2调整气流方向后，进入第一级动叶3 ;压气机的转子做高速旋 转运动，动叶4对气体做功，使得动叶通道中的气体流速加快和压力升高；在静叶5的流道 中，流过由静叶5之间形成的通流截面不断增大的扩压流道时，气流的流速逐渐下降，气体 的压力则进一步升高；再经过多级动叶和静叶的流道中逐步增压，达到设计所要求的压力 (即压气机出口气体6符合要求）。需说明的是，该图1只是示意性的简图，实际的压气机 还包括其它各个工作部件，例如管道系统、轴承等，但其皆为本领域的技术人员熟知，并且 不影响本发明的控制系统及方法，因此在此不加寶述。
[002引如图2所示，本发明的压气机控制方法包括W下步骤：
[0029] S1、建立与压气机相应的压气机仿真模型，所述压气机仿真模型包含若干模型参 数；
[003