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基于系统动力学的汽轮机热力系统建模与仿真

作　者: 张建新
导　师: 房方
学　校: 华北电力大学（北京）
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 系统动力学发电过程建模与仿真热力系统
分类号: TK261
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

我国的能源供应正面临着需求增长和节能减排的双重压力,如何协调能源与环境之间的关系,实现经济的可持续发展是目前急需解决的问题。对于单元制发电机组而言,提高一次能源利用效率、减少污染物排放除了与机组自身结构参数密切相关,还更多地依赖机组的运行水平,这其中涉及多个层面的优化问题,如调度策略优化、运行方式优化、控制系统优化等。对单元机组优化问题进行研究离不开对其动静态特性的认知,即通过某种方法建立系统的数学模型。本文从物质和能量传递过程均衡性的角度,提出了基于系统动力学原理,以因果关系和存量流量关系为载体,从相对宏观的层面构建发电过程典型环节动态模型的建模方案。文中论述了将系统动力学原理应用于发电过程建模的适用性,以盘山电厂汽轮机热力系统为例,给出了系统动力学建模的基本过程,通过仿真分析验证了所建模型的有效性。研究表明,系统动力学模型具有因果关系清晰、模型表述贴切、繁简程度适当、描述现实能力强的特点,可作为发电过程建模及优化问题研究的有力工具。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-12
  1.1 课题背景及意义  9-10
  1.2 国内外电厂仿真技术的发展  10-11
  1.3 系统动力学发展动态  11
  1.4论文的主要工作  11-12
第二章系统动力学方法应用于发电过程典型环节建模的适用性  12-15
  2.1 系统动力学简介  12-13
  2.2 系统动力学方法应用于发电过程典型环节建模的适用性  13-14
    2.2.1 模型复杂性与适用性  13
    2.2.2 发电过程典型环节的建模需求  13
    2.2.3 系统动力学对发电过程典型环节建模的适用性  13-14
  2.3 本章小结  14-15
第三章系统动力学建模基础  15-20
  3.1 系统动力学的基本概念  15
  3.2 系统动力学模型的基本构成  15-17
    3.2.1 因果回路图  15-16
    3.2.2 存量流量图  16-17
  3.3 系统动力学建模的基本步骤  17-18
  3.4 系统动力学软件平台VENSIM简介  18-19
  3.5 本章小结  19-20
第四章基于系统动力学的汽轮机热力系统建模与仿真  20-45
  4.1 凝汽系统建模与仿真  20-29
    4.1.1 凝汽系统分析  20
    4.1.2 凝汽系统因果回路分析  20-21
    4.1.3 凝汽系统存量流量图  21-25
    4.1.4 仿真测试与分析  25-29
  4.2 除氧器建模与仿真  29-35
    4.2.1 除氧器工作原理  29-30
    4.2.2 除氧器因果回路分析  30-31
    4.2.3 除氧器存量流量图  31-32
    4.2.4 仿真测试与分析  32-35
  4.3 加热器建模与仿真  35-40
    4.3.1 回热加热器工作原理  35-36
    4.3.2 加热器因果回路分析  36
    4.3.3 加热器存量流量图  36-38
    4.3.4 加热器仿真测试与分析  38-40
  4.4 汽轮机本体建模与仿真  40-44
    4.4.1 汽轮机本体分析  40
    4.4.2 汽轮机本体因果回路分析  40-41
    4.4.3 汽轮机本体存量流量图  41
    4.4.4 汽轮机本体仿真测试与分析  41-44
  4.5 本章小结  44-45
第五章结论  45-46
参考文献  46-49
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  49-50
攻读硕士学位期间参加的科研工作  50-51
致谢  51

基于系统动力学的汽轮机热力系统建模与仿真

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