DL T 1235-2019 同步发电机原动机及其调节系统参数实测与建模导则.pdf

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1、DL / T 1235 2019 I ICS 29.160.30 K 21 备案号：- 20 中华人民共和国电力行业标准 DL / T 1235 2019 代替 DL / T 1235 2013 同步发电机原动机及其调节系统 参数实测与建模导则 Guide for modeling and testing of generators prime mover and governor Boiler refractory material for thermal power plant 火力发电厂锅炉耐火材料 火力发电厂锅炉耐火材料 2019-06-04发布 2019-10-01实施 国家能源局

2、发 布 DL / T 1235 2019 I 目次 前 言 . 错误 !未定义书签。 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语与定义 . 1 4 技术原则 . 4 5 对原动机及其调节系统供货商的要求 . 5 6 发电企业应提供的资料和数据 . 6 7 模型参数测量与辨识的基本方法 . 6 8 调节系统模型 . 6 9 执行机构模型 . 10 10 原动机模型 . 14 11 原动机及其调节系统建模试验项目及要求 . 18 12 原动机及其调节系统建模报告的主要内容 . 20 附 录 A （资料性附录）常见数学模型 . 22 附 录 B （资料性附录）需收集的参数 . 26 附

3、录 C （资料性附录）需采集的信号 . 266 DL / T 1235 2019 II 前言 本标准根据 GB/T 1.12009标准化工作导则 第 1部分：标准的结构和编写给出的规则起 草。 本标准是对 DL/T 12352013同步发电机原动机及其调节系统参数实测与建模导则的修 订。 本标准与上一版比较，除编辑性修改外，主要技术性变化如下： 增加了引用标准：GB/T 9652 .1 和 GB/T 11805（见 2） ； 增加了 “水轮机组原动机的模型参数应在开度模式下， 直接进行执行机构指令阶跃” （见 4.1.7） ； 增加了“燃气轮机组试验宜在转速闭环方式下进行” （见 4.1.8）

4、 ； 增加了“ 对于燃气- 蒸汽联合循环发电机组的汽轮机组，如其调节系统正常运行时保持调 门全开，则无需进行建模试验”。 （ 见 4.1.9） ； 增加了“原动机及其调节系统建模结果应进行审核入库”的相关要求（见 4.10） ； 增加了“水轮机 调节系统输出模拟量的刷新 频率应 大 于 50Hz，电气功率宜采用 PT、 CT 量测信号计算得到。”的相关要求（见 5.2） ； 删除了水轮机控制系统中的缓冲环节模型； 增加了主配输出限幅环节的模型 （见 9.2.4）， 修改了水轮机控制系统模型（见附图 A.9）； 增加了 汽轮机执行机构静态试验的大、小阶跃试验要求， “宜在 20%调门开度以上进行

5、” （见 11.1.1） ； 增加了附录 C，需要采集的信号，列出了典型的汽轮机组、水轮机 组和燃气机组进行实 测建模时需要的最基本的信号。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由全国电网运行与控制标准化技术委员会（SAC/TC446 ）归口。 本标准起草单位：国家电网公司 国家电力调度控制中心、中国电力科学研究院有限公司、 南 方电网科学研究院有限责任公司、中国南方电网电力调度控制中心、华北电力科学研究院有限 责 任公司、国网陕西省电力公司电力科学研究院、云南电力试验研究院( 集团) 有限公司、国网福建 省电力有限公司电力科学研究院、国网浙江省电力有限公司电力科学研究院、华电电力科学研究

6、 院有限公司、润电能源科学技术有限公司、国网湖北省电力有限公司电力科学研究院、国网上海 市电力公司电力科学研究院、国网宁夏电力有限公司电力科学研究院、国网江苏省电力有限公司 电力科学研究院、国网山西省电力公司电力科学研究院、 国网河南省电力公司电力科学研究院 、 大唐水电科学技术研究院有限公司。 本标准主要起草人：张剑云、陶向宇、 王官宏、 王超、陈刚、 张建新、 于钊、 黄兴、于大海、 艾东平、李志强、马世俊、何凤军 、李文锋、肖洋、黄葆华、仇晓智、李华、张建、万天虎、赵 一琰、武诚、苏寅生、 何常胜、董 弘魁、徐振华、杨靖萍、黄道姗、顾正皓、熊鸿韬、马党国、 唐耀华、梁正玉、李阳海、杜洋、

7、 卓谷颖、刘磊、濮钧、 夏潮、韩志勇、魏巍、杨超、马晓光 、 周成、李莹、王茂清、徐柯、丁振宇、郭强、郭辉、张新华、訾鹏、蔡东阳。 本标准 2013年首次发布，2018 年第一次修订。 本标准发布实施后代替 DL/T 12352013。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广 路二条一号，100761 ）。 DL / T 1235 2019 1 同步发电机原动机及其调节系统参数实测与建模导则 1 范围 本标准规定了电力系统稳定分析计算用同步发电机组的原动机及其调节系统模型、参数实 测与建模方法。 本标准适用于汽轮发电机组、水轮发电机组以及燃气发电机组的

8、 原动机、能量供给系统及 调节系统参数实测与 建模， 并对涉及参数实测与建模的相关部门提出了要求。其他类型的发电 机组可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适 用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 9652.1 水轮机控制系统技术条件 GB/T 11805 水轮发电机组自动化元件( 装置 )及其系统基本技术条件 GB/T 14100 燃气轮机验收试验 DL/T 496 水轮机电液调节系统及装置调整试验导则 DL/T 824 汽轮机电液调节系统性能验收导则 3 术语与定

9、义 下列术语与定义适用于本标准。 3.1 调节系 统 governing system 控制原动机运行的控制系统。 3.2 执行机 构 actuator 接受原动机 调节系统的指令，控制阀门、导叶 （ 桨叶） 等的电气液压系统或者机械液 压系统。 3.3 原动 机及其能量供给系统 prime mover and energy supply system 为发电机提供机械转矩的汽轮机及其锅炉、水轮机及其引水系统 、 压气机和燃气轮机等装 置。 3.4 静态 试验 static test 发电机组在停机状态下进行的试验。 3.5 负载试 验 load test 发电机组在并网条件下进行的试验。 3

10、.6 DL / T 1235 2019 2 阶 跃试验 step test 被控量的给定值阶跃变化的试验。 3.7 阶跃量 step value 阶跃试验中，被控量的最终稳态值与初始值之差, 如图 1所示 10 UU 。 3.8 超调量 P M overshoot 阶跃试验中，被控量的最大值与最终稳态值的差值与阶跃量之比的百分数 ,如图 1 所示 1 10 100% P UU UU 。 3.9 起始时间 0 t start time 阶跃试验信号加入时刻。 3.10 滞后时间 d t delay time 阶跃试验中，从阶跃信号加入开始到被控量变化至 10%阶跃量所需时间, 如图 1所示 。

11、3.11 上升时间 up t rise time 阶跃试验中，从阶跃量加入开始到被控量变化至 90%阶跃量所需时间, 如图 1所示。 3.12 峰值时间 p t peak time 阶跃试验中，从阶跃量加入开始到被控量达到最大值所需时间, 如图 1所示。 3.13 调节时间 s t settling time 从起始时间开始，到被控量与最终稳态值之差的绝对值始终不超过 5%阶跃量的最短时间, 如图 1所示 。 3.14 振荡次数 N number of oscillation 被控量在调节时间内振荡的次数（图 1）。 3.15 频域测量法 frequency-domain measuring

12、在输入端加入不同频率正弦信号或噪声信号，测量输出端对于输入端的频率响应特性，采 用幅频与相频特性直接对比或者曲线拟合技术来辨识模型及其参数的方法。 3.16 时域测量法 time-domain measuring 在输入端加入扰动信号，一般为阶跃信号，测量输出的时域响应特性，通过分析环节结构 与参数, 并将仿真的时域响应特性曲线与实测结果进行比较从而辨识模型及其参数的方法。 DL / T 1235 2019 3 3.17 水轮机反调峰值功率 RP P hydro turbine reverse peak power 在水轮机阶跃试验中，初始功率与反调功率最大值之差，如图 2所示。 3.18 水

13、轮机反调峰值时间 RP T hydro turbine reverse peak time 在水轮机频率阶跃试验中，从阶跃量加入起到反调功率达到最大值所需时间，如图 2所示。 3.19 汽轮机高压缸最大出力增量 HP P maximum power increment of steam turbine high pressure cylinder 在汽轮机阶跃试验中，功率快速变化过程达到的最大值减去初始功率的数值，如图 3所示 。 3.20 汽轮机高压缸峰值时间 HP T steam turbine high pressure cylinder peak time 在汽轮机阶跃试验中，从阶跃量

14、加入起到 功率达到高压缸最大出力增量所需时间，如图 3 所示。 3.21 阀控 方式 valve control mode 指定阀门开度的汽轮机控制模式。 3.22 开度 方式 guide-valve control mode 反馈导叶开度标幺值的水轮机控制模式。 3.23 功率 方式 power control mode 反馈功率标幺值的水轮机控制模式。 DL / T 1235 2019 4 图1 阶跃响应特性示例曲线 图2 水轮机阶跃响应示例曲线 图3 汽轮机阶跃响应示例曲线 4 技术原则 4.1 原动机及其调节系统参数实测方面的基本要求。 4.1.1 对控制系统、执行机构和原动机应该分环

15、节建模、分环节测试以及分环节辨识。 4.1.2 应进行原动机及其调节系统的闭环控制方式（如：汽轮机负荷闭环、协调控制、水轮机 组功率闭环、监控闭环等）试验，作为评价原动机及其调节系统模型参数正确性的依据。 DL / T 1235 2019 5 4.1.3 不计建模对象中的离散性，将其离散控制系统考虑为连续控制系统。 4.1.4 应在静态试验中进行调节系统、执行机构的实测建模。 4.1.5 应在负载试验中进行原动机的实测建模，试验 工况应包括 80%额定负荷及以上的典型工 况。 4.1.6 汽轮机组原动机的模型参数实测宜在阀控方式下进行。 4.1.7 水轮机组原动机 的模型参数应在 开度模式下，

16、 直接进行 执行机构 指令阶跃 。 4.1.8 燃气轮机组的试验宜在转速闭环 方式下进行 。 4.1.9 对于燃气 -蒸汽联合循环发电机组 的 汽轮机组， 如其调节系统正常运行 时 保持 调门全开 ， 则无需进行建模试验。 4.1.10 应分别验证调节系统、执行机构、原动机等各部分模型参数辨识结果，仿真结果与实 测结果的误差应满足本标准第 11章的要求。 4.1.11 可根据实际情况采用频域测量法或时域测量法。 4.1.12 有条件的情况下可以实际电网频率扰动曲线为输入，通 过机组的一次调频响应特性来 验证模型参数的准确性。 4.1.13 建模时应充分计及测量设备、测量方法带来的误差，并进行必

17、要的修正。 4.2 原动机及其调节系统各部件应满足国标和行标的要求；静态试验应在完成调节系统验收后 进行（分别满足 GB/T 9652.1、 GB/T 11805、 GB/T 14100、 DL/T 496、 DL/T 824要求）；负载 试验应在一次调频试验合格后进行。 4.3 原动机及其调节系统的模型的各种系数采用标幺值表示，时间常数单位为秒。 4.4 已建模的原动机及其调节系统各部件的改造、大修、软件升级、参数修改等，应重新测试。 4.5 测试 设备满足计量要求，实测波形应能满足后期分析处理要求。 4.6 原动机及其调节系统的实测模型参数应经过电力系统专用计算程序（如 PSD BPA、

18、PSASP 等程序）校验，仿真结果与实测结果的误差应满足本标准第 11章的要求。 4.7 当在电力系统专用计算程序中无法选择出满足要求的模型时（参见 附录 A），应要求计算 程序提供商增加新的模型，或利用程序的用户自定义功能建立新的模型。 4.8 建模报告应提供电力系统稳定计算用原动机及其调节系统模型的选用结果及其模型参数， 并提供仿真曲线与实测曲线的对比结果，给出误差指标，误差标准应满足本标准第 11章的 要求。 4.9 原动机及其调节系统 实测 试验 完成时间超过五年 应 进行复核试验，试验项目 为 本标准 第 11章所规定的 负载试验 。并将实测 结果与仿真结果进行对比， 当仿真误差 满

19、足要求，则不需要 重新建模 ； 如不满足要求，则 应重新开展 建模工作 ， 直至 仿真误差满足 本标准 第 11章 要求。 4.10 原动机及其调节系统建模结果应经过审核及入库校核。 4.10.1 审核内容 包括：试验项目、 试验 数据、辨识过程、仿真结果 。 4.10.2 入库校核 包括： 无扰动 仿真校核和频率扰动仿真校核。 4.10.3 无扰动 仿真校核方法：在电网 的 实际数据中 将被测 机组 调速 模型更换为 实测模型参数 ， 进行无扰动仿真， 机组计算功角 曲线波动最大 值不超过 0.6 。 4.10.4 频率扰动 仿真校核方法：在 无扰动仿真 校核的基础 数据 上，对建模报告中的

20、频率扰动 试验进行仿真， 机组 功率的仿真 结果 与实测结果误差应满足本标准第 11章 的相关要求 。 4.10.5 完成 审核工作和入库校核之后， 原动机及其调节系统 建模结果 具备 进入电网仿真计算 参数库 的 条件 。 5 对原动机及其调节系统供货商的要求 DL / T 1235 2019 6 5.1 调节系统应满足 GB/T 9652.1、 GB/T 11805、 GB/T 14100、 DL/T 496、 DL/T 824的要求， 应提供调节系统及各附加环节的数学模 型参数和技术数据，应标明程序运算和试验测量中涉及 到的纯延时等 非线性 、 逻辑控制 环节。 5.2 调节系统应具备能

21、供第三方进行模型参数测试所需要的接口，能输入模拟量信号进行测 试，汽轮机 调节系统 输出模拟量的刷新频率应大于 10Hz；水轮机 调节系统 输出模拟量的刷新 频 率应 大 于 50Hz，电气功率宜采用 PT、 CT量测信号计算得到。 5.3 调节系统的设置值应以十进制表示，时间常数以秒表示，放大倍数以标幺值表示，并说明 标幺值的基准值确定方法。 6 发电企业应提供的资料和数据 6.1 受测试方应提供原动机及其调节系统的制造厂、型号、调节系统控制方式及其控制 逻辑、 指令周期。 6.2 火电 厂的 热力计算书、水轮 机组 的 调保计算书、 调节系统调试、验收或优化试验报告、甩 负荷试验报告。 6

22、.3 执行机构的控制参数（参见附录 B）。 6.4 汽轮机 /水轮机 /燃气轮机的参数（参见附录 B）。 6.5 锅炉的制造厂、型号、额定容量、设计参数。 6.6 火电厂协调控制（ CCS）主逻辑、水电厂监控功率闭环控制的逻辑。 7 模型参数测量与辨识的基本方法 7.1 根据现场设备的传递函数框图，可以确定各部分的模型，在此基础上测辨其参数。根据模 型的具体情况，分级测试各环节的输入 /输出特性，根据测量结果和预定的模型拟合得到未知的 参数。 7.2 频域测量法 7.2.1 对于一阶环节，可以利用频率响应特性的测量结果直接计算参数。 7.2.2 对于非一阶环节，由于其模型结构和部分参数一般已知

23、，可以采用参数拟合技术或采用 模型的频率响应特性和实测的频率响应特性对比的方法来确定模型的参数。 7.2.3 测量的频率范围应根据研究对象的特点来选择。 7.3 时域测量法 7.3.1 对于一阶环节，可以利用时域响应特性的测量结果直接计算参数。 7.3.2 对于非一阶环节，可以采用时域参数辨识法，或者采用比对模型的仿真响应和实测响应 的方法来确定环节参数。 8 调节系统模型 8.1 汽轮机调节系统模型 8.1.1 火电厂的调节系统包括控制汽轮机的调速器和协调控制系统（ CCS）。 8.1.2 测量环节 调节系统的转速、功率、压力等测量环节用如图 4 所示的一阶惯性环节描述。图中 R T 为测

24、量环节时间常数。输入信号为被测量（转速、功率、压力） ，输出信号为测量结果。 DL / T 1235 2019 7 1 1 R sT+ 图4 测量环节 8.1.3 PID 环节 调节系统的 PID环节为如图 5所示的并联型。 图中 P K 为比例放大倍数， D K 为微分放大倍 数， I K 为积分放大倍数。 MAX INT 和 MIN INT 为积分输出的上限值和下限值。输入信号为控制偏 差值，输出信号为控制指令。 P K I K s D sK + + + MAX INT MIN INT 图5 PID 环节 8.1.4 限幅环节 限幅环节用图 6的模型表示，其中 MAX 为上限值， MIN为

25、下限值。 MAX MIN 图6 限幅环节型 8.1.5 死区环节 死区环节用图 7的模型表示，其中 1 DB 为正方向死区， 2 DB 为负方向死区。 1 DB 2 DB 图7 死区环节 8.1.6 转速不等率环节 转速不等率环节用如图 8 所示的模型描述，图中 为转速不等率。输入信号为转速偏差的 标幺值，输出信号为功率偏差的标幺值。 1 图8 转速不等率环节 8.1.7 纯延迟环节 纯延迟环节用如图 9的模型描述。图中 T为纯延迟的时间。 Ts e DL / T 1235 2019 8 图9 纯延迟环节 8.1.8 逻辑 控制 控制系统包括不同控制方式或不同的控制参数切换时（如功率偏差大时切

26、除功率闭环）， 应在模型中反映。 8.2 水轮机调节系统 8.2.1 水轮机调节系统包括控制水轮机的调速器和监控系统（包括机组 LCU、上位机等设备）。 8.2.2 测量环节 调节系统的转速、功率等测量环节用如图 10所示的一阶惯性环节描述。图中 R T 为测量环节 时间常数。输入信号为被测量（转速、功率、压力） ，输出 信号为测量结果。 1 1 R sT+ 图10 测量环节 8.2.3 并联 PID 环节 调节系统的 PID环节一般为如图 11所示的并联型。 图中 P K 为比例增益； I K 为积分增益； D K 为微分增益； V T 1 为微分环节时间常数。 MAX INT 和 MIN

27、INT 是积分输出的上限值和下限值。 输入信号为控制偏差值，输出信号为控制指令。 比例 积分 微分 s K I D 1 1 V sK sT+ + + + P K MAX INT MIN INT 图11 并联 PID 环节 8.2.4 死区环节 死区环节用图 12的模型描述，其中 1 DB 为正方向死区， 2 DB 为负方向死区。 1 DB 2 DB 图12 死区环节 8.2.5 限幅环节 限幅环节用图 13的模型描述，其中 MAX 为上限值， MIN为下限值。 MAX MIN 图13 限幅环节 DL / T 1235 2019 9 8.2.6 永态转差系数 永态转差系数可以用图 14的模型描述

28、，在开度模式下为频率与接力器行程的相对关系，用 表示。输入信号为开度偏差的标幺值，输出信号为转速偏差的标幺值。 P b 图14 永态转差系数 8.2.7 调差率 功率变化量与频率变化量的倒数，用 表示。输入信号为功率偏差的标幺值， 输出信号为 转速偏差的标幺值。 P e 图15 调差率 8.2.8 纯延迟环节 在控制系统的纯延迟环节可以用如图 16的模型描述。图中 T为纯延迟的时间。 Ts e 图16 纯延迟环节 8.2.9 逻辑 控制 控制系统包括不同控制方式或不同的控制参数切换时，应在模型中反映。 8.3 燃气轮机调节系统模型 8.3.1 燃气轮机调节系统有转速调节和功率调节。 8.3.2

29、 测量环节 调节系统的转速、功率等测量环节如图 17所示的一阶惯性环节描述。图中 R T 为测量环节时 间常数。输入信号为被测量（转速、功率、压力） ，输出信号为 测量结果。 1 1 R sT+ 图17 测量环节 8.3.3 PID 环节 调节系统的 PID 环节一般为如图 18 所示的并联型。图中 P K 为比例放大倍数， D K 为微分 放大倍数， I K 为积分放大倍数。 MAX INT 和 MIN INT 是积分输出的上限值和下限值。输入信号为 控制偏差值，输出信号为控制指令。 DL / T 1235 2019 10 P K I K s D sK + + + MAX INT MIN I

30、NT 图18 PID 环节 8.3.4 死区环节 死区环节用图 19的模型描述，其中 1 DB 为正方向死区， 2 DB 为负方向死区。 1 DB 2 DB 图19 死区环节 8.3.5 限幅环节 限幅环节用图 20的模型 描述，其中 MAX 为上限值， MIN为下限值。 MAX MIN 图20 限幅环节 8.3.6 转速不等率环节 转速不等率环节在稳定计算中用如图 21所示的模型描述，图中 为转速不等率。输入信号 为转速偏差的标幺值，输出信号为功率偏差的标幺值。 1 图21 转速不等率环节 8.3.7 纯延迟环节 在控制系统中的纯延迟环节用图 22的模型描述，图中 T为纯延迟的时间。 Ts

31、e 图22 纯延迟环节 8.3.8 逻辑控制 控制系统包括不同控制方式或不同的控制参数切换时，应在模型中反映。 9 执行机构模型 9.1 汽轮机执行机构模型 9.1.1 开度反馈环节 DL / T 1235 2019 11 执行机构的开度反馈环节用如图 23的一阶惯性环节描述，其中 R T 为测量时间常数。输入信 号为开度被测量，输出信号为测量结果。 1 1 R sT+ 图23 开度反馈环节 9.1.2 PID 环节 PID 环节为如图 24 所示的并联型。图中 P K 为比例放大倍数， D K 为微分放大倍数， I K 为 积分放大倍数。 MAX INT 和 MIN INT 是积分输出的上限

32、值和下限值，各参数单位均为标幺值。输 入信号为控制偏差值，输出信号为控制指令。 P K I K s D sK + + + MAX INT MIN INT 图24 PID 环节 9.1.3 油动机环节 油动机驱动调门开启关闭，采用图 25 所示的模型描述。图中 C T 为关闭时间常数， O T 为开 启时间常数，单位为秒。当油动机开启时，开关置于 O T 位置。当油动机关闭时，开关置于 C T 位 置。 MAX P 为原动机最大功率， MIN P 为原动机最小功率。输入信号为开度的控制偏差，输出信号 为开度。 1 s 1 O T 1 C T MIN P MAX P 图25 油动机环节 9.1.4

33、 纯延迟环节 在执行机构中的纯延迟环节用如图 26的模型表示，其中 T为纯延迟的时间。 Ts e 图26 纯延迟环节 9.1.5 执行机构动作速度限幅环节 执行机构的动作速度有开启/ 关闭不同限制，在稳定研究时可以用如图 27 的模型表示。其 中 OPEN VEL 表示最大开启速度， CLOSE VEL 表示最大关闭速度。 DL / T 1235 2019 12 OPEN VEL CLOSE VEL 图27 执行机构动作速度限幅环节 9.2 水轮机执行机构模型 9.2.1 水轮机的执行机构由电液 /机液转换机构，主接力器以及导叶及桨叶及 反馈测量 环节。 9.2.2 开度反馈环节 执行机构的开

34、度反馈环节用如图 28的一阶惯性环节表达，图中 R T 为开度测量时间常数。输 入信号为开度被测量，输出信号为测量结果。 1 1 R sT+ 图28 开度反馈环节 9.2.3 电 /液、电 /机转换环节 电/ 液、电/ 机转换环节用图 29的一阶惯性环节表示，图中 1y T 为转换环节时间常数。 + 1 1 y sT - 图29 电/ 液、电/ 机转换环节 9.2.4 随动系统副环 PID 环节 随动系统副环 PID 环节一般为如图 30 所示的并联型。图中 P K 为比例增益系数， D K 为微 分增益系数， I K 为积分放大倍数。 V T 1 为微分时间常数。 MAX INT 和 MIN

35、 INT 是积分输出的上限 值和下限值。输入信号为控制偏差值，输出信号为控制指令。 比例 积分 微分 s K I D 1 1 V sK sT+ + + + P K MAX INT MIN INT 图30 PID 环节图 9.2.5 主配输出限幅 主配输出限幅环节可用图 31模型描述。 DL / T 1235 2019 13 VELO VELC 图31 主配输出限幅 图中 VELO为主配输出最大值；VELC 为主配输出最小值。 9.2.6 接力器环节 接力器开启关闭，采用图 32 所示的模型描述。图中 C T 为关闭时间常数， O T 为开启时间常 数，单位为秒。当接力器开启时，开关置于 O T

36、 位置。当接力器关闭时，开关置于 C T 位置。 MAX Y 为接力器最大行程， MIN Y 为接力器最小行程。输入信号为开度的控制偏差，输出信号为开度。 1 s 1 O T 1 C T MIN Y MAX Y 图32 接力器环节 9.2.7 执行机构死区环节 死区环节用图 33的模型表示，其中 1 DB 为正方向死区， 2 DB 为负方向死区。 1 DB 2 DB 图33 死区环节 9.2.8 纯延迟环节 在执行机构中的纯延迟环节用如图 34的模型描述，其中 T为纯延迟的时间。 Ts e 图34 纯延迟环节 9.2.9 导 叶开度 -流量转换环节 水电机组功率与导叶开度的非线性关系用如图 3

37、5所示的分段线性的模型来描述。模型中不 考虑空载开度。图中为三段分段线性。实测时采用功率近似表示流量。输入信号为导叶开度， 输出信号为水轮机流量。 图35 开度流量转换环节 9.3 燃气轮机执行机构模型 9.3.1 燃气轮机的执行机构为燃料流量调节阀。气体燃料机组一般采用压力调节阀和流量调节 阀串联调节；液体燃料机组一般采用流量调节阀。 DL / T 1235 2019 14 9.3.2 燃料压力控制阀环节 燃料压力控制阀用如图 36 的一阶惯性环节表示。其中 VP T 为阀门动作时间常数。输入信号 为开度被测量，输出信号为测量结果。 1 1 VP sT+ 图36 燃料压力控制阀环节 9.3.

38、3 燃料流量控制阀环节 燃料流量控制阀环节用如图 37 的一阶惯性环节表示。其中 VF T 为阀门动作时间常数。其输 出限幅 MAX P 为燃气轮机的最大功率标幺值， MIN P 为最小功率标幺值。输入信号为阀门开度指令， 输出信号为阀门开度。 1 1 VF sT+ MAX P MIN P 图37 燃料流量控制阀环节 9.3.4 纯延迟环节 在执行机构中的纯延迟环节用如图 38的模型描述，其中 T为纯延迟时间。 Ts e 图38 纯延迟环节 10 原动机模型 10.1 汽轮机模型 10.1.1 高压缸前汽室容积环节 高压缸前汽室容积环节可以用如图 39 所示的一阶惯性环节来描述。图中 CH T

39、 为高压缸前汽 室容积时间常数。输入信号为高压缸调节阀开度，输出信号为调节级压力。 1 1 CH sT+ 图39 高压缸前汽室容积环节 10.1.2 高压缸做功环节 高压缸做功环节可以用如图 40所示的环节描述。图中 HP F 为高压缸功率比例系数。输入信 号为调节级压力，输出信号为高压缸功率。 HP F 图40 高压缸做功环节 DL / T 1235 2019 15 10.1.3 高压缸功率自然过调系数环节 汽轮机高压缸在动态过程中出力比例将大于稳态时比例，采用高压缸功率自然过调系数描 述此现象，如图 41中的系数 ，位于高压缸和中压缸之间。输入 信号为调节级压力与高压缸排 气压力标幺值之差

40、，输出信号为高压缸功率过调增量。 1 1 CH sT+ 1 1 RH sT+ 1 1 CO sT+ + + + HP F IP F LP F + + + + 图41 包含高压缸功率过调系数的汽轮机 10.1.4 再热器容积环节 再热器可以用一个一阶惯性环节来表示，模型如图 42所示。图中 RH T 为容积时间常数。输 入信号为高压缸排气压力，输出信号为中压缸进气压力。 1 1 RH sT+ 图42 再热器容积环节 10.1.5 中压缸做功环节 中压缸做功环节可以用如图 43 所示的环节描述。图中 IP F 为中压缸功率比例系数。输入信 号为中压缸进气压力，输出信号为中压缸功率。 IP F 图4

41、3 中压缸做功环节 10.1.6 低压连通管容积环节 低压连通管可以用如图 44 的一阶惯性环节来表示，图中 CO T 为低压连通管汽室容积时间常 数。输入信号为中压缸排气压力，输出信号为低压缸进气压力。 1 1 CO sT+ 图44 低压连通管容积环节 DL / T 1235 2019 16 10.1.7 低压缸做功环节 低压缸做功环节采用如图 45 的环节描述。图中 LP F 为低压缸功率比例系数的标幺值。输入 信号为低压缸进气压力，输出信号为低压缸功率。 LP F 图45 低压缸做功环节 10.2 锅炉模型 10.2.1 总体结构 锅炉模型总体结构如图 46所示。对于直流锅炉，仍可以用该

42、模型仿真其动态响应。 1 1 WF sT+ + 1 D sT Q 1 FUEL sT FL sT + K 1 SH sC W m + + T P CV S m D P m 图46 锅炉模型 10.2.2 燃料滞后环节 在燃烧调整指令发出后，由于磨煤机等设备的响应特性，形成了一个燃料调整滞后于燃烧 指令的物理过程，计算中采用如图 47所示的环节描述。 FL T 为燃烧响应时间常数， FUEL T 为燃烧 滞后时间常数。输入信号为燃料指令，输出信号为燃料燃烧功率。 1 FUEL sT FL sT + 图47 燃料滞后环节 10.2.3 水冷壁环节 水冷壁对于热量的吸收采用如图 48 所示的一阶惯性环节描述， WF T 为热量吸收时间常数。 输入信号为燃料燃烧功率，输出信号为水冷壁吸收功率。 1 1 WF sT+ 图48 水冷壁环节 10.2.4 汽包容积环节 DL / T 1235 2019 17 燃料释放化学能之后，经水冷壁传递给工质，在汽包部分实现液/ 汽的转化，汽包中不断的 蓄积能量，因此用如图 49的积分环节描述， D T 为汽包