熱力系統(tǒng)可視化仿真軟件模型開發(fā).pdf

1、包括系統(tǒng)建模、仿真建模和仿真試驗三個基本活動的系統(tǒng)仿真技術(shù)已經(jīng)有近60年的歷史，因其具有節(jié)約人力、物力、快速和方便等諸多優(yōu)點而得到認可，在電力、交通運輸、通信、化工和核能等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應用。國外早在20世紀70年代末就開發(fā)出了如MMS、S3等針對電站熱力系統(tǒng)的專用仿真軟件。 我國在系統(tǒng)建模與仿真(ModelingandSimulation)方面發(fā)展迅速并取得重大成就，但由于起步比較晚，和發(fā)達國家比較還有一定的差距，主要

2、表現(xiàn)在主要的仿真軟件基本上都是引進的，不利于仿真技術(shù)在我國的發(fā)展和推廣。因此，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的仿真軟件，提高國內(nèi)仿真技術(shù)，縮小與國外的差距就成為一項重要的課題。 本文對國內(nèi)一些主要的一體化仿真軟件做了比較詳盡的分析，在深入分析著名仿真建模軟件MMS的基礎(chǔ)上，根據(jù)熱力系統(tǒng)實際設(shè)備的特點，對系統(tǒng)以設(shè)備為基礎(chǔ)進行模塊劃分，并建立模塊的數(shù)學模型。采用COMPAQVisualFortran6.1作為開發(fā)工具，開發(fā)了包括熱力系統(tǒng)常用設(shè)

3、備動態(tài)模型的模塊，形成模型庫。開發(fā)過程中，注重模塊的通用性、可重用性和開放性。由于電站熱力系統(tǒng)常常具有很強的病態(tài)特性，本文編寫了用于解決系統(tǒng)剛性問題的通用的數(shù)值積分算法-Gear算法，以及求解系統(tǒng)雅可比矩陣的Jacobi算法，完成了軟件的自動生成變量和生成大矩陣功能程序的設(shè)計。對模塊庫中的各個模塊進行了測試，并以秦山核電站二回路中的汽輪機子系統(tǒng)為研究對象進行系統(tǒng)驗證測試。在仿真模型上，完成了穩(wěn)態(tài)計算、系統(tǒng)階躍擾動試驗、甩負荷試驗(未加調(diào)

4、節(jié)系統(tǒng))等測試，主要監(jiān)控和分析了汽輪機動態(tài)特性中兩個重要參數(shù)：汽輪機第一飛升轉(zhuǎn)速、飛升時間。 測試結(jié)果表明：模塊庫中各模塊的動態(tài)規(guī)律正確；穩(wěn)態(tài)值與設(shè)計值相比，主要參數(shù)的誤差較小，動態(tài)特性的趨勢與理論分析結(jié)果吻合較好；試驗的輸出結(jié)果正確的反映了系統(tǒng)中各個設(shè)備的動態(tài)特性；該系統(tǒng)能在通用硬件和軟件環(huán)境下運行。 本文較好的完成了熱力系統(tǒng)可視化仿真軟件的模型開發(fā)工作，為開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電站熱力系統(tǒng)可視化仿真軟件做了大膽的嘗試