基于卡尔曼滤波器的转子转动惯量计算方法

汽轮机转子转动惯量主要是通过甩负荷试验计算得到。转速测量过程中存在多个测量环节误差及环境噪声,对测量结果影响较大。卡尔曼滤波器是一种最小方差估计器,可以为线性滤波问题提供精确解析解,将其应用在甩负荷试验转速飞升曲线的滤波上,能够得到准确的转速曲线。目标操作量度代表运动不确定度和量测不确定度的比例,存在一最优目标操作量度范围使转速滤波结果与转子加速度曲线同时达到最优。在最优目标操作量度范围内,甩50%负荷试验与甩100%负荷试验计算所得转动惯量偏差仅为0.67%,且与制造厂设计值最大仅相差1.4%。与甩负荷导则提供计算转动惯量方法对比,卡尔曼滤波计算结果更贴合转子转动惯量设计值。     

不同初始负荷及环境温度下燃气轮机一次调频能力仿真研究

为了研究不同初始负荷及环境温度下燃气轮机机组在电网中对电网频率波动的响应特性,分析了燃气轮机压气机、燃烧室和透平的物理模型。基于Matlab/Simulink平台,建立了包含功率计算模块、温度计算模块、燃料量计算模块、风量计算模块、转速计算模块等的GE9FA燃气轮机机组的动态仿真模型,研究了不同初始负荷下机组对电网频率扰动的响应特性,并分析了不同环境温度影响燃气轮机对电网频率扰动响应的机理。     

某电厂联合循环汽轮机启动过程优化

燃气/蒸汽联合循环机组中汽轮机启动时间较长,导致联合循环机组不能及时响应电网调峰需求。为此,通过数值实验和现场启动试验相结合的方法研究了汽轮机的启动过程。建立汽轮机转子二维轴对称有限元模型,确定非线性边界条件,通过数值模拟研究启动过程各暖机操作对转子应力的影响。基于数值实验分析结果,结合试验机组结构、运行特点,制定优化后的启动过程。温态启动时汽轮机转子最大应力降低11 MPa,启动时间缩短36 min,低周疲劳寿命损耗减少0.0008%;冷态启动时转子最大应力降低261MPa,启动时间缩短32min,低周疲劳寿命损耗减少0.0197%。