基于PSO的超临界机组过热蒸汽系统仿真模型参数优化
本文选题:机理建模 + 参数优化 ; 参考:《华北电力大学》2017年硕士论文
【摘要】:针对电站仿真机模型在机理建模和模型参数优化中存在的问题,本文对超临界机组过热蒸汽系统仿真模型参数优化进行了研究。本文研究的主要内容包括:首先本文对超临界机组过热蒸汽系统的物理模型及数学模型进行了分析。超临界机组过热蒸汽系统中低温过热器(水平段)、低温过热器(垂直段)、屏式过热器和末级过热器内的工质都为单相介质,其换热过程及特点是相似的;本文运用质量守恒方程、能量守恒方程以及传热学公式,建立了一个通用的单相介质换热器的数学模型,并对该模型的主要参数进行了静态特性分析。根据超临界机组过热蒸汽系统的运行流程,在STAR-90仿真系统中通过调用单相介质换热器算法模块,完成了超临界机组过热蒸汽系统仿真模型的搭建。然后从工业角度出发,针对调试人员与用户在火电厂仿真模型参数调试过程中遇到的困难,本文建立了基于PSO智能算法的仿真优化系统,利用该仿真优化系统实现仿真模型参数的自动优化。通过对调试人员与用户的需求分析,设计并实现了基于PSO算法的优化软件,完成了PSO优化算法用C++编码实现,并应用到优化软件中。通过调整PSO优化算法的相关参数,实现了仿真优化任务。最后通过基于PSO算法的仿真优化系统对不同工况下的末级过热器仿真模型参数进行了优化,进而对超临界机组过热蒸汽系统仿真模型参数进行了整体优化。优化结果表明,基于PSO算法的仿真优化系统具有良好的应用性能;利用PSO算法能实现仿真模型参数的自动优化,达到了智能优化替代手动调试,减少人力物力的目的。
[Abstract]:Aiming at the problems existing in the mechanism modeling and model parameter optimization of power plant simulator model, this paper studies the parameter optimization of supercritical unit superheated steam system simulation model. The main contents of this paper are as follows: firstly, the physical model and mathematical model of supercritical steam system are analyzed. In supercritical steam system, the working fluid in superheater (horizontal section, low temperature superheater, vertical section superheater, screen superheater and final superheater) is single phase medium, and its heat transfer process and characteristics are similar. In this paper, a general mathematical model of single-phase medium heat exchanger is established by means of mass conservation equation, energy conservation equation and heat transfer formula. The main parameters of the model are analyzed in static state. According to the operation flow of supercritical unit superheated steam system, the simulation model of supercritical unit superheated steam system is built by using single-phase medium heat exchanger algorithm module in STAR-90 simulation system. Then from the industrial point of view, aiming at the difficulties encountered by debuggers and users in debugging the parameters of thermal power plant simulation model, a simulation optimization system based on PSO intelligent algorithm is established in this paper. The simulation optimization system is used to realize the automatic optimization of simulation model parameters. The optimization software based on PSO algorithm is designed and implemented by analyzing the needs of debugger and user. The PSO optimization algorithm is implemented with C code and applied to the optimization software. The simulation optimization task is realized by adjusting the parameters of PSO optimization algorithm. Finally, the simulation model parameters of the superheater under different working conditions are optimized by the simulation optimization system based on PSO algorithm, and the simulation model parameters of supercritical unit superheat steam system are optimized as a whole. The optimization results show that the simulation optimization system based on PSO algorithm has good performance in application, and the automatic optimization of simulation model parameters can be realized by using PSO algorithm, which can achieve the purpose of intelligent optimization instead of manual debugging and reducing manpower and material resources.
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM621
【参考文献】
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,本文编号:1807241
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