Динамические свойства блоков

С появлением энергоблоков по мере того, как выявлялись неизученные до того проблемы их регулирования, многие отечественные и зарубежные проектные, конструкторские, наладочные и научно-исследовательские организации вынуждены были направить свои усилия на изучение динамических свойств блоков и их элементов, поиски рациональных способов регулирования и реализующих их АСР. На первых же шагах этой работы перед каждой из организаций встала задача математического моделирования объектов и систем регулирования. Вполне естественно, что в тех условиях, когда отсутствовали типовые модели и даже не были решены принципиальные вопросы моделирования, в частности прямоточных котлов, турбин с промперегревом пара и др., каждая организация вынуждена была разрабатывать собственные математические модели, базирующиеся на разных принципах моделирования, способах получения моделей и т. п. Такая практика вполне оправдала себя, поскольку на базе этих моделей были в короткие сроки успешно решены многие практически важные задачи, созданы и внедрены системы регулирования блоков, хорошо зарекомендовавшие себя в эксплуатации. Однако, с другой стороны, такая практика привела к обилию разнотипных моделей для решения, по существу, одних и тех же задач. В современных условиях это приводит к неоправданной затрате на моделирование труда высококвалифицированных специалистов, а главное, затрудняет сопоставление и обобщение результатов исследований, выполненных различными организациями, поскольку во многих случаях остается неясным, вызвано ли различие в результатах действительно разными характеристиками сравниваемых систем или оно обусловлено различием в допущениях, принятых при моделировании.
Поэтому назрела задача разработки унифицированных математических моделей, прежде всего основных элементов энергоблоков ТЭС и АЭС — парогенерирующих и паротурбинных установок. Такие модели, специализированные для определенного круга типовых задач, могли бы быть разработаны в виде стандартных программ на основных алгоритмических языках, в первую очередь на языке ФОРТРАН, и войти составной частью в серийное математическое обеспечение ЭВМ, используемых для расчета процессов регулирования. Результаты исследований в области моделирования, на протяжении многих лет ведущихся в ВТИ, ЦНИИКА, ИТТФ, СЭИ, ЦКТИ, ЛПИ, ЛМЗ, ХТГЗ, УТМЗ и других организациях [8, 25, 26, 29, 73, 76, 77, 91, 98, 99, 104, 106, 107, 127], с учетом зарубежного опыта могут явиться основой для создания унифицированных математических моделей.
По способу получения математических уравнений модели можно разделить на расчетно-теоретические, полуэмпирические и эмпирические.
В расчетно-теоретических моделях применительно к тому или иному элементу расчетной схемы записывают в соответствии с физическими законами и принципиальными положениями теории уравнения, описывающие процессы в исследуемом элементе. Коэффициенты этих уравнений представляют собой получаемые при теоретическом описании комплексы, включающие реальные физические параметры, характеризующие объект и рабочие процессы в нем: массы элементов объекта и рабочего тела в них, параметры рабочего тела, коэффициенты теплоотдачи и т. п. Рассматриваемый класс моделей наиболее полно раскрывает физическую сущность исследуемых процессов и позволяет просто анализировать изменение тех или иных параметров объекта и рабочего процесса. Однако в ряде случаев из-за отсутствия достоверных данных о тех или иных характеристиках процесса вычисленные значения коэффициентов уравнений могут отличаться от истинных, вследствие чего модельные процессы могут в большей или меньшей мере отличаться от натурных. Поэтому наряду с расчетно-теоретическими применяют и другие классы моделей.