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 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 参数。

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，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，

7.3.1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对于非一阶环节密封圈标准，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。

8.1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）。

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。

8. 1.3PID 环节

DL/T12352019

调节系统的PID环节为如图5所示的并联型。图中K，为比例放大倍数，K，为微分放大倍 数，K，为积分放大倍数。INTMAx和INTMIN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，

8. 1.5 死区环节

8.1.6转速不等率环节

5用图6的模型表示，其中MAX为上限值，M

古用图7的模型表示，其中DB为正方向死区，

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。

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T，为测量环 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。

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Kp为比例增益；K,为积分增益 K，为微分增益；Tv为微分环节时间常数。INTMAx和INTMIN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。

图11并联PID环节

死区环节用图12的模型描述，其中DB为正方向死区，DB,为负方向死区，

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

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，在开度模式下为频率与接力器行程的相对关系，用 b，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，

功率变化量与频率变化量的倒数，用ep表示。输入信号为功率偏差的标么值，输出信号 转速偏差的标么值

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

8. 3. 2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。

调节系统的PID环节一般为如图18所示的并联型。图中K，为比例放大倍数，K，为微分 放大倍数，K，为积分放大倍数。INTM4x和INTMN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

死区环节用图19的模型描述，其中DB,为正方向死区，DB,为负方向死区

限幅环节用图20的模型描述，其中MAX为上限值，MIN为下限值。

8.3.6转速不等率环节

转速不等率环节在稳定计算申用如图21所示的模型描述，图中3为转速不等率。输入信号 为转速偏差的标么值，输出信号为功率偏差的标幺值，

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

9.1汽轮机执行机构模型

图21转速不等率环节

DL/T12352019

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T，为测量时间常数。输入 号为开度被测量，输出信号为测量结果。

9. 1. 2 PID 环节

PID环节为如图24所示的并联型。图中Kp为比例放大倍数，K,为微分放大倍数，K， 积分放大倍数。INTMAx和INTMIN是积分输出的上限值和下限值，各参数单位均为标么值。 入信号为控制偏差值，输出信号为控制指令

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T为关闭时间常数，T。为 启时间常数，单位为秒。当油动机开启时，开关置于T。位置。当油动机关闭时，开关置于T。 置。PMAx为原动机最大功率，PMIN为原动机最小功率。输入信号为开度的控制偏差，输出信 为开度。

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 1

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。 中VELoPEN表示最大开启速度，VELcLOse表示最大关闭速度。

9.2水轮机执行机构模型

图27执行机构动作速度限幅环节

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架叶及反馈测量环节。 开度反馈环节

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浆叶及

执行机构的开度反馈环节用如图28的一阶惯性环节表达，图中T.为开度测量时间常数。辅 入信号为开度被测量，输出信号为测量结果

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T为转换环节时间常

9.2.4随动系统副环PID环节

图29电/液、电/机转换环节

随动系统副环PID环节一般为如图30所示的并联型。图中Kp为比例增益系数，K为微 分增益系数，K,为积分放大倍数。Tiv为微分时间常数。INTMAx和INTMIN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

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。

VELO为主配输出最大值：VELC为主配输出最小

9.2. 6接力器环节

DL/T12352019

接力器开启关闭，采用图32所示的模型描述。图中Tc为关闭时间常数，T。为开启时间 数，单位为秒。当接力器开启时，开关置于T。位置。当接力器关闭时，开关置于T.位置。Y 为接力器最大行程，YMN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

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DB,为正方向死区，DB,为负方向死区

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

水电机组功率与导叶开度的非线性关系用如图35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。

9.3燃气轮机热行机构模型

图35开度一流量转换环节

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 阀串联调节：液体燃料机组一般采用流量调节阀。

9.3.2燃料压力控制阀

燃料压力控制阀用如图36的一阶惯性环节表示。其中Tvp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

9.3.3燃料流量控制阀环节

图36燃料压力控制阀环

燃料流量控制阀环节用如图37的一阶惯性环节表示。其中Tv为阀门动作时间常数。其 出限幅PMAx为燃气轮机的最大功率标么值，PMmv为最小功率标幺值。输入信号为阀门开度指今 输出信号为阀门开度

图37燃料流量控制阀环节

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为高压缸前 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。

10.1.2高压缸做功环节

图39高压缸前汽室容积环节

高压缸做功环节可以用如图40所示的环节描述。图中FHp为高压缸功率比例系数。输入 号为调节级压力，输出信号为高压缸功率

别墅标准规范范本图40高压缸做功环节

1.3高压缸功率自然过调系数环节

DL/T12352019

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中的系数入，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，输出信号为高压缸功率过调增量，

10.1.4再热器容积环节

图41包含高压缸功率过调系数的汽轮机

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TRH为容积时间常数。 入信号为高压缸排气压力，输出信号为中压缸进气压力

家电标准10.1.5中压缸做功环节