为了降低核电应急室外型静音发电机组的开发时间及成本，并满足核电应急低噪音发电机组的多种变负载加载的仿真计算，建立了基于GT?power与Matlab／Simulink的联合仿真环境，并在此基础上根据核电站反应堆安全停堆的负荷特点建立了某带隔音罩发电机组的瞬态仿真模型，提出了核电应急静音柴油发电机组调速系统的增量式PID控制策略，进行了拖车式发电机突加、突减负载的瞬间仿真计算，预测了安静型发电机在加载程序中的转速、喷油量、齿条位置等参数的变化。将仿真计算的结果与MAN公司的仿真结果进行了对比细说，对比结果表明所建立的联合仿真模型具有一定的准确性及良好的动态特点。

　　核电站遇到突发事件时，需要迅速启动柴油应急发电机组，对整个核电厂应急供电，使核反应堆保持在安全状态或及时冷却停堆。近年我国核电事业有了很大的发展，但应急静音发电机组却大部分依赖进口，国产项目尚处于交机阶段，未来具有很大的发展空间。应急发电机组应具备在短时间内启动，并达到加载反应堆停堆所需的全部负荷的能力，同时要保证发电机终端电压和频率的稳定，这对低噪音柴油发电机的加载流程中的负载变化响应提出了严格的要求。因为核电应急发电机组在研发步骤中无法进行启动和加载试验，并且又对启动和加载时间有着严格的要求，正确的仿真就显得尤为必须和重要

　　Matlab／Simulink建立的调速控制装置模型具有简便、静音发电机组灵活、控制能力强等特性，且能够快速正确的建立应急户外型静音发电机组的多种变负荷加载模型，但是基于Matlab／Simulink的低噪音发电机整机模型程序复杂，开发时间长，而且进行了诸多假设，有些只能够反映发电机组部分参数在控制措施执行时的变化趋势。而GT?power是进行发电机组仿真的专业软件，由该软件建立的发电机组模型基本能够全面反映发电机组的性能，同时可以大大减小整个仿真机构的开发时间及成本。因此，本文对应急静音发电机组的瞬间加载过程进行了基于GT?power与Matlab／Simulink的联合仿线 低噪音发电机模型

　　GT?power是由Gamma Technologies公司开发的具有发电机组工业标准的模拟仿真软件，它是基于管内一维流动和缸内容积法进行浅谈计算的，可以较为正确的模拟不同工况下发电机组的性能变化。本文应用GT?power软件对某集装箱发电机进行建模仿线缸、双废气涡轮增压器带中冷器、MPC排烟管。该低噪声发电机的整机仿线 低噪音发电机的GT?power整机模型Fig.1 Diesel engine model based on GT?power

　　撬装发电机调速板及负荷加载模型利用Matlab／Simulink软件建立。Simulink是一种基于Matlab的框图设计环境，是实现动态机构建模、仿真和阐释的一个软件包，具有适应面广、组成和步骤清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等亮点，因此Simulink已被广泛应用于控制机构和数字信号处置的复杂仿线 调速板控制模型

　　速度控制器模型简化为PID模型和喷油量模型，本文采用的速度控制器模型示意图如图2所示。根据期望速度和实际速度的差值，经PID整定求解得到低噪声发电机的喷油器齿条位置R。喷油量模型是根据喷油特征曲线换算成撬装发电机转速和齿条位置的二维数组m＝f（n，R），查表求得实际循环喷油量m。

　　PID控制面板是根据误差的比例、积分和微分进行控制，由于该仿真模型庞大，瞬间加载流程多，而传统位置式PID控制的输出与整个过去的状态有关，用到了误差的累加值，在仿真计算后期，误差的累加会对装置的运算有很大影响；增量式PID的输出只与当前和前两步的误差有关，且执行机构本身有记忆功用，在微小误差下仍可保持原位，因此本模型调速机构使用增量式PID［6?10］

　　式中：k对应图3中的横坐标，代表仿真时间t与每步加载用时T（3 s）的比值，P（k）对应图3中的纵坐标，为实际负荷P与已知定负荷Pn的比值，即负载系数。通过将每步加载的已知定负载与不一样时刻对应的负载系数相乘，即可求得对应时刻的实际负载，以某种工作状态下的结果进行加载如图4所示。

　　GT?power与Simulink的耦合是通过GT?power中的控制器实现的，其中包括SimulinkHarness、SensorConn（传感器）、ActuatorConn（执行器）。该GT?power模型中的拖车式发电机速度、集装箱发电机扭矩、进排烟温度、压力等信号通过SensorConn连接到SimulinkHarness上，并传送至Simulink模型中，转速信号通过PID整定得到齿条位置信号，然后根据齿条位置及速度查表可得到每缸每循环喷油量，降噪型发电机输出功率、进气温度、排气温度等信号则直接输送到Matlab的工作空间，这样可以方便的保存计算结果；负载及速度控制器中的每缸每循环喷油量作为输出信号由Simulink模型传送至SimulinkHarness，并经过ActuatorConn分别施控于GT?power模型中的扭矩模块及喷油泵模块。其模块关系图如图5所示。

　　在应急拖车式发电机联合仿真平台建立以后，对仿真计算手段和仿真时间进行设置，然后进行计算。以图4所示的负荷进行计算，计算完成后，挂车电站式发电机速度曲线、每缸每循环喷油量、喷油嘴齿条位置、进气压力、室外型静音发电机输出容量等参数保存在Matlab作业空间中，在使用GT?power对移动式静音发电机进行仿真时，按每一循环进行计算，打开GT?power的运转结果GT?post，可以检查运行结束时所有模块的最后一循环的各数据状态，其结果分别如图7～图11所示。图12和图13为加载稳定后低噪音柴油发电机缸内压力与缸内温度曲线的速度变化曲线 s突加负荷，每步的加载时间为3 s，转速在突加负载时突降，然后经过调速板调节，喷油量升高，速度回升，因为在每步加载后期，负载的增长率越来越大，由于调速板滞后于负荷的变化，此时速度又略有下降；在4.85、9.85、14.85、…、39.85、44.85 s负荷突降，速度突升，经调速器调整后喷油量降低，速度回降；从图4和图11可以看出封闭式静音发电机的输出容量和负荷的变化响应一致。由此可见，在此种负载特征下，应急撬装发电机的转速、喷油量、输出功率均有较好动态响应。

　　转速瞬态调节率和稳定时间是应急方舱式静音发电机组的重要电气性能指标。通过图14的对比简述可知，2种结果的全密封静音发电机速度变化趋势一致，不同的是每步加载流程中方舱式静音发电机速度波动的幅度及加载后速度的稳定时间。在每步的突加、突减负荷时，该模型仿真计算的移动式发电机转速下降或上升幅度均小于MAN公司的仿真结果，故而速度瞬态调节率就更小，速度回稳速度更快，波动也更小，转速曲线更平滑稳定，显示了更好的调速特性；在最后两步加载后，其速度分别于37、47 s恢复稳定，而后者在37.7、47.7 s恢复稳定，本模型计算的速度稳定期间略优于MAN公司仿真结果。综上可知，该联合仿真平台所建立的模型具有一定的正确性，且动态响应特性略优。

　　1）建立了核电应急静音发电机组在GT?power与Matlab／Simulink的联合仿真环境下的瞬态模型，能够利用专业的隔音箱发电机仿真模型和灵活的控制方式，对核电应急隔音箱发电机发电机组在多种变负载加载时进行仿线）将计算结果与MAN公司的仿真结果进行对比叙谈，验证了该联合仿真模型的准确性，表明了该模型具有更好的动态响应特点，能够较为准确的预测应急静音发电机组在负荷变化时速度、撬装发电机组喷油量、输出功率等数据的变化。

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