汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體平臺的製作方法
2023-06-03 05:01:26 1
專利名稱：汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體平臺的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體平臺。
背景技術：
火電機組熱力系統定量分析方法的研究日趨成熟，但對於普通工 程技術人員而言，進行精確的熱力系統局部定量分析仍具有一定難 度 一方面傳統以手工計算為基點的分析方法，如循環函數法、等效 熱降法等，不僅精確性不足，而且要求使用者對方法有較深的理解和 掌握；而另一方面現行的以計算機計算為基點的分析方法，如熱力系 統拓樸矩陣等，儘管其通用性、精確度和智能化都大為提高，但所採 用的矩陣表達形式，對使用者的數學功底要求較高。因此，開發一套 便於普通工程技術人員應用的發電機組熱力系統定量分析系統平臺， 以簡便快捷地完成熱力系統局部定量分析計算，具有重要的工程意義 和使用價值。
目前，國內相關系統平臺的研究大多處於開發實踐階段，較為普 遍的是將特定機型的熱力系統固化在系統中，使用者只能調用、分析 計算這些特定預設的機型熱力系統，不能實現任意熱力系統的組態， 靈活性較差；另外當前的研究多局限於對主系統的計算分析，對輔助 系統的定量分析考慮不足，難以有效的進行能耗局部定量分析。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種便於普通工程技術人員 應用的、並且簡便快捷地完成熱力系統局部定量分析計算的汽輪機組 熱力系統能耗定量分析軟體平臺。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案
本發明由汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包和汽輪機組熱力系 統能耗定量分析軟體組成
以能效分布距陣方程為數學模型開發的所述汽輪機組熱力系統 模擬圖形組件包包括有以下5種組件本體類圖形組件、組態區圖形 組件、回收區圖形組件、備選區圖形組件和輔汽類圖形組件；所述汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體是汽輪機組熱力系統 模擬圖形組件包的堆砌，是汽輪機組熱力系統模擬圖形組件的"界面 化"，所有功能代碼均在汽輪機組熱系統模擬圖形組件包中，所述系 統軟體本身僅提供不同組件的連接、過渡代碼。 本發明的有益效果如下
(1) 汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包適用於系統軟體開發人 員，通過對這些模擬組件的繼承、重構等二次開發， 一方面可以對組 件功能進行拓展，另一方面可以根據汽輪機組熱力系統的發展，以此 為基礎開發新的熱力系統模擬圖形組件。
(2) 汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體，適於普通工程技術人 員使用，使用者通過簡單的滑鼠、鍵盤操作即可完成熱力系統複雜的 定量分析計算，系統界面友好，組態方式靈活，操作簡單，對用戶的 計算機知識要求低。
圖1為是汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包集成在DELPHI軟體
開發平臺的屏幕截圖。
圖2為本體類圖形組件的設計框圖。 圖3為輔汽類圖形組件的設計框圖。 圖4為組態區圖形組件的設計框圖。 圖5為本發明的主界面圖。
在圖l-5中1、本體類圖形組件；2、回收區圖形組件；3、組 態區圖形組件；4、備選區圖形組件；5、輔汽類圖形組件；6、菜單 欄；7、標題欄；8、工具欄；9、本體類圖形組件；10、組件備選區； 11、組態區；12、組件回收區。
具體實施例方式
本實施例由汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包和汽輪機組熱力 系統能耗定量分析軟體組成
以能效分布距陣方程為數學模型開發的所述汽輪機組熱力系統 模擬圖形組件包包括有以下5種組件本體類圖形組件、組態區圖形
組件、回收區圖形組件、備選區圖形組件和輔汽類圖形組件；
所述汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體是汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包的堆砌，是汽輪機組熱力系統模擬圖形組件的"界面 化"，所有功能代碼均在汽輪機組熱系統模擬圖形組件包中，所述系 統軟體本身僅提供不同組件的連接、過渡代碼。
汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包可以根據用戶需要集成在不 同的開發平臺，圖1是汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包集成在 DELPHI軟體開發平臺的屏幕截圖。其中
l)本體類圖形組件
基本功能是汽輪機組熱力系統中主設備的圖形庫，採用專業常 用的圖形符號表示，能夠實現組件的拖放、移動等基本功能，並能夠 識別、記錄輔汽類圖形組件5在其上的拖放等操作，組件本身沒有計 算功能。
本組件的設計框圖如圖2所示，設計流程如下
a. 設備圖形符號化將組成汽輪機熱力系統可能的所有相關設備 進行匯總，然後根據系統開發所選用的能耗定量分析方法進行分類， 並採用專業常用的圖形符號表示。本發明採用能效分布矩陣方程 為定量分析方法，將其分為匯集式加熱器、表面式加熱器、鍋爐、再 熱器、凝汽器等16種形態，並採用數組形式表達相應設備形態；
b. 滑鼠操作對應基本功能設計
滑鼠雙擊dblClick功能——彈出用戶輸入界面，用以輸入相關熱 力參數。所彈出用戶輸入界面前，系統首先判定熱力系統形態，以確 定輸入界面中輸入參數。
滑鼠移動MouseMove功能一-一實現組件的自由拖動、放大、縮小。
滑鼠左擊MouseDown功能——根據組件所在位置，判定組件執 行刪除、移動功能；
滑鼠DragOver和DragDrop功能——接受輔汽類圖形組件5拖動 到本體類圖形組件l中，以實現系統的不同組合。
c. 在開發平臺中安裝所開發的本體類圖形組件。 本體類圖形組件相關代碼如下
type
THeaterState= (BOILER, 〃鍋爐REHEATER,〃再熱器
H一l，〃鍋爐帶疏水泵的混合式加熱器H一2,〃除氧器
H—3，〃帶疏水泵的混合式加熱器S—1，〃表面式加熱器，不帶疏水、蒸汽冷卻器
S—2,〃表面式加熱器，帶疏水、蒸汽冷卻器
S—3'〃表面式加熱器,帶疏水冷卻器
S—4，〃表面式加熱器，帶蒸汽冷卻器
S—5，〃表面式加熱器,無疏水進入
S—6，〃表面式加熱器，無疏水進入、帶蒸汽冷卻器
S—7，〃表面式加熱器，無疏水進入、帶疏水冷卻器
S—8，〃表面式加熱器，無疏水進入、帶蒸汽、疏水冷卻器
//凝汽器，相鄰加熱器為混合式加熱器 〃凝汽器，加熱器疏水補入熱井 //凝汽器，加熱器疏水補入凝汽器
定義本體類圖形組件的16種形態
C一l， C—2， C—3 );〃
THeater = class(TPanel)
private
protected
procedure dblClick; override;
procedure MouseDown(Button: TMouseButton; Shift: TShiftState; X， Y: Integer); override;
procedure MouseMove (Shift: TShiftState; X， Y: Integer);override:
procedure DoEndDrag(Target:TObject ; X， Y: Integer); override;
procedure DragOver(Source: TObject; X， Y: Integer; State: TDragState; var Accept: Boolean); override;
procedure DragDrop(Source: TObject; X， Y: Integer); override;
public
publishedend;
2)輔汽類圖形組件
基本功能是汽輪機組熱力系統中輔助設備的圖形庫，採用專業 常用的圖形符號表示，能夠實現組件的拖放、移動等基本功能，組件 本身沒有計算功能。
組件設計流程如下
a. 設備圖形符號化將紛繁複雜的汽輪機組熱力系統輔助系統抽 象化，概括為幾種通用類型，並採用專業常用的圖形符號表示。本發 明採用能效分布矩陣方程定量分析方法，將汽輪機組熱力系統輔助系 統劃分為如下3類輔汽類別
加熱器汽空間進出系統類輔汽； 加熱器水空間進出系統類輔汽； 熱量進出系統類輔汽。
b. 滑鼠操作對應基本功能設計
滑鼠雙擊dblClick功能——彈出用戶輸入界面，用以輸入相關熱 力參數。所彈出用戶輸入界面前，系統首先判定輔汽種類，以確定輸 入界面中輸入參數，界面中設計有複選框，用以選擇該輔汽是否來自 汽輪機本體、是否來源於再熱冷段前。
滑鼠移動MouseMove功能——實現組件的自由拖動、放大、縮小。
滑鼠左擊MouseDown功能——根據組件所在位置，判定組件執 行刪除、移動功能；
c. 在開發平臺中安裝所設計的輔汽類圖形組件。 輔汽類圖形組件設計框圖如圖3所示，相關代碼如下
type
TAuxilianState=(SteamSide， 〃工質從加熱器汽空間進入
WaterSide, 〃工質加熱器水空間進入
PureHeat 〃純熱量
); 〃定義輔汽的3種形態 TAuxili肌=class (TPanel)private
FAuxilianState :TAuxilianState ;
protected
procedure db]Click: override;
procedure Moi]seDown(Button: TMouseButton; Shi ft: TShiftState; X， Y: Integer); override;
procedure MouseMove(Shift: TShiftState; X， Y: Integer)-'override; procedure DoEndDrag(Target:T0bject ; X， Y: Integer); override;
public
published
end:
3)組態區圖形組件
基本功能是本發明中熱力系統模擬圖形組件包的核心，識別由 本體類圖形組件1、輔汽類圖形組件5所組成的汽輪機組熱力系統， 並進行能耗指標的自動計算。
組態區圖形組件設計框圖如圖4所示，相關代碼如下 type
TWorkhouse = class(TPanel) private
protected
procedure DragOver(Source: T0bject; X， Y: Integer; State: TDragState: var Accept: Boolean); override;
procedure DragDrop(Source: T0bject; X， Y: Integer); override; procedure MouseMove(Shift: TShiftState; X， Y: Integer);override; publicconstructor Create(A0wner:TC0即onent) ''override; destructor destroy;override;
procedure ManipulateControl(Control: TControl; Shift: TShiftState; X， Y， Precision: integer);
procedure Doldentify; 〃汽輪機紹熱力系統主系統識別
procedure DoIdentifyALL; 〃實際汽輪機紹熱力系統(含輔助系統)識別
procedure NewModelFile :〃新建紹態文件
procedure SaveAsMode丄Fi le(FileName : string) ;zV保存糹H.態文付. procedure OpenModelFile (FileName : string);〃打開組態文件
published
end;
4) 備選區圖形組件
基本功能是16種本體類圖形組件1、 3種輔汽類圖形組件5的 容器，不包括計算、識別功能。
備選區圖形組件相關代碼如下
type
THeaterZone 二 class (TScrollBox) private
protected
public
constructor Create(A0wner:TC0mponent);override; destructor destroy;override; pubished
end;
5) 回收區圖形組件基本功能本體類圖形組件l、輔汽類圖形組件5由組態區圖形 組件3內拖動到該區域內後，實現自動刪除的功能，不包括計算、識 別功能。為浮動式窗體組件設計。
回收區圖形組件相關代碼如下
type
TRecycleBox = class(TPanel) private
protected
procedure Drag0ver(Source: T0bject; X， Y: Integer: State: TDragState; var Accept: Boolean); override;
procedure DragDrop(Source: T0bject; X， Y: Integer); override: procedure MouseMove(Shift: TShiftState; X， Y: Integer);override; public
constructor Create (A0wner:TC0即onent) ;override: destructor destroy;override; published
end;
上述5種組件在發明中統稱為汽輪機組熱力系統模擬圖形組件 包，這些組件適用對象為系統軟體開發人員，通過對這些模擬組件的 繼承、重構等二次開發， 一方面可以對組件功能進行拓展，另一方面 可以根據汽輪機組熱力系統的發展，以此為基礎開發新的熱力系統模 擬圖形組件。
以本發明的以上述5種組件為核心，開發了汽輪機組熱力系統能 耗定量分析軟體，軟體適用對象為普通工程技術人員，通過簡單的鼠 標操作對汽輪機組熱力系統進行能耗診斷工作。
本發明的主界面如圖5所示，其中菜單欄6、標題欄7、工具欄8屬於通用界面設計；
組件備選區10是汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包中"備選區
圖形組件"，在其上依次排列著"本體類圖形組件"的16種形態和"輔
汽類圖形組件"的3種形態；
組態區11是汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包中"組態區圖形
組件"；
組件回收區12是汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包中"回收區 圖形組件"；
汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體是汽輪機組熱力系統模擬 圖形組件包的堆砌，是汽輪機組熱力系統模擬圖形組件的"界面化"， 所有功能代碼均在汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包中，系統軟體本 身僅提供不同組件的連接、過渡代碼。
本發明的使用基本方法如下-
a. 用戶根據所需要分析的汽輪機組熱力系統，將組件備選區10 內相關圖形符號(即本體類圖形組件和輔汽類圖形組件)拖動到組
態區11中，拖動順序不限，只要能完成所分析的汽輪機組熱力系統
的搭建即可；
b. 通過移動位置、改變大小等方式將上述步驟a中拖動到組態區 11中的組件按所分析的汽輪機組熱力系統進行連接，並輸入相關熱 力參數；
c. 點擊菜單欄6或工具欄8中相關菜單或按鈕，系統軟體根據組 態區內所搭建的熱力系統自動完成熱經濟指標的計算，並能以文本方 式輸出相應的能效分布矩陣方程計算源碼，以便於使用者進行校核。
應用"汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體"，可以使普通工程 技術人員將複雜的汽輪機組熱力系統能耗定量分析過程以"搭積木" 形式靈活組態，實現了熱力系統的自動識別和能耗的準確定量分析， 可方便應用於熱力系統的優化和節能診斷，通過實際機組的應用，驗 證計算結果正確，具有廣闊的應用前景。
權利要求
1、汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體平臺，其特徵在於它由汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包和汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體組成以能效分布距陣方程為數學模型開發的所述汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包包括有以下5種組件本體類圖形組件、組態區圖形組件、回收區圖形組件、備選區圖形組件和輔汽類圖形組件；所述汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體是汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包的堆砌，是汽輪機組熱力系統模擬圖形組件的「界面化」，所有功能代碼均在汽輪機組熱系統模擬圖形組件包中，所述系統軟體本身僅提供不同組件的連接、過渡代碼。
2、 根據權利要求1所述的汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體 平臺，其特徵在於所述本體類圖形組件是汽輪機組熱力系統中主設備 的圖形庫，它包括有以下16種形態8種表面式加熱器、2種匯集式 加熱器、3種凝汽器、鍋爐，再加熱器，除氧器。
3、 根據權利要求2所述的汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體 平臺，其特徵在於所述輔汽類圖形組件是汽輪機組熱力系統中輔助設備的圖形庫，它包括有以下3類輔汽類別加熱器汽空間進出系統類輔汽、加熱器汽水空間進出系統類輔汽、熱量進出系統類輔汽。
4、 根據權利要求3所述的汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體 平臺，其特徵在於所述組態區圖形組件用於識別本體類圖形組件和輔 汽類圖形組件所組成的汽輪機組熱力系統，並進行能耗指標的自動計 算。
5、 根據權利要求4所述的汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體 平臺，其特徵在於所述備選區圖形組件是本體類圖形組成件和輔汽類 圖形組件的容器。
6、 根據權利要求5所述的汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體 平臺，其特徵在於所述回收區圖形組件實現自動刪除功能，將由組態 區圖形組件內拖動到該區內的本體類圖形組件和輔汽類圖形組件自 動刪除掉。
全文摘要
本發明涉及一種汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體平臺，它包括有一套完整的汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包及汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體。汽輪機組熱力系統模擬圖形組件包包含本體類圖形組件、組態區圖形組件、回收區圖形組件、備選區圖形組件和輔汽類圖形組件，具有良好的兼容性和擴展性，適用於系統軟體開發人員對各種類型機組進行二次開發。汽輪機組熱力系統能耗定量分析軟體是在上述組件的基礎上進行的圖形化開發，適於普通工程技術人員推廣使用，使能耗定量分析過程以「搭積木」形式靈活組態，實現了熱力系統的自動識別和能耗的準確定量分析，可方便應用於熱力系統的優化和節能診斷。
文檔編號G06F17/50GK101414318SQ20081005535
公開日2009年4月22日 申請日期2008年7月8日 優先權日2008年7月8日
發明者姚立強, 常澍平, 楊海生, 王興國, 郭江龍 申請人:河北省電力研究院