CN105302948B

CN105302948B - 单相流体网络建模方法

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Publication number: CN105302948B
Application number: CN201510672413.9A
Authority: CN
Inventors: 陈世和; 张曦; 罗嘉; 潘凤萍; 朱亚清; 余圣方; 吴乐; 史玲玲; 庞志强; 任娟娟; 欧阳春明; 胡康涛
Original assignee: Unigroup Beijing Intelligent Control Science & Technology Co ltd; Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd
Current assignee: Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2015-10-15
Publication date: 2019-03-05
Anticipated expiration: 2035-10-15
Also published as: CN105302948A

Abstract

本发明涉及一种单相流体网络建模方法，包括如下步骤：根据单相流体特性，建立单相流体网络的支路模型；根据单相流体网络节点的质量守恒定律，建立单相流体网络的节点模型；根据单相流体网络的支路模型，建立单相流体网络的节点压力方程；采用改进型高斯消去法加塞德尔迭代混合算法对所述节点压力方程进行求解，计算单相流体网络节点的压力；根据所述支路模型和单相流体网络节点的压力，计算各个支路的流量；根据所述单相流体网络节点压力及各个支路的流量，建立单相流体网络的数学模型。采用本发明的单相流体建模方法获得的单相流体网络的数学模型能够实时准确地反映了单相流体网络的实际运行情况。

Description

单相流体网络建模方法

技术领域

本发明涉及电站实时仿真技术领域，特别是涉及一种单相流体网络建模方法。

背景技术

大型火力发电机组是一个复杂的大系统，包含有大量的热力设备，这些热力设备通过管路连接起来，不同的工质，如水、汽、润滑油等以不同的相态在这些管路里流动着。由众多的连接不同热力设备和系统的管路组成了庞大的热力管网，而管路内流动的工质则组成了流体网络。具体来说，流体网络是指由阻力元件(如阀门)、动力元件(如风机)、惯性点和物源、物陷点组成的一个流体的网络，可抽象为节点和支路两部分，其中，作出如下定义：

1)支路：流体流过的一条通道，进、出口之间应有压力损失；

2)节点：两条以上支路的交汇点；

3)边界点：一种特殊的节点，其压力是流体网络方程组计算的已知条件。所选取的流网边界点应是热力系统中压力和流量的弱耦合点，如压力变化相对缓慢的大容积点。当某点的压力不依赖于质量守恒方程，而是由能量守恒方程可以算出时，该点就可作为流网计算的边界点，如加热器汽侧、凝汽器汽侧、除氧器、汽包等汽液两相共存点；

4)物源、物陷点：在流体网络中，流量不满足阻力方程的支路所在节点称为物源或物陷点，使系统内物质增加的地方称为物源点，反之称为物陷点；

5)惯性点：惯性点描述流体容积惯性对流动过程的影响。由于锅炉压力、流量响应很快，一般情况下可以忽略其惯性，认为某一处的压力可以迅速地波动到整个系统。但对于大容积、大密度变化的情况则需要加以考虑。

为确保大型发电机组运行的安全性及经济性，对运行人员的熟练操作和事故处理能力以及管理人员的监控管理水平都有了更高的要求。因此，针对实际机组，开发计算机仿真培训系统以培训新的运行人员和轮训在职人员显得越来越重要，其中，仿真模型的开发在电站仿真培训系统中占有重要的作用，其精确程度直接决定仿真系统模拟的效果。其中，流体网络模型是电站仿真模型的重要组成部分，起着为其他的热力设备模型传递热力参数的作用，流体网络模型精确与否决定了电站仿真模型精确与否。

根据现有的流体网络建模方法所得到的流体网络仿真模型，由于该流体网络仿真模型的方程是一组非线性方程组，其求解是相当困难的，使得到的流体网络仿真模型不能实时准确地反映流体网络的实际运行情况。

发明内容

基于此，有必要针对根据现有的流体网络建模方法获得的流体网络仿真模型不能实时准确地反映流体网络的实际运行情况的技术问题，提供一种单相流体网络的建模方法。

一种单相流体网络建模方法，包括如下步骤：

根据流体特性，建立单相流体网络的支路模型；

根据单相流体网络节点的质量守恒定律，建立单相流体网络的节点模型；

根据单相流体网络的支路模型，建立单相流体网络的节点压力方程；

对所述节点压力方程进行求解，计算单相流体网络节点的压力；

根据所述支路模型和单相流体网络节点的压力，计算各个支路的流量；

根据所述单相流体网络节点压力及各个支路的流量，建立单相流体网络的数学模型。

上述单相流体网络建模方法，根据单相流体的特性，建立单相流体网络的支路模型；根据单相流体网络节点的质量守恒定律，建立单相流体网络的节点模型；根据单相流体网络的支路模型，建立单相流体网络的节点压力方程；对所述节点压力方程进行求解，计算单相流体网络节点的压力；根据所述支路模型和单相流体网络节点的压力，计算各个支路的流量；根据所述单相流体网络节点压力及各个支路的流量，建立单相流体网络的数学模型。通过上述步骤得到的单相流体网络的数学模型，并对得到的单相流体网络的节点压力方程进行求解，使得根据所述单相流体网络建模方法得到的单相流体网络的数学模型能够实时准确地反映了单相流体网络的实际运行情况。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的单相流体网络建模方法流程图；

图2为利用本发明的另一个实施例的单相流体建模方法得到的节点模型的结构示意图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。

如图1所示，图1为本发明的一个实施例的单相流体网络建模方法流程图。

一种单相流体网络建模方法，可以包括如下步骤：

步骤S101：根据单相流体特性，建立单相流体网络的支路模型；

步骤S102：根据单相流体网络节点的质量守恒定律，建立单相流体网络的节点模型；

步骤S103：根据单相流体网络的支路模型，建立单相流体网络的节点压力方程；

步骤S104：对所述节点压力方程进行求解，计算单相流体网络节点的压力；

步骤S105：根据所述支路模型和单相流体网络节点的压力，计算各个支路的流量；

步骤S106：根据所述单相流体网络节点压力及各个支路的流量，建立单相流体网络的数学模型。

在其中一个实施例中，本发明的单相流体网络建模方法，所述根据流体特性，建立单相流体网络的支路模型可以表示如下：

R₁p₁-R₂p₂＝w+C_b；

式中，R₁,R₂和C_b表示单相流体网络的支路特性参数，p₁,p₂分别表示单相流体网络的支路进口和出口的压力，w表示单相流体网络的支路流量。

在其中一个实施例中，本发明的单相流体网络建模方法，所述根据流体特性，建立单相流体网络的支路模型可以包括下列情形：

对于不可压缩流体，根据伯努利方程建立单相流体网络的支路模型如下所示：

R_b(p_1,t+1-p_2,t+1)＝w_t+1+C_b1；

式中，R_b和C_b1表示不可压缩流体网络的支路特性参数，p_1,t+1表示单相流体网络支路进口下一时刻的压力，p_2,t+1表示单相流体网络支路出口下一时刻的压力，w_t+1表示单相流体网络支路下一时刻的流量；

对于可压缩流体，根据气动力学原理建立单相流体网络的支路模型如下所示：

R_b1p_1,t+1-R_b2p_2,t+1＝w_t+1+C_b2；

式中，R_b1,R_b2和C_b2表示可压缩流体网络的支路特性参数，p_1,t+1表示单相流体网络支路进口下一时刻的压力，p_2,t+1表示单相流体网络支路出口下一时刻的压力，w_t+1表示单相流体网络支路下一时刻的流量。

在其中一个实施例中，本发明的单相流体网络建模方法，所述不可压缩流体网络的支路特性参数，可以通过下式进行计算：

式中，R_b和C_b1表示不可压缩流体网络的支路特性参数，ρ_t表示单相流体网络的流体密度，c_v1表示不可压缩流体网络的支路通流能力，w_t表示单相流体网络支路当前时刻的流量。

在其中一个实施例中，本发明的单相流体网络建模方法，所述不可压缩流体网络的支路通流能力，可以通过下式进行计算：

C_v1＝C_v1maxF₁；

式中，C_v1表示不可压缩流体网络支路的通流能力，C_v1max表示不可压缩流体网络支路的最大通流能力，F₁表示不可压缩流体网络支路上阀门总通流面积；

其中，不可压缩流体网络支路的最大通流能力C_v1max可以根据参考工况参数按照下式进行计算：

式中，下标‘0’表示参考工况参数，w₀表示单相流体网络的参考支路流量，ρ₀表示单相流体网络的参考流体密度，p₁₀表示单相流体网络支路进口的参考压力，p₂₀表示单相流体网络支路出口的参考压力，f(w₀)表示单相流体网络的参考流量函数，△z表示单相流体网络流体的参考高度差；

其中，不可压缩流体网络支路上阀门总通流面积F₁，可以通过以下公式进行计算：

1)对于阀门串联型的支路：

2)对于阀门并联型的支路：

式中，n表示不可压缩流体网络支路上的阀门总数，f_i(i＝1、2…n)表示不可压缩流体网络支路上第i个阀门的通流面积。

在其中一个实施例中，本发明的单相流体网络建模方法，所述可压缩流体网络的支路特性参数可以通过下式进行计算：

1)当阀门未达临界流动状态时：

式中，C_v2表示可压缩流体网络支路的通流能力，ρ_t表示单相流体网络的流体密度，表示与阀型有关的第一临界压比数，X_T表示与阀型有关的第二临界压比数，w_t表示单相流体网络当前时刻的流体流量；

2)当阀门达到临界流动状态时：

式中，C_v2表示可压缩流体网络的支路通流能力，ρ_t表示单相流体网络的流体密度，表示与阀型有关的第一临界压比数，X_T表示与阀型有关的第二临界压比数，w_t表示单相流体网络当前时刻的流体流量。

在其中一个实施例中，本发明的单相流体网络建模方法，所述可压缩流体网络支路的通流能力，可以通过下式进行计算：

C_v2＝C_v2maxF₂；

式中，C_v2表示可压缩流体网络支路的通流能力，C_v2max表示可压缩流体网络支路的最大通流能力，F₂表示可压缩流体网络支路上阀门总通流面积；

其中，可压缩流体网络支路最大通流能力C_v2max根据参考工况参数可以按照下式进行计算：

式中，下标‘0’表示参考工况参数，w₀表示单相流体网络支路的参考流量，ρ₀表示单相流体网络的参考流体密度，p₁₀表示单相流体网络支路进口的参考压力。

在其中一个实施例中，本发明的单相流体网络建模方法，所述根据单相流体网络节点的质量守恒定律，建立单相流体网络的节点模型可以用下式表示：

其中，ρ表示节点流体密度，V为节点容积，w_i(i＝1…n)表示各个支路的流量，w_LE表示漏入该节点的流量，w_LL表示该节点的泄漏流量。

在其中一个实施例中，本发明的单相流体网络建模方法，所述根据单相流体网络的支路模型，建立单相流体网络的节点压力方程如下所示：

其中，V表示节点容积，t表示一个时间步长，ρ表示节点流体密度，w_LE表示漏入该节点的流量，w_LL表示该节点的泄漏流量。

在其中一个实施例中，采用改进型高斯消去法加赛德尔迭代混合算法对采用本发明的一个实施例的单相流体网络建模方法得到的节点压力方程进行求解的步骤可以包括如下步骤：

将单相流体网络中的N个节点从1至N编上号，把N个节点上的节点压力方程所组成的线性代数方程组写成矩阵形式：

AX＝B；

其中，X向量的第k个元素对应于第k号节点上的压力，A矩阵第k行上的对角元素a_k,k的表达式如下：

向量B的第k个元素的表达式如下：

A矩阵第k行上的其它元素值则要根据节点压力方程中压力p_i(i＝1，2，…m)和p_m+j(j＝1，2，…，n-m)所在节点在单相流体网络中的编号来确定；

若X向量的第l个元素等于压力p_i，即x_l＝p_i，则a_k，l＝R_1，i；

若x_l＝p_m+j，则a_k，l＝R_2，m+j；

若p_i是边界点上的压力，则有：

若p_m+j是边界点上的压力，则有：

在其中一个实施例中，本发明的单相流体网络建模方法，所述根据所述支路模型和单相流体网络节点的压力，计算各个支路的流量，可以采用如下公式：

W_i＝R_1，ip_i，t+1-R_2，ip_t+1-C_b，i，i＝1，2，…，m；

W_m+j＝R_1，m+jp_t+1-R_2，m+jp_m+j，t+1-C_b，m+j，j＝1，2，…，n-m；

其中，w_i(i＝1…n)表示单相流体网络各个支路的流量，R_1，i表示单相流体网络第i(i＝1…n)支路的特性参数，p_i，t+1表示单相流体网络第i(i＝1…n)条支路进口下一时刻的压力，R_2，i表示单相流体网络第i(i＝1…n)支路的特性参数，p_t+1表示单相流体网络支路出口下一时刻的压力，C_b，i表示不可压缩流体网络第i(i＝1…n)条支路的通流能力。

在其中一个实施例中，本发明的单相流体建模方法，根据所述单相流体网络节点压力及各个支路的流量，建立单相流体网络的数学模型。

采用本发明的单相流体建模方法获得的单相流体网络的数学模型，对其采用改进型的高斯消去法加塞德尔迭代混合算法进行求解，既保证了求解过程的快速性和稳定性，又保证了计算结果的准确性，使得根据所述单相流体网络建模方法得到的单相流体网络的数学模型能够实时准确地反映了单相流体网络的实际运行情况。

在其中一个实施例中，本发明的单相流体网络建模方法，所述对于不可压缩流体，根据伯努利方程建立单相流体网络的支路模型的方法如下：

根据伯努利方程，可以建立不可压缩流体网络支路的流动方程如下所示：

式中，p₁,p₂表示单相流体网络支路进、出口的压力，单位是Mpa；w表示单相流体网络支路的流量，单位是kg/s；f(w)表示单相流体网络支路上动力源(如泵等)的扬程，单位是Mpa；ρ表示单相流体网络支路进口的流体密度，单位是kg/m³；△z表示单相流体网络支路进出口的高度差，单位是m；C_v1表示不可压缩流体网络支路的通流能力。

对上述流动方程(1)进行线性化处理，将其在t时刻用一阶台劳级数展开，得到下式：

对式(2)进行整理得到：

令：

式中，R_b和C_b1表示不可压缩流体网络的支路特性参数，ρ_t表示单相流体网络的流体密度，c_v1表示不可压缩流体网络的支路通流能力，w_t表示单相流体网络支路当前时刻的流量；

那么，得到不可压缩流体网络的支路的线性化模型为：

R_b(p_1,t+1-p_2,t+1)＝w_t+1+C_b1 (4)

式中，R_b和C_b1表示不可压缩流体网络的支路特性参数，p_1,t+1表示单相流体网络支路进口下一时刻的压力，p_2,t+1表示单相流体网络支路出口下一时刻的压力，w_t+1表示单相流体网络支路下一时刻的流量。

在实际的不可压缩流体网络中，不同类型的设备支路的主要差别是支路上是否带泵，在这两种情况下不可压缩流体网络的支路特性参数R_b和C_b1的形式参考如下：

1)含泵支路(一般取水泵扬程)：

f(w)＝a₀S²+a₁wS+a₂w²；

其中，S为水泵转速，a₀,a₁,a₂为水泵扬程特性曲线拟合系数，对上式两端求导，得到：

因此，水泵支路特性参数可以由下列公式计算：

2)无泵支路：

去掉方程(1)中的f(w)项，则无泵支路特性参数

这种情况适用于含有阀门的支路，若用于管道支路，只需令式中支路通流面积F＝1即可。

在其中一个实施例中，本发明的单相流体建模方法，所述对于可压缩流体，根据气动力学原理建立单相流体网络的支路模型的方法如下，下面针对不同的支路类型，分别进行介绍：

1)阀门

根据气动力学原理，可压缩流体网络中阀门的流动方程可以表示如下：

式中，k表示气体绝热指数，p₁表示单相流体网络支路进口的压力，单位是Mpa；ρ表示单相流体网络支路进口的流体密度，单位是kg/m³；C_v2表示可压缩流体网络支路的通流能力，w表示单相流体网络支路的流量，单位是kg/s；

其中：

式中，k表示气体绝热指数，p₁,p₂表示单相流体网络支路进、出口的压力，单位是Mpa；π_cr表示可压缩流体的临界压比。

在实际计算中，可压缩流体网络的阀门流动方程(5)还可以写为：

式中，w表示单相流体网络支路的流量，单位是kg/s；C_v2表示可压缩流体网络支路的通流能力，和X_T表示与阀型有关的临界压比数，ρ表示单相流体网络支路进口的流体密度，单位是kg/m³；p₁表示单相流体网络支路进口的压力，单位是Mpa；

其中：

式中，X_T表示与阀型有关的临界压比数。

对于不同的阀型，与阀型有关的临界压比数X_T可以取下列参考数：

阀型	X<sub>T</sub>
		60°蝶阀	0.37
闸阀	0.47
		45°球阀	0.52
60°球阀	0.55

将方程(6)线性化后，得到可压缩流体网络的支路的线性化模型为：

R_b1p_1,t+1-R_b2p_2,t+1＝w_t+1+C_b2 (7)

2)风机

根据风机的流量特性曲线，可压缩流体网络中的风机流动方程可以表示如下：

式中，w表示单相流体网络支路的流量，单位是kg/s；p₁,p₂表示单相流体网络支路进、出口的压力，单位是Mpa；a为风机可调静叶角度，T₁为风机进口风温，单位是K。

对方程(8)的两端采用一阶台劳级数展开，可得与方程(6)形式相同的线性化方程，其中，可压缩流体网络的支路特性参数表示如下：

若风机特性用二次曲线形式表示，则可压缩流体网络的流量函数f(w)的表达式如下所示：

f(w)＝aw²+bw+c；

式中，a、b、c为不为零的常数。

对方程(8)进行线性化处理，得到可压缩流体网络支路的特性参数如下所示：

3)透平：近似用弗吕盖尔公式描述透平流量特性

根据透平流量特性，可压缩流体网络中透平流动方程可以表示如下：

式中，K_w为透平流量系数，可根据透平额定工况下的参数计算得到，即：

对方程(9)作线性化处理后，得到可压缩流体网络的支路特性参数如下所示：

从上述可压缩流体网络不同支路特性参数计算公式可以看出，可压缩流体网络支路的流动方程不具备数值对称性。

综上分析，可将单相流体网络的支路模型统一表示如下：

R₁p₁-R₂p₂＝w+C_b；

如图2所示，图2为利用本发明的另一个实施例的单相流体建模方法得到的节点模型的结构示意图。

假设一个压力为p的节点通过m条支路与其上游的m个压力分别为p₁,p₂…p_m的节点或边界点相连，通过(n-m)条支路与其下游的(n-m)个压力分别为p_m+1,p_m+2…p_n的节点或边界点相接，各支路的流量为w_i(i＝1…n)，小量漏入该节点的流量为w_LE，该节点的泄漏流量为w_LL。

根据单相流体网络节点的质量守恒方程，得到下式：

式中，V为节点容积，单位是m³，ρ为节点流体密度，单位是(kg/m³)。

需要说明的是：方程(10)左端的导数项表明了节点容积对节点压力变化快慢的影响，V越大，则节点蓄质惯性越大，压力变化速度越慢。

将方程(10)的左边展开后，得到

由方程(11)可以看出：相对于压力和流量的变化速度而言，焓温的变化速度要慢的多，因此在计算单相流体网络的节点压力和支路流量时，可以暂时不考虑焓温的影响，则由方程(11)得到单相流体网络的节点模型如下所示：

对于不可压缩流体网络，方程(12)中的

若单相流体网络中有N个节点，那么就有N个未知压力，也就有N个类似方程(13)的线性代数方程，对这些方程联立进行求解，就可以计算出N个节点上的压力。

首先，将单相流体网络中的N个节点从1至N编上号，把N个节点上的节点压力方程所组成的线性代数方程组写成矩阵形式：

AX＝B；

向量B的第k个元素的表达式如下：

A矩阵第k行上的其它元素值则要根据节点压力方程中压力p_i(i＝1,2,…m)和p_m+j(j＝1,2,…,n-m)所在节点在单相流体网络中的编号来确定；

若X向量的第l个元素等于压力p_i，即x_l＝p_i，则a_k,l＝R_1,i；

若x_l＝p_m+j，则a_k,l＝R_2,m+j；

若p_i是边界点上的压力，则需把方程(13)中p_i所在的左端项移到方程右边，得到：

若p_m+j是边界点上的压力，则有：

需要说明的是，单相流体网络中的节点与支路的连接特点决定了系数矩阵A在结构上是对称矩阵，并且在不可压缩流体网络中，A在数值上也是对称的；在一个流体网络中，一般来说每个节点都只与很少数的几个相邻节点通过支路相连接，因此A还是一个稀疏矩阵，而且流网系统的节点越多，其稀疏程度越高。因此，在采用数值方法求解方程(13)时，必须考虑系数矩阵A的这些特殊性和实时仿真的实际需要，以确保所选用的算法能保证数值计算的稳定性、准确性、实时性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种单相流体网络建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据流体特性，建立单相流体网络的支路模型；

2.根据权利要求1所述的单相流体网络建模方法，其特征在于，所述根据流体特性，建立单相流体网络的支路模型表示如下：

R₁p₁-R₂p₂＝w+C_b；

式中，R₁,R₂和C_b表示单相流体网络的支路特性参数，p₁,p₂分别表示单相流体网络的支路进口和出口的压力，w表示单相流体网络的支路流量；

其中，对于不可压缩流体，根据伯努利方程建立单相流体网络的支路模型如下所示：

R_b(p_1,t+1-p_2,t+1)＝w_t+1+C_b1；

R_b1p_1,t+1-R_b2p_2,t+1＝w_t+1+C_b2；

3.根据权利要求2所述的单相流体网络建模方法，其特征在于，所述不可压缩流体网络的支路特性参数通过下式进行计算：

式中，R_b和C_b1表示不可压缩流体网络的支路特性参数，ρ_t表示单相流体网络的流体密度，c_v1表示不可压缩流体网络的支路通流能力，w_t表示单相流体网络支路当前时刻的流量，f(w_t)表示单相流体网络支路当前时刻的流量函数，△z表示单相流体网络流体的参考高度差。

4.根据权利要求3所述的单相流体网络建模方法，其特征在于，所述不可压缩流体网络的支路通流能力通过下式进行计算：

C_v1＝C_v1maxF₁；

其中，不可压缩流体网络支路的最大通流能力C_v1max根据参考工况参数按照下式进行计算：

其中，不可压缩流体网络支路上阀门总通流面积F₁通过以下公式进行计算：

对于阀门串联型的支路：

对于阀门并联型的支路：

式中，n表示不可压缩流体网络支路上的阀门总数，f_i表示为第i个阀门的通流面积，其中i＝1,2…n。

5.根据权利要求2所述的单相流体网络建模方法，其特征在于，所述可压缩流体网络的支路特性参数通过下式进行计算：

当阀门未达临界流动状态时：

式中，C_v2表示可压缩流体网络支路的通流能力，ρ_t表示单相流体网络的流体密度，表示与阀型有关的第一临界压比数，X_T表示与阀型有关的第二临界压比数，w_t表示单相流体网络的流体流量；

当阀门达到临界流动状态时：

式中，C_v2表示可压缩流体网络的支路通流能力，ρ_t表示单相流体网络的流体密度，表示与阀型有关的第一临界压比数，X_T表示与阀型有关的第二临界压比数，w_t表示单相流体网络的流体流量。

6.根据权利要求5所述的单相流体网络建模方法，其特征在于，所述可压缩流体网络的支路通流能力通过下式进行计算：

C_v2＝C_v2maxF₂；

式中，C_v2表示可压缩流体网络的支路通流能力，C_v2max表示可压缩流体网络的支路最大通流能力，F₂表示可压缩流体网络支路上阀门总通流面积；

其中，可压缩流体网络支路最大通流能力C_v2max根据参考工况参数按照下式进行计算：

式中，下标‘0’表示参考工况参数，w₀表示单相流体网络支路的参考流量，ρ₀表示单相流体网络的参考流体密度，p₁₀表示单相流体网络支路进口的参考压力；表示与阀型有关的参考临界压比数。

7.根据权利要求1所述的单相流体网络建模方法，其特征在于，所述根据单相流体网络节点的质量守恒定律，建立单相流体网络的节点模型如下式所示：

其中，ρ表示节点流体密度，V为节点容积，w_i表示各个支路的流量，w_LE表示漏入该节点的流量，w_LL表示该节点的泄漏流量；m为支路数，其中i＝1,2…n。

8.根据权利要求2所述的单相流体网络建模方法，其特征在于，所述根据单相流体网络的支路模型，建立单相流体网络的节点压力方程如下所示：

其中，V表示节点容积，t表示一个时间步长，ρ表示节点流体密度，w_LE表示漏入该节点的流量，w_LL表示该节点的泄漏流量；m为支路数。

9.根据权利要求7所述的单相流体网络建模方法，其特征在于，所述对上述节点压力方程进行求解，得到单相流体网络节点的压力的步骤如下：

AX＝B；

向量B的第k个元素的表达式如下：

另外，A矩阵第k行上的其它元素值则要根据节点压力方程中压力p_i和p_m+j所在节点在单相流体网络中的编号来确定,其中i＝1,2…m,j＝1,2,…,n-m；

若X向量的第l个元素等于压力p_i，即x_l＝p_i，则a_k,l＝R_1,i；

若x_l＝p_m+j，则a_k,l＝R_2,m+j；

若p_i是边界点上的压力，则有：

若p_m+j是边界点上的压力，则有：

m为支路数。

10.根据权利要求1所述的单相流体网络建模方法，其特征在于，所述根据所述支路模型和单相流体网络节点的压力，计算各个支路的流量采用如下公式：

W_i＝R_1,ip_i,t+1-R_2,ip_t+1-C_b,i,i＝1,2,…,m；

W_m+j＝R_1,m+jp_t+1-R_2,m+jp_m+j,t+1-C_b,m+j,j＝1,2,…,n-m；

其中，w_i表示单相流体网络各个支路的流量，R_1,i表示单相流体网络第i支路的特性参数，p_i,t+1表示单相流体网络第i条支路进口下一时刻的压力，R_2,i表示单相流体网络第i支路的特性参数，p_t+1表示单相流体网络支路出口下一时刻的压力，C_b,i表示不可压缩流体网络第i条支路的通流能力；m为支路数，其中i＝1,2…n。