CN107797453A - 一种co2跨临界循环的余热发电系统设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法，用于解决现有技术中的研究大多是围绕着CO₂跨临界循环系统的热力学分析和运行优化设计来进行的，尚缺乏对可控的CO₂跨临界循环的余热发电系统的建模及控制的研究的技术问题。本发明方法包括：根据CO₂跨临界循环的余热发电系统内部的构成部件，建立构成部件的模型，构成部件包括蒸发器、冷凝器、膨胀机和工质泵；将构成部件的模型通过预置的输入输出关系连接，获得余热发电系统的整体模型；通过建立偏最小二乘法PLS框架，将余热发电系统的整体模型转换为多个单回路系统；对每个单回路系统设计控制器，并通过对每个单回路系统进行单独控制来控制余热发电系统的整体模型。

Description

一种CO2跨临界循环的余热发电系统设计方法

技术领域

本发明涉及余热发电技术领域，尤其涉及一种CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法。

背景技术

随着全球化的能源消耗日益增多，传统的化石能源已面临枯竭，寻找绿色可再生新能源是目前人类的研究重点。在能源消耗总量中，工业能耗占能源消耗总量的70％左右，而工业能耗的50％以上都转化成为不同载体和不同温度的余热，不能被有效地回收利用。因此，为了有效回收利用工业能耗中转化的余热，目前已提出了很多将低品位热源转换成电能的新型热力循环，CO₂跨临界循环便是其中的一种方法。

然而，尽管目前已经有很多关于CO₂跨临界循环的研究，包括各种低品位余热资源的回收利用，但这些研究大多都是围绕着CO₂跨临界循环系统的热力学分析和运行优化设计来进行的，现有技术尚缺乏对可控的CO₂跨临界循环的余热发电系统的建模及控制的研究。

发明内容

本发明提供了一种CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法，解决了现有技术中的研究大多是围绕着CO₂跨临界循环系统的热力学分析和运行优化设计来进行的，尚缺乏对可控的CO₂跨临界循环的余热发电系统的建模及控制的研究的技术问题。

本发明提供的一种CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法，其特征在于，包括：

根据CO₂跨临界循环的余热发电系统内部的构成部件，建立所述构成部件的模型，所述构成部件包括蒸发器、冷凝器、膨胀机和工质泵；

将所述构成部件的模型通过预置的输入输出关系连接，获得所述余热发电系统的整体模型；

通过建立偏最小二乘法PLS框架，将所述余热发电系统的整体模型转换为多个单回路系统；

对每个单回路系统设计控制器，并通过对每个单回路系统进行单独控制来控制所述余热发电系统的整体模型。

优选地，所述对每个单回路系统设计控制器之前还包括：

收集所述多个单回路系统的输入数据和输出数据，并对所述输入数据和输出数据进行标准化处理；

根据标准化处理后的输入数据和输出数据建立所述多个单回路系统的 PLS模型，并计算所述PLS模型的负载矩阵和回归系数矩阵；

根据所述负载矩阵和所述回归系数矩阵计算补偿器的矩阵，将所述补偿器的矩阵作为所述多个单回路系统的补偿器，并将每个单回路系统投影到PLS 子空间中。

优选地，所述对每个单回路系统设计控制器包括：

对每个单回路系统设计线性自抗扰控制器。

优选地，所述对每个单回路系统设计线性自抗扰控制器包括：

将自抗扰控制器的扩张状态观测器转化为控制器增益矩阵以及将自抗扰控制器的非线性误差反馈控制器转化为观测器增益矩阵，线性化重构每个单回路系统的线性自抗扰控制器。

优选地，所述将自抗扰控制器的扩张状态观测器转化为控制器增益矩阵包括：

获取自抗扰控制器的扩张状态观测器的待调节参数；

其中，扩张状态观测器具体为：

z₁是x₁的观测值；z₂是x₂的观测值；z₃是x₃的观测值；u是线性自抗扰控制系统的控制量；l₁,l₂,l₃是待调节参数；

根据所述待调节参数构成所述扩张状态观测器的控制器增益矩阵；

其中，控制器增益矩阵为L，L＝[l₁,l₂,l₃]；

用w_o的形式表示所述控制器增益矩阵的特征多项式；

其中，(s+w_o)³＝s³+l₃s²+l₂s+l₁，w_o为调节参数。

优选地，所述自抗扰控制器的非线性误差反馈控制器为 k₁(r-z₁)+k₂(r′-z)+r⁽²⁾；

所述观测器增益矩阵为K＝[k₁,k₂]^T；

所述观测器增益矩阵的特征多项式的表示为(s+w_c)²＝s²+k₂s+k₁；

其中，r表示参考输入，k₁,k₂表示待调节参数，w_c为反馈调节参数。

优选地，所述根据CO₂跨临界循环的余热发电系统内部的构成部件，建立所述构成部件的模型包括：

采用移动边界法对余热发电系统内部的冷凝器进行建模，并将建模得到的冷凝器模型分为过热区、两相区和过冷区。

优选地，所述将所述构成部件的模型通过预置的输入输出关系连接包括：

根据预置输入量和预置输出量将所述构成部件的模型连接，所述预置输入量包括工质泵转速、膨胀机转速和冷却水质量流量，所述预置输出量包括蒸发压力、蒸发器出口温度和冷凝器出口温度。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明通过模拟CO₂跨临界循环的余热发电系统内部的构成部件的实际工作状态，分别对余热发电系统内部的蒸发器、冷凝器、膨胀机和工质泵建立模型，并将建立好的模型通过一定的输入输出关系连接起来，获得余热发电系统的整体模型，简化了整个建模过程，免却了直接对余热发电系统进行建模的繁杂；然后采用偏最小二乘法将余热发电系统的整体模型转换为多个单回路系统，并通过对每个单回路系统设计控制器进行单独控制来控制所述余热发电系统的整体模型，使得可以根据实际需要更为简单便捷的对余热发电系统进行控制调节，满足了余热发电系统的构建与控制的需求，对物理意义上的余热发电系统的建立具有较强的指导意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的CO₂跨临界循环系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种蒸发器模型示意图；

图4为本发明实施例提供的一种冷凝器的移动边界模型结构示意图；

图5为本发明实施例提供的在PLS框架下多个单回路系统的自抗扰控制策略示意图；

图6-1为本发明实施例提供的一种被控量的响应曲线；

图6-2为本发明实施例提供的一种控制量的变化曲线；

图6-3为本发明实施例提供的另一种被控量的响应曲线；

图6-4为本发明实施例提供的另一种控制量的变化曲线；

图6-5为本发明实施例提供的另一种被控量的响应曲线；

图6-6为本发明实施例提供的另一种控制量的变化曲线；

图6-7为本发明实施例提供的另一种被控量的响应曲线；

图6-8为本发明实施例提供的另一种控制量的变化曲线。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法，用于解决现有技术中的研究大多是围绕着CO₂跨临界循环系统的热力学分析和运行优化设计来进行的，尚缺乏对可控的CO₂跨临界循环的余热发电系统的建模及控制的研究的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为了便于理解，以下先对CO₂跨临界循环系统进行描述。请参阅图1，图 1为本发明实施例提供的CO₂跨临界循环系统的结构示意图。CO₂跨临界循环系统的主要设备为蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵。CO₂跨临界循环系统的工作原理为：工质在蒸发器中和烟气余热进行换热成为超临界状态，然后进入膨胀机中膨胀做功，并带动发电机转子转动，将热能最终转化为电能。做功后的低温低压的乏汽进入冷凝器中冷凝成液态，再由工质泵加压送入蒸发器，进行下一个循环。

基于以上所述的CO₂跨临界循环系统，本发明实施例提供了一种CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法。请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法的流程示意图。

本发明实施例提供的一种CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法包括：

S101、根据CO₂跨临界循环的余热发电系统内部的构成部件，建立所述构成部件的模型，所述构成部件包括蒸发器、冷凝器、膨胀机和工质泵；

需要说明的是，蒸发器和冷凝器是余热发电系统中的换热器，也是影响系统整体循环效率的主要因素。其中，蒸发器的作用是将工质与外部烟气进行换热，蒸发成为高温状态；冷凝器的作用是将工质与冷却水进行换热，冷凝成为液态。蒸发器和冷凝器作为余热发电系统的关键部件，其模型的建立显得尤为重要。由于工质在蒸发器中全程处于超临界状态，介于液态和气态之间，不存在相变的情况，所以采用集总参数法进行建模；在冷凝器中工质处于亚临界状态，工质存在相变，为了保证模型的精确性，采用移动边界法对冷凝器进行建模，将其划分为过热区、两相区和过冷区，对每个区采用集总方法进行分析处理。

具体的，请参阅图3，图3为本发明实施例提供的一种蒸发器模型示意图。在建模过程中，蒸发器中的工质可以假定为充分混合的流体且在管道中的流动被假定为沿管长方向作一维流动，其中所有复杂器件都被简化为具有有效长度、直径和换热面积几个变量的管道，工质和金属管壁的轴向导热可以忽略不计。另外，由于工质和粘滞摩擦引起的动量变化造成的蒸发器中的压力损失也忽略不计，以上所述为蒸发器建模所需的简化假设。在蒸发器中，工质处于超临界状态，整体可以看成一个相区。在本发明实施例中，建立得到的蒸发器模型的最终形式可以如方程(1)～(3)所示：

其中，状态变量为x＝[P_e h_e T_w]^T，输入量为

以上为对蒸发器模型的建立过程的描述，以下将对冷凝器模型的建立过程进行描述。请参阅图4，图4为本发明实施例提供的一种冷凝器的移动边界模型结构示意图。由于冷凝器中工质处于亚临界状态，存在相变，所以采用移动边界法对冷凝器进行建模，将冷凝器分为过热区、两相区和过冷区三个区域，并对每个区域分别进行集总方法分析。冷凝器建模所需的简化假设与蒸发器建模类似。具体的，本发明实施例中建立得到的冷凝器的模型具体为：

其中状态变量为输入变量为

以上为冷凝器的建立过程的具体描述，以下将对膨胀机模型的建立过程进行描述。工质在膨胀机出口处的焓值可以用公式(5)表示：

由于工质的质量流量与膨胀机转速有一定关系，可以采用半经验公式进行表示，如公式(6)所示：

其中，ff是膨胀机的填充系数，V_s是膨胀机旋转一次通过工质的体积，υ_exp,i是工质在膨胀机入口处的平均比体积。

因此，可以建立膨胀机的稳态模型如公式7所示：

y_exp＝f_exp(u_exp) (7)

其中，输入量u_exp＝[P_exp,sup,υ_exp,sup,P_c,N_exp,h_exp,sup]^T，输出量

以上为膨胀机的建立过程的具体描述，以下将对工质泵模型的建立过程进行描述。工质通过工质泵加压送入蒸发器中，根据工质泵的相似性原理，工质泵提供的工质质量流量与工质泵的转速成正比，可以用公式(8)表示：

工质泵的稳态模型可以用公式(9)表示：

y_p＝f_p(u_p) (9)

其中，输入矢量为输出矢量为

S102、将所述构成部件的模型通过预置的输入输出关系连接，获得所述余热发电系统的整体模型；

在获得了蒸发器、冷凝器、膨胀机和工质泵各自的模型之后，将各个构成部件的模型通过一定的输入输出关系连接起来，就能获得采用CO₂跨临界循环的余热发电系统整体模型。具体的，整个CO₂跨临界循环的余热发电系统的状态矢量可以表示为：x＝[P_e,h_e,T_w,L₁,L₂,P_c,h_co,T_cw1,T_cw2,T_cw3]^T。

余热发电系统的模型的预置输入量与预置输出量分别为和y＝[P_e T_su T_c]^T。其中，预置输入量各项分别代表工质泵转速、膨胀机转速和冷却水质量流量，预置输出量各项分别代表蒸发压力、蒸发器出口温度和冷凝器出口温度。通过将相关方程进行化简和整合，CO₂跨临界循环余热发电过程模型可以写成如公式(10)所示的状态空间形式：

余热发电系统的模型包含了CO₂跨临界循环余热发电过程中的多变量、强耦合、非线性等特点，同时存在烟气入口质量流量的扰动和控制过程的各类约束。

S103、通过建立偏最小二乘法PLS框架，将所述余热发电系统的整体模型转换为多个单回路系统；

S104、对每个单回路系统设计控制器，并通过对每个单回路系统进行单独控制来控制所述余热发电系统的整体模型。

由于仿真和现场环境存在太多不定因素，而且大多数先进控制策略的理论较复杂不易广泛推广至工业控制中。因此，为了实现对CO₂跨临界循环的余热发电系统进行简单便捷的控制，本发明提出一种基于PLS框架的自抗扰控制技术，使用自抗扰控制器代替PID控制器或其他先进控制器，即对每个单回路系统设计自抗扰控制器，既比传统PID控制具有更好的控制效果而且更容易调节参数，又保留了工业的可实现性和可推广性，这是其他先进控制策略目前很难做到的。

需要说明的是，在对每个单回路系统设计控制器之前还可以包括：

收集所述多个单回路系统的输入数据和输出数据，并对所述输入数据和输出数据进行标准化处理；根据标准化处理后的输入数据和输出数据建立所述多个单回路系统的PLS模型，并计算所述PLS模型的负载矩阵和回归系数矩阵；根据所述负载矩阵和所述回归系数矩阵计算补偿器的矩阵，将所述补偿器的矩阵作为所述多个单回路系统的补偿器，并将每个单回路系统投影到 PLS子空间中。具体的，如图5所示，图5为本发明实施例提供的在PLS框架下多个单回路系统的自抗扰控制策略示意图。

需要说明的是，为了提高控制系统的控制精度和收敛速度，自抗扰控制的典型环节中普遍采用非线性结构。由于非线性环节的运算量较大，其对硬件的设计提出了较高的要求，这增加了实现难度。另外，自抗扰控制器需要整定的参数过多，并且参数作用方向又难以确定。基于此，本发明实施例中采用线性自抗扰控制器，将扩张状态观测器、非线性误差反馈控制器转化成控制器增益矩阵以及观测器增益矩阵的形式，线性化重构自抗扰控制器。线性自抗扰控制器不仅继承了非线性自抗扰控制器的所有优点，而且参数调节更加简单、方便，更利于在工程中应用。

具体的，将自抗扰控制器的扩张状态观测器转化为控制器增益矩阵包括：

获取自抗扰控制器的扩张状态观测器的待调节参数；

其中，扩张状态观测器具体为：

z₁是x₁的观测值；z₂是x₂的观测值；z₃是x₃的观测值；u是线性自抗扰控制系统的控制量；l₁,l₂,l₃是待调节参数；

根据所述待调节参数构成所述扩张状态观测器的控制器增益矩阵；其中，控制器增益矩阵为L，L＝[l₁,l₂,l₃]；

为了便于控制调节，可以用w_o的形式表示所述控制器增益矩阵的特征多项式；其中，(s+w_o)³＝s³+l₃s²+l₂s+l₁，w_o为调节参数。线性扩张状态观测器增益矩阵L可以通过w_o表述，也就是说w_o是唯一需要调节的参数。w_o越大，观测的性能越好，得到的状态越准确，但是需要注意的是，过大的w_o会造成系统的不稳定。

需要说明的是，对于二阶系统，其控制输入可以看成两部分：u＝u₀+u₁；可以取u₁＝-f/b，则y⁽²⁾＝f+b(u₀-f/b)＝bu₀；因此，可以得到自抗扰控制器的非线性误差反馈控制器为k₁(r-z₁)+k₂(r′-z)+r⁽²⁾；所述观测器增益矩阵为 K＝[k₁,k₂]^T。所述观测器增益矩阵的特征多项式可以表示为(s+w_c)²＝s²+k₂s+k₁；

其中，r表示参考输入，k₁,k₂表示待调节参数，w_c为反馈调节参数。

即，反馈控制器增益矩阵K可以由唯一的参数w_c表示，w_c越大，系统就有越快的动态响应，但同时系统的稳定性也会因此降低。

以上为对本发明实施例提供的一种CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法的详细描述，以下将通过具体的仿真结果来说明本发明实施例提供的CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法的控制效果。

仿真实验分为设定值跟踪测试和抗扰动能力测试两部分，被控对象是 10kW CO₂跨临界循环余热发电系统。将本发明实施例中提出的控制方法和传统PLS-PID控制算法应用到该被控对象，比较两者的控制效果。

(1)设定值跟踪测试

为了测试控制系统的设定值跟踪能力，在余热发电系统中对每个被控量都施加相应的变化信号。蒸发压力的设定值在1000s时从15MPa增加到15.1MPa、在2000s时从15.1MPa下降到14.95MPa；蒸发器出口温度的设定值在1000s时从130℃下降到129℃、在2000s时从129℃上升到131℃；冷凝器出口温度的设定值在1000s时下降2℃，在2000s时上升1℃，仿真结果如图6-1，6-2所示，图6-1为本发明实施例提供的一种被控量的响应曲线，图6-2为本发明实施例提供的另一种控制量的变化曲线。

从仿真结果可以看出，两种控制方法都能使被控量快速、准确地跟踪其设定值，控制量均在合理的范围，但系统在采用PLS-ADRC(PLS-自抗扰控制器)控制时的超调量及调节量的变化幅度均小于PLS-PID控制，调节量在一定程度上代表了系统的能量，因此采用PLS-ADRC控制方法可以在一定程度上提高余热发电系统的经济性。

(2)抗扰动性能测试

为了测试控制系统的抗干扰能力，在系统中施加余热发电系统运行过程中针对控制量的扰动。一是工质泵转速的扰动，二是膨胀机转速的扰动，三是冷却水质量流量的扰动。

a.在1000s时给系统施加一个幅度为5的正向工质泵转速阶跃扰动，在2000s时施加一个幅度为5的反向工质泵转速阶跃扰动，仿真结果如图6-3， 6-4所示，图6-3为本发明实施例提供的另一种被控量的响应曲线，图6-4为本发明实施例提供的另一种控制量的变化曲线。

b.在1000s时对系统施加一个幅度为50的正向膨胀机转速阶跃扰动，在 2000s时施加一个幅度为50的反向膨胀机转速阶跃扰动，仿真结果如图6-5， 6-6所示，图6-5为本发明实施例提供的另一种被控量的响应曲线，图6-6为本发明实施例提供的另一种控制量的变化曲线。

c.在1000s时对系统施加一个幅度为0.1的正向冷却水质量流量阶跃扰动，在2000s时施加一个幅度为0.1的反向冷却水质量流量阶跃扰动，仿真结果如图6-7，6-8所示，图6-7为本发明实施例提供的另一种被控量的响应曲线，图6-8为本发明实施例提供的另一种控制量的变化曲线。

在第一个抗扰动测试中，工质泵转速对于蒸发器出口温度有直接的影响，但由于系统的高度耦合性，其他被控量也经历了暂时的波动(图6-3)，变化值都在允许的范围内，并且最后都回归到原来的设定值。采用PLS-ADRC控制的系统调节量的变化幅度要小于PLS-PID控制(图6-4)。

在第二个抗扰动测试中，由于膨胀机转速的变化会影响到蒸发器内的换热情况，从而引起被控量都发生变化(图6-5)，但最终所有的被控量都能够快速回到初始值。同样，采用PLS-ADRC控制的系统调节量的变化幅度要小于PLS-PID控制(图6-6)。

在第三个抗扰动测试中，由于冷却水质量流量的变化会影响到冷凝器内的换热情况，从而引起被控量都发生变化(图6-7)，但最终所有的被控量都回到初始值。同样，采用PLS-ADRC控制的系统调节量的变化幅度要小于 PLS-PID控制(图6-8)。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法，其特征在于，包括：

根据CO₂跨临界循环的余热发电系统内部的构成部件，建立所述构成部件的模型，所述构成部件包括蒸发器、冷凝器、膨胀机和工质泵；

将所述构成部件的模型通过预置的输入输出关系连接，获得所述余热发电系统的整体模型；

通过建立偏最小二乘法PLS框架，将所述余热发电系统的整体模型转换为多个单回路系统；

对每个单回路系统设计控制器，并通过对每个单回路系统进行单独控制来控制所述余热发电系统的整体模型。

2.根据权利要求1所述的CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法，其特征在于，所述对每个单回路系统设计控制器之前还包括：

收集所述多个单回路系统的输入数据和输出数据，并对所述输入数据和输出数据进行标准化处理；

根据标准化处理后的输入数据和输出数据建立所述多个单回路系统的PLS模型，并计算所述PLS模型的负载矩阵和回归系数矩阵；

根据所述负载矩阵和所述回归系数矩阵计算补偿器的矩阵，将所述补偿器的矩阵作为所述多个单回路系统的补偿器，并将每个单回路系统投影到PLS子空间中。

3.根据权利要求2所述的CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法，其特征在于，所述对每个单回路系统设计控制器包括：

对每个单回路系统设计线性自抗扰控制器。

4.根据权利要求3所述的CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法，其特征在于，所述对每个单回路系统设计线性自抗扰控制器包括：

将自抗扰控制器的扩张状态观测器转化为控制器增益矩阵以及将自抗扰控制器的非线性误差反馈控制器转化为观测器增益矩阵，线性化重构每个单回路系统的线性自抗扰控制器。

5.根据权利要求4所述的CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法，其特征在于，所述将自抗扰控制器的扩张状态观测器转化为控制器增益矩阵包括：

获取自抗扰控制器的扩张状态观测器的待调节参数；

其中，扩张状态观测器具体为：

z₁是x₁的观测值；z₂是x₂的观测值；z₃是x₃的观测值；u是线性自抗扰控制系统的控制量；l₁,l₂,l₃是待调节参数；

根据所述待调节参数构成所述扩张状态观测器的控制器增益矩阵；

其中，控制器增益矩阵为L，L＝[l₁,l₂,l₃]；

用w_o的形式表示所述控制器增益矩阵的特征多项式；

其中，(s+w_o)³＝s³+l₃s²+l₂s+l₁，w_o为调节参数。

6.根据权利要求4所述的CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法，其特征在于，所述自抗扰控制器的非线性误差反馈控制器为k₁(r-z₁)+k₂(r′-z)+r⁽²⁾；

所述观测器增益矩阵为K＝[k₁,k₂]^T；

所述观测器增益矩阵的特征多项式的表示为(s+w_c)²＝s²+k₂s+k₁；

其中，r表示参考输入，k₁,k₂表示待调节参数，w_c为反馈调节参数。

7.根据权利要求1所述的CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法，其特征在于，所述根据CO₂跨临界循环的余热发电系统内部的构成部件，建立所述构成部件的模型包括：

采用移动边界法对余热发电系统内部的冷凝器进行建模，并将建模得到的冷凝器模型分为过热区、两相区和过冷区。

8.根据权利要求1所述的CO₂跨临界循环的余热发电系统设计方法，其特征在于，所述将所述构成部件的模型通过预置的输入输出关系连接包括：

根据预置输入量和预置输出量将所述构成部件的模型连接，所述预置输入量包括工质泵转速、膨胀机转速和冷却水质量流量，所述预置输出量包括蒸发压力、蒸发器出口温度和冷凝器出口温度。