EBSILON®Professional Online Documentation
本例取自准则 VDI 2048，表2的第7章。
这个实例涉及到在更换压水式核电站的汽轮机低压部分之前和之后，根据 VDI 2048，借助于数据校核来评估验收测量。这里对该方法进行了描述。测量值、规格值的估计值和结果值都在一张 CD 上提供。
这里要介绍的是使用 EBSILON 对该例子的处理。
1. 模拟改造前的水-蒸汽循环
首先，创建模型，用指定的数据进行设计计算。结果显示在图 10 中。
图 10
计算出的发电机功率和其测量值之间的巨大差异是显而易见的。其原因主要在于汽轮机效率太低。尽管也可以考虑给水测量，但指定的置信区间似乎设置得太高了，因为要遵守允许的最大热反应堆功率，这个测量是经过特别谨慎的校准的。由于 Iqony 能源服务公司对该核电站进行了详细的建模，并且多年来一直为其提供技术支持（甚至在改造措施期间），因此对该核电站有确切的了解，这超出实例计算的范围，但在我们的检查计算中也部分考虑了这一点。
规格数据中最重要的变化是调整等熵效率。对于汽轮机高压缸（2 级），假定为 0.90 和 0.88，这与制造商的测量结果很匹配。对于低压段，等熵效率被设定为 0.88。然而，如果指定了第一个级后的抽气温度，那么等熵效率为 0.755。因此，预计在汽轮机入口前的管道阻力为 1.2 bar，在抽气时为 0.18 bar。模拟计算后，第一个低压级的效率值也为 0.88。图 11 显示了模拟结果。
图 11
可以看出，发电机功率的匹配度很高。下面的测量值列表显示了测量值和相关的计算值（SI-单位）。
测量点 测量点 测量点 偏差 [%]
-------------------------------------------------------
EtaiANZ1_1 0.88000 0.88000 0.00
EtaiANZ2_1 0.88000 0.88000 0.00
EtaiANZ3_1 0.88000 0.88000 0.00
EtaiAnz4_1 0.88000 0.88000 0.00
EtaiHDTA1_1 0.90300 0.90300 0.00
EtaiHDTA2_1 0.88000 0.88000 0.00
EtaiKond_1 0.88000 0.88000 0.00
mHDNK_1 660.470 705.904 -6.44 ?
mHK_1 1206.10 1206.44 -0.03
mKAVHDV_1 203.320 227.739 -10.72 ?
mKZUNKK_1 171.610 174.896 -1.88
mNKNDV_1 155.160 156.619 -0.93
mSPNP1_1 1077.86 1088.23 -0.95
mSPNP2_1 1038.79 1038.79 0.00
mSPVDE_1 2127.03 2127.03 0.00
mZUHD_1 178.880 174.896 2.28
mßISPWB_1 0.00000 0.00000 0.00
pADiK_1 0.07560 0.07560 0.00
pANZ1_1 0.15780 0.15780 0.00
pANZ2_1 0.63980 0.63980 0.00
pANZ3_1 1.85000 1.85000 0.00
pANZ4_1 4.16200 4.16200 0.00
pANZ6_1 23.3900 23.3900 0.00
pASPWB_1 4.01800 4.01800 0.00
Pel_1 1402500 1402066 0.03
pFDNFV_1 60.7300 60.7300 0.00
pFDVFV_1 61.9700 61.9700 0.00
pHDNK_1 10.1400 10.1400 0.00
pHDTA_1 11.7900 11.7900 0.00
pHK_1 17.3600 17.3600 0.00
pHKVSB_1 4.54100 4.54100 0.00
pKAVHDV_1 17.2100 17.2100 0.00
pKZUNKK_1 59.8900 59.8900 -0.00
pNKNDV_1 14.7500 14.7500 0.00
pNZU_1 11.1900 11.1900 0.00
PPuKLWA_1 190.000 175.809 8.07 ?
pSPNP1_1 81.9800 82.3700 -0.47
pSPNP2_1 82.3700 82.3700 0.00
PSpP1_1 10000.0 11508.6 -13.11 ?
PSpP2_1 10000.0 10985.6 -8.97 ?
pSPVDE_1 65.8900 65.8900 -0.00
psSPWB_1 3.81800 3.81800 0.00
PthDEn_1 3867000 3875813 -0.23
pZUHD_1 60.3300 60.3300 -0.00
qWVHDVW_1 60.0000 60.0000 -0.00
qWVKLWA_1 5.00000 5.00000 -0.00
qWVSPWB_1 20000.0 18214.5 9.80 ?
qWVZU_1 50.0000 50.0000 -0.00
tANZ4_1 172.500 172.500 0.00
tASPWB_1 139.941 139.941 -0.00
tHDNK_1 151.200 150.094 0.74
tHK_1 39.1600 39.1600 -0.00
tHKVSB_1 115.600 115.599 0.00
tKAVHDV_1 186.900 187.279 -0.20
tKZUNKK_1 222.600 222.933 -0.15
tNKNDV_1 88.3900 88.0153 0.43
tNZU_1 259.100 259.100 0.00
tSPNP1_1 143.600 141.218 1.69
tSPNP2_1 142.700 141.218 1.05
tSPNZUKK_1 222.550 222.159 0.18
tSPVDE_1 221.850 222.159 -0.14
xFDVFV_1 0.99650 0.99650 0.00
ßmEntn_1 0.94000 0.94000 0.00
ßpHWAZU_1 1.20000 1.20000 0.00
ßpKZUKK_1 0.44000 0.44000 0.00
ßpWAZU_1 0.60000 0.60000 0.00
ßpZUHDL_1 1.64000 1.64000 0.00
根据经验，干燥流量和高压辅助凝结水的巨大偏差是基于测量误差。对于泵的功率，只有估计值，所以计算值被指定作为估计值进行校核。除此之外，可以说仿真模型很好地映射了这一过程。EBSILON 确保所有平衡方程得到满足。
2. 校核改造前的水-蒸汽循环
有了在模拟中得到的模型，包括规格值，测量值和一些规格数据（除湿率、汽轮机效率、管道阻力），现在要根据 VDI 2048 准则进行数据校核，同时考虑到水蒸汽表 IAPWS-IF97（国际水和蒸汽属性协会，2003）给出的表不确定度。对于模拟显示出巨大偏差的测量值，置信区间被适当地扩大。之前过大的 CHI^2 检测比的改善，通过前面的流量分布例子（也参见准则 VDI 2048，表 2）中描述的措施来实现。图 12 显示了校核结果。
图 12
3. 模拟改造后的水-蒸汽循环
其方法与改造前的情况相同。仿真对汽轮机低压缸的等熵效率进行了调整。此后，得到的结果显示在图 13 中。
图 13
浏览测量值清单，就会发现抽汽温度 A4 的差异很大。其原因是由于缺少隔热材料而造成的热损失。在后来整合了隔热材料后，由 Iqony 能源服务公司纳入模型中，结果温度高出约 20 K。由于这个原因，必须为校核设定一个相应宽的置信区间。
4. 校核改造后的水-蒸汽循环
经过模拟计算得出的调整，最初得到的 CHI^2 检测比超过了 40。 准则 VDI 2048 中建议的调整置信区间的措施最终导致了图 14 中的结果。
图 14
就此，电厂改造前后的两种状态都有了良好的校核模型。
5. 模型的合并
测量值是在相同的地方用相同的仪器进行测量的，为了能够引入这些测量值之间的相关性，改造前和改造后状态的两个计算模型必须合并在一个模型中，即根据 VDI 2048，表 1 第 7.3 节，将两个系统状态合并到一个 EBSILON 模型中，并进行共同校核。相关系数取自 VDI 实例文件，并输入到 EBSILON （计算\协方差矩阵）中。下一个任务是计算实现增加 32 MW 发电量的保证的概率，进一步计算保证发电量增加的概率为 80%。
根据VDI的例子描述，发电机功率将被转换为参考冷凝器压力。在转换为参考蒸汽发生器功率时，还会有进一步的修正。计算量的置信区间由误差传播规律产生。
这些额外的计算是在 EbsScript 程序中处理的。
// 改造-校核程序
// 转换为标称压力和相同的蒸汽发生器功率
// 以及维持保证功率的概率
var
ier: integer; // 错误标志
i,j: integer; // 运行时间变量
pgen1,pgen2: real; // 发电机功率
u1,u2: real; // 蒸汽发生器功率的转换系数
delpgen: real; // 发电机功率差异
s1,s2,s: real; // 标准偏差
wn:array[1..11] of real; // 分布函数
zw:array[1..11] of real; // 横坐标值
arg: real; // 分布函数的参数
du,du1,du2,du3,du4: real; // 辅助量
wg: real; // 保证实现的概率
pgen80: real; // 发电机功率的概率为 80%
qn: real; // 标称蒸汽发生器功率
up1,up2: real; // 标称压力的转换系数
dup1,dup2,sq: real; // 标准偏差
//
begin
// 正态分布的分布函数
wn[1]:=0; // 正态分布的积分值
wn[2]:=0.0013;
wn[3]:=0.0228;
wn[4]:=0.1587;
wn[5]:=0.3085;
wn[6]:=0.5;
wn[7]:=0.6915;
wn[8]:=0.8413;
wn[9]:=0.9772;
wn[10]:=0.9987;
wn[11]:=1;
zw[1]:=-1000; // 横坐标值
zw[2]:=-3;
zw[3]:=-2;
zw[4]:=-1;
zw[5]:=-0.5;
zw[6]:=0;
zw[7]:=0.5;
zw[8]:=1;
zw[9]:=2;
zw[10]:=3;
zw[11]:=1000;
//
qn:=3867000; // 标称热功率
up1:= 1.0140; // 发电机功率的凝汽器压力转换系数
up2:= 0.9976;
// up1，up2 的置信区间
dup1:=0.0002;
dup2:=0.0002;
//
// 发电机功率的转换
// 转换为标称尾汽压力 0.058 bar
pgen1:=Pel_1.result*up1;
pgen2:=Pel_2.result*up2;
// 发电机功率的置信区间
s1:=Pel_1.rconf;
s1:=s1*s1;
s1:=s1*up1*up1+Pel_1.result*Pel_1.result*dup1*dup1;
s2:=Pel_2.rconf;
s2:=s2*s2;
s2:=s2*up2*up2+Pel_2.result*Pel_2.result*dup2*dup2;
// 转换为蒸汽发生器标称功率 3867 MW
u1:=qn/PthDEn_1.result;
u2:=qn/PthDEn_2.result;
pgen1:=pgen1*u1;
pgen2:=pgen2*u2;
// 转换后的发电机功率差异
delpgen:=pgen2-pgen1;
// 误差计算
// 改造前计算的发电机功率的置信区间
sq:=PthDEn_1.rconf;
sq:=sq*sq;
du1:=qn/PthDEn_1.result;
du1:=du1*du1;
du2:=pgen1*qn/(PthDEn_1.result*PthDEn_1.result);
s1:=s1*du1+sq*du2;
// 改造后计算的发电机功率的置信区间
sq:=PthDEn_2.rconf;
sq:=sq*sq;
du1:=qn/PthDEn_2.result;
du1:=du1*du1;
du2:=pgen2*qn/(PthDEn_2.result*PthDEn_2.result);
s2:=s2*du1+sq*du2;
s:=sqrt(s1+s2);
// 保证实现的概率
// 保证值 = 32.1 MW
// 正态分布函数的参数
arg:=(delpgen-32100)/s;
//print(arg);
j:=1;
i:=0;
wg:=0.9999;
while ((j > 0) and (i < 10)) do
begin
i:=i+1;
if arg < zw[i] then
begin
i:=i-1;
if i = 0 then
begin
wg:=0.0001;
end
else
begin
du:=(arg-zw[i])/2;
du1:=-zw[i]*zw[i]/2;
du1:=exp(du1);
du2:=-(zw[i]+du)*(zw[i]+du)/2;
du2:=exp(du2);
du3:=-(zw[i]+2*du)*(zw[i]+2*du)/2;
du3:=exp(du3);
du4:=sqrt(2*3.141593);
du4:=du/(3*du4);
du:=du4*(du1+4*du2+du3); // 辛普森法则（Simpson law）
wg:=wn[i]+du;
if wg > 0.9999 then wg:=0.9999;
//print(" ",wg," ",wn[i]," ",du,"\n");
j:=0;
end;
end;
end;
// 以 80％ 的概率提高性能
// 80% 的分布函数的参数为 0.842
pgen80:=delpgen-s*0.842;
// Output
@model.error:=ier;
@prof.pgen1:=pgen1/1000;
@prof.pgen2:=pgen2/1000;
@prof.dpg:=delpgen/1000;
@prof.wgp:=wg*100;
@prof.ss:=s/1000;
@prof.pg80:=pgen80/1000;
@prof.profil:=getCalcProfileName;
end;
图 15 显示了最终结果。
图 15
为了分析，可以通过数据 à 测量数据 à 报告 à 验证结果（Excel）创建一个预定义的 Excel 列表。
测量值的结尾 "_1" 表示改造前的测量值，"_2" 表示改造后的测量值。
对于每个测量值，可以输出一个改进的相关列表（通过右键点击测量值）。以指定的最小相关系数 0.1 为例，可以得到以下主蒸汽流量测点的列表：
列表可以按任何列标题进行排序。