基于引进仿真支撑软件APROS的电站仿真培训系统

1目前，我国火电机组正向着大容量、高参数方向进展，机组的自动掌握水平越来越高，掌握技术日益简单。为确保机组运行的安全性及经济性，对运行人员的娴熟操作和事故处理力量以及治理人员的监控治理水平都有了更高的要求。因此，针对具体机组开发1:1全范围仿真培训系统，以培训的运行人员和轮训在职人员显得越来越重要。一、仿真支撑软件APROS仿真支撑软件是为模型软件的开发、调试、维护和实时运行供给的一个环境。西安热工争论院在国内首次引进目前国际上先进的应用于热力系统工程分析的仿真支撑VTTFORTUMAPROSWindows可视化、在线交互、图形化建模功能，且建模过程敏捷、便利建模、热力系统流体网络建模、电气系统建模、掌握系统建模为一体。该仿真支撑软件在完全依据能量、质量和动量守衡原理根底上，供给了丰富的面对火电机组主要设备和部件的全物汽缸、汽轮机转子、凝汽器、风机、泵、发电机、变压器、断路器及各种执行机构和掌握器等(模块图符例如见图1。)此外，还供给了通用的规律算法和根本算法模块。在建模过程中依据机、炉、电工艺过程，选择相应的模块进展组态，进展模块参数设置及模块之间的连接即可完成块集合而成，假设干个分系统组合连接起来，即可形成一个完整的仿真对象。图2给出了锅炉汽水分别器系统的组态。依据件、汽机模型软件、电气模型软件和掌握系统模型软件。为使所建模型软件既能反映系统的物理特征、几何特征和规律特性，又能反映系统的静态特性和动态特性，真实地再现系统的实际过程，就要求保证仿真模型的高精度、高逼需要从实际机组收集大量资料和数据，并且对这些资料和数据进展分析、比较和筛选，使模块所选参数尽可能合理，以及仿真模型描述的仿真对象的物理过程尽可能符合现场实DCSSAMA成与实际掌握系统一样的功能，包括模拟量掌握系统、挨次掌握系统、规律掌握系统等。为使建立的仿真数学模型可以涵盖机组的各种工况，完支撑软件根本算法模块或利用其开放的外接模块功能来实现。该仿真支撑软件在图形建模环境下，具备在线修改模型要对每次仿真过程反映的现象进展综合分析，改进后再进展仿真运算，如此反复，直到模型的运算结果正确，能够准确反映被仿真对象的物理过程。在模型调试过程中，可以掌握模型的计算步长(一般状况下为100ms常运行时，只有被激活的模块参与过程运算，如需要排解故障或只运行假设干子系统，可将不参与运算的模块或子系统退出二、开发300MW机组全范围仿真培训系统特点体、燃烧与风烟系统、汽水系统、燃煤制粉系统、点火燃油系统和辅机系统;汽机系统包括汽机本体、凝汽与循环水系统、回热与疏水系统、除氧与给水系统、旁路系统、关心蒸发电机本体、主变压器、励磁系统、厂用电及其快切系统、继电保护系统、启动变压器系统、6kV系统及动力、400V系统及主要动力；掌握系统包括监控系统(DAS)、挨次掌握及联锁保护系统(SCS)、燃烧器治理系统(FSSS)、其它单回路调整系统及电调系统(DEH/MEH)、旁路掌握系统(BPS)。DCS操作站CRT显示画面，各参数更及报警均感觉不到时间延迟，与实际机组反响全都。静态误差掌握在允许范围以内。全都，符合运行规程要求。际机组全都。(7)具有虚拟盘台操作画面。硬件配置DELLWin-dows2023TCP/IP网络通讯协议，配备的鼠标、专用键盘、硬手操器的功能与实际机组的全都，硬件系统工作稳定，响应速度快。其主要包括6套操作员站其中1套为DEH操作员站)1l台CISCO24通道的100M交换机和立盘(配套有水位计、纯平火焰及水位监视器、报警光字牌、操作表计)等。软件组成Windows2023在国内首次承受应用于中小系统的全中文工业通用6.02DCS人机界面应用软件——操作员站应用软件;承受基于微机网络化的开发技术，解决了进口仿真支撑软件与人机界面软件的通讯接口问题。及机、炉、电过程模型应用软件。教练员站掌握软件及I/O接口软件承受计算机高级语言编写。其采集操作盘上的操作信号(转换为数字量)，并将计算机输出数据转换为模拟量和开关量信号送到操作盘上的仪表和指示灯，同时实现教练员站的各项掌握功能。系统功能(l)DCS操作员站功能完成实际机组集控室DCS操作员站的功能仿真，在每台操作员站中包括DCS的全部显示画面和操作界面。全部显示画面和操作界面均依据实际机组DCS操作员站的画面进展1:1的设计，包括机、炉、电系统大画面、小操作显示画面及实时报警信息显示窗口，为电厂运行人员供给一个逼真的操作环境，到达与实际机组操作员站的仿真操作效果。DEH/MEHDEH/MEH操作员站完成实际机组集控室DEH/MEH操作员站的功能仿真。显示画面和操作界面均依据实际机组的DEH/MEH画面进展1:1的设计DEH专用键盘可快速调出流实DEH性能和功能的丰富性也是仿真水平凹凸的重要标志。该教练员站实现的监控功能主要有:1)模型程序的启动、停顿;2)工况的存储和读取;3)任意工况的自动存储及回退(记录仿真系统连续运行数据的时间与所选记录频率有关);4)机、炉、电;5)仿真模型实时、快速、慢速运行功能:6)外部环境参数的修改;7)运行人员操作自动考核评分功能。仿真培训系统开发实例西安热工争论院在引进、消化、吸取国际先进仿真支撑软件APROS根底上，依据菏泽发电厂300MW机组的本体和关心系统及掌握系统进展全范围、全过程仿真。建立的仿真数学模型是面对对象的机理性模型，可以涵盖机组的各种工况，并能实现机、炉、电各项故障模拟，同时利用国内较经济的界面组态软件进展技术再开发，替代国外界面组DCS及DEH操作员站功能的1:1仿真。此外，还自主开发了教练员站各项功能。菏泽发电厂300MW机组已投入商业运行，因此对同时由于实际机组DCS由英国ABB公司设计，功能繁琐，掌握规律与画面的制作与国内常规的设计思想不全都，使得仿真掌握模型与主体模型数据通讯量较大。然而在系统网络配置和应用软件开发过程中已成功地解决了数据通讯量大影响模型计算实时性这一技术难题。三、超临界及超超临界机组仿真培训系统的研发目前国内尚无投入运行的超超临界机组，正在建设的超部件材质差异大，关心系统更为简单，其运行方式与常规机组也有较大的不同。研发高逼真度、全范围超临界及超超临对提超群临界及超超临界机组运行的安全性和经济性至关重要。为使超临界及超超临界机组仿真系统的主要性能指标不逊于同类机组仿真系统的国际水平，使所建立的数学模型能够更逼真地模拟超临界及超超临界机组的动态运行及各种事故工况，实行了引进、消化、吸取和创的原则，在成功开发300MW机组仿真系统的根底上，借鉴现代仿真技术的进展，在计算机硬件配置、仿真软件开发环境、仿真应用范围、仿真数学模型、数据库、数据通讯等方面迸行了争论。发的关键技术之一。术难点。四、结语西安热工争论院基于仿真支撑软件APROS开发的菏泽发电厂300MW机组全范围、全过程仿真系统，在稳态运行指标、暂态运行指标、实时性指标、牢靠性指标等方面20231216发电厂组织的验收。该系统投入运行半年多，为菏泽