火電機組仿真機開發(fā)
項目概況 火電廠的生產(chǎn)過程是復(fù)雜的非線性、多變量的大型動力學(xué)系統(tǒng)。通過機理仿真的仿真機對運行人員進行培訓(xùn)、事故演練已經(jīng)成為火電廠的最佳選擇。本項目主要為火電廠(包括供熱機組)開發(fā)全過程仿真機,用于電廠運行人員、熱工等技術(shù)人員和管理人員的培訓(xùn)、考核及技能鑒定,以及進行科學(xué)研究、設(shè)計驗證,為科研設(shè)計工程技術(shù)人員提供無損實驗手段。 本仿真機能提供連續(xù)、實時的仿真運行環(huán)境,根據(jù)具體的運行工況,計算出相應(yīng)的機組運行參數(shù),并使這些參數(shù)在控制盤臺的相應(yīng)儀表或CRT上顯示出來,同時可能產(chǎn)生報警或保護動作。仿真機可實現(xiàn)從冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)和極熱態(tài)啟動到滿負(fù)荷的操作,或從額定負(fù)荷到熱態(tài)、溫態(tài)等的停機過程,以及鍋爐與汽輪發(fā)電機的各種不同組合工況,能真實再現(xiàn)由于運行人員操作不當(dāng)或設(shè)備故障引起的各種不同的異常運行工況。在控制盤臺,DCS、CRT或就地操作站上的操作,無論正確與否,均和實際機組的反映一致。主要特點 本火電機組仿真的軟件系統(tǒng)由支撐平臺軟件、機組模型和人機界面三個部分組成。 采用的仿真支撐平臺軟件是通用集成仿真軟件系統(tǒng)(GISS 2.0),技術(shù)上已十分成熟。機組模型將在該平臺支持下進行開發(fā)、調(diào)試、運行和維護。 機組模型按設(shè)備和系統(tǒng)的工作機理開發(fā),可以實現(xiàn)一機多模方式,即系統(tǒng)可包括多個數(shù)學(xué)模型。這些數(shù)學(xué)模型分別以多臺機組為原型,可以讓仿真用戶在一套硬件系統(tǒng)上按需要分別對每種類型機組的學(xué)員進行演練。 人機界面是現(xiàn)場運行人員掌握主設(shè)備運行情況、進行有效調(diào)整操作以及故障情況下進行及時處理的唯一窗口,因而仿真機的人機界面配置、功能和性能必須與現(xiàn)場完全一致,才能達到“身臨其境”的逼真效果。本仿真機將采用成熟的組態(tài)軟件來實現(xiàn)這一要求。技術(shù)指標(biāo) 任何顯示和控制功能均在任一操作員站上實現(xiàn); 任何復(fù)雜的畫面均能在1.5秒內(nèi)完全顯示出來; 運行培訓(xùn)人員通過鍵盤、鼠標(biāo)等手段發(fā)出的任何操作命令均在0.5秒內(nèi)被執(zhí)行,已被執(zhí)行完畢的確認(rèn)信號也在1秒內(nèi)在CRT上反映出來。在巡視設(shè)備中,查看設(shè)備規(guī)范; 運行調(diào)整及熱工動態(tài)響應(yīng)趨勢正確,符合運行要求; 靜態(tài)精度符合設(shè)計要求,即在100%、80%、60%負(fù)荷三個工況點上,誤差要求:關(guān)鍵參數(shù)不大于2%; 非關(guān)鍵參數(shù)不大于5%; 具有培訓(xùn)必須的預(yù)置初始工況(初始條件)和豐富的典型事故工況。市場前景 本項目組已有多臺大型火電機組仿真機的成功開發(fā)業(yè)績。可以為各類超超臨界火電機組和供熱機組開發(fā)實時全過程仿真機。
南京工程學(xué)院
2021-04-13