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火電機組仿真機開發

項目概況火電廠的生產過程是復雜的非線性、多變量的大型動力學系統。通過機理仿真的仿真機對運行人員進行培訓、事故演練已經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）開發全過程仿真機，用于電廠運行人員、熱工等技術人員和管理人員的培訓、考核及技能鑒定，以及進行科學研究、設計驗證，為科研設計工程技術人員提供無損實驗手段。本仿真機能提供連續、實時的仿真運行環境，根據具體的運行工況，計算出相應的機組運行參數，并使這些參數在控制盤臺的相應儀表或CRT上顯示出來，同時可能產生報警或保護動作。仿真機可實現從冷態、溫態、熱態和極熱態啟動到滿負荷的操作，或從額定負荷到熱態、溫態等的停機過程，以及鍋爐與汽輪發電機的各種不同組合工況，能真實再現由于運行人員操作不當或設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（GISS 2.0），技術上已十分成熟。機組模型將在該平臺支持下進行開發、調試、運行和維護。機組模型按設備和系統的工作機理開發，可以實現一機多模方式，即系統可包括多個數學模型。這些數學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上按需要分別對每種類型機組的學員進行演練。人機界面是現場運行人員掌握主設備運行情況、進行有效調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軟件來實現這一要求。技術指標任何顯示和控制功能均在任一操作員站上實現；任何復雜的畫面均能在1.5秒內完全顯示出來；運行培訓人員通過鍵盤、鼠標等手段發出的任何操作命令均在0.5秒內被執行，已被執行完畢的確認信號也在1秒內在CRT上反映出來。在巡視設備中，查看設備規范；運行調整及熱工動態響應趨勢正確，符合運行要求；靜態精度符合設計要求，即在100%、80%、60%負荷三個工況點上，誤差要求:關鍵參數不大于2%; 非關鍵參數不大于5%；具有培訓必須的預置初始工況(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業績。可以為各類超超臨界火電機組和供熱機組開發實時全過程仿真機。

南京工程學院 2021-04-13

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