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火电机组仿真机开发

项目概况火电厂的生产过程是复杂的非线性、多变量的大型动力学系统。通过机理仿真的仿真机对运行人员进行培训、事故演练已经成为火电厂的最佳选择。本项目主要为火电厂（包括供热机组）开发全过程仿真机，用于电厂运行人员、热工等技术人员和管理人员的培训、考核及技能鉴定，以及进行科学研究、设计验证，为科研设计工程技术人员提供无损实验手段。本仿真机能提供连续、实时的仿真运行环境，根据具体的运行工况，计算出相应的机组运行参数，并使这些参数在控制盘台的相应仪表或CRT上显示出来，同时可能产生报警或保护动作。仿真机可实现从冷态、温态、热态和极热态启动到满负荷的操作，或从额定负荷到热态、温态等的停机过程，以及锅炉与汽轮发电机的各种不同组合工况，能真实再现由于运行人员操作不当或设备故障引起的各种不同的异常运行工况。在控制盘台，DCS、CRT或就地操作站上的操作，无论正确与否，均和实际机组的反映一致。主要特点本火电机组仿真的软件系统由支撑平台软件、机组模型和人机界面三个部分组成。采用的仿真支撑平台软件是通用集成仿真软件系统（GISS 2.0），技术上已十分成熟。机组模型将在该平台支持下进行开发、调试、运行和维护。机组模型按设备和系统的工作机理开发，可以实现一机多模方式，即系统可包括多个数学模型。这些数学模型分别以多台机组为原型，可以让仿真用户在一套硬件系统上按需要分别对每种类型机组的学员进行演练。人机界面是现场运行人员掌握主设备运行情况、进行有效调整操作以及故障情况下进行及时处理的唯一窗口，因而仿真机的人机界面配置、功能和性能必须与现场完全一致，才能达到“身临其境”的逼真效果。本仿真机将采用成熟的组态软件来实现这一要求。技术指标任何显示和控制功能均在任一操作员站上实现；任何复杂的画面均能在1.5秒内完全显示出来；运行培训人员通过键盘、鼠标等手段发出的任何操作命令均在0.5秒内被执行，已被执行完毕的确认信号也在1秒内在CRT上反映出来。在巡视设备中，查看设备规范；运行调整及热工动态响应趋势正确，符合运行要求；静态精度符合设计要求，即在100%、80%、60%负荷三个工况点上，误差要求:关键参数不大于2%; 非关键参数不大于5%；具有培训必须的预置初始工况(初始条件)和丰富的典型事故工况。市场前景本项目组已有多台大型火电机组仿真机的成功开发业绩。可以为各类超超临界火电机组和供热机组开发实时全过程仿真机。

南京工程学院 2021-04-13