[计算机仿真系统在火力发电厂的应用] 计算机仿真好中吗

时间：2019-04-02 03:11:01　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：计算机仿真可以使得火电站在减少损失约经费、提高效率、确保安全经济运行等方而发挥巨大的作用。　　关键词：火力电厂、计算机仿真、经济运行　　Abstract: the computer simulation can make power-stations in reducing loss about funding, raise the efficiency, to ensure safe and economic operation plays a huge role.
　　Keywords: coal-fired power plants, computer simulation, economic operation
　　
　　中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：
　　
　　引言
　　在电力行业中，计算机仿真一直是不可缺少的工具，它在减少损失、节约经费、提高效率、确保安全经济运行等方而发挥了巨大作用。采用现代计算机信息技术对火电厂实施数字化管理系统，可以得到清晰明确的厂区运行情况及信息，为厂区发展提供了良好的基础数据信息。
　　
　　火力发电行业计算机仿真系统优势分析
　　计算机仿真系统可以应用于指导生产实践，这样可以避免决策失误，预测可能发生的问题，达到避免故障、安全控制的目的。而火电机组仿真系统除了能用于培训火电机组运行人员外，它还可以广泛应用于以下的方面。
　　 1、热控人员的培训:热控人员可以通过仿真培训系统熟悉DCS组态环境和调试方法，进行控制系统优化试验，以及对改造后的控制系统进行仿真试验等。
　　 2、火电机组的设计分析:即通过仿真系统来研究火电机组系统更改及设备性能改变对机组性能的影响，为机组设计方案的改进提供参考依据。
　　 3、火电机组控制系统的优化:在仿真系统上进行控制策略的比较、控制参数的整定和优化，从安全性和经济性两个角度出发，从而得到最优的控制方案。
　　 4、火电机组运行的性能分析和运行指导:在仿真机上对机组的运行性能进行分析计算，结合相应的专家系统，对运行方式进行评价，并给出运行指导，使仿真系统由被动培训功能进一步扩展到主动指导的功能。
　　 5、对实际运行机组的数据进行数据分析和故障处理:把火电机组运行的实际数据与仿真系统相连接，进行数据分析处理，尤其是对事故工况的分析判断提供依据。
　　 6、借助于仿真系统还可以进行更高级别的全厂级数字化功能开发:如生产优化与分析系统、厂级系统管理和决策系统等，大大加强了管理和优化火电机组运行的能力。
　　随着现代科技各个领域的迅速发展，给电站仿真技术也带来了巨大的发展空间，电站机组仿真技术向着深度、广度和精度的方向进一步的发展。
　　计算机仿真系统在火电厂中的应用分析
　　火力发电厂系统是一个比较庞大的系统，由于篇幅有限，下文只针对300MW火电厂机组进行1: 1仿真机实例分析。
　　 1、仿真机计算机系统的组成
　　本仿真机采用双绞线借助于星形网络拓扑结构构筑起100M bps自适应高速以太网，在很大程度上避免了过去仿真机系统实时性差、系统争用明显、速度慢、依赖性强等缺点。
　　 2、硬件配置
　　硬件分为两个设备群:计算机房设备群和控制室设备群。X-终端与主机终端作为仿真机的工程师教练员台，可以在系统实用软件和仿真软件的支持下实现软件开发、模型修改、数据记录等功能，而且终端的个数可以根据需要进行选择。
　　
　　图1 仿真机硬件平面图
　　
　　 3、控制室设备群
　　控制室设备包括:六台高档微机，用作对300MW火电机组TELEPERM XP设备构成的。M650系统控制台的仿真;两台高档微机，用于对就地操作仿真和X-MAT网控仿真用;两台多媒体微机用作火焰工业电视和水位工业电视用:一台微机用于吹灰仿真用:两台微机分别用作工程师教练员台;还有大屏幕投影系统。以上微机均采用DEC公司的DEC PC 3500型微机，运行速度快，并配有高分辨率21英寸彩色显示器，使画面显示非常清晰。大屏幕投影系统采用SYNELEC公司的投影产品，系统由八台LIFE MASTER800 50英寸投影仪，4X2的投影墙，一台智能MOSAIC投影控制器、以及12X8矩阵切换器等组成，投影图像清晰、稳定、无闪烁。通过所选的智能投影控制器可以对任意一路输入画面的局部或者全部进行分割拼接显示，最多可同时显示八路输入信号。
　　 4、计算机系统软件和支撑软件
　　仿真计算机操作系统采用Digital Unix系统，它是在Mach技术和BSD43操作系统的POSIX标准基础上开发的操作系统。其开放程度、先进性、可靠性、功能和技术优于UNIX SYS-TRMV. Digital Unix完全遵从各种工业标准和工业规范，如POSIX和XFG3,并与UNIX SYSTEM V和Berkeley编程接口完全兼容，保证了软件的可移植性。Digital Unix支持系统的全功能命令集融合了UNIX SYSTEM V和BSD43的命令，具有先进的可伸缩性，可移植性，其范围可从PC机到大型机，与UNIX系统具有完全互操作性。
　　 DEC Windows OSFMotif C和Fortran语言构成了用户程序开发环境，利用C和Fortran可方便地编写各种科学计算软件:DEC Windows OSFMotif C语言构成图形用户界面:OSF/Moti伪应用系统开发人员和最终用户提供了工业上最先进、最广泛的标准化应用程序开发环境。
　　 5、300MW火电机组全范围仿真软件
　　（1）仿真范围和数学模型
　　仿真范围
　　该仿真机根据电厂的要求，对机、电、炉所有系统均进行实时仿真。对OM650监控系统控制范围以外的机组就地操作，采用一台21英寸彩显的DEC微机来充当就地操作站，用CRT操作画面分系统对机组现场操作进行仿真，真正实现了1:1全仿真。
　　仿真模型
　　 300MW仿真机由18542个模块构成了机、电、炉、热所有系统的仿真模型，整个仿真模型全部依据仿真对象设计资料而建立起来的。仿真对机组的正常、起停、异常和特殊工况各种操作培训，均能满足运行人员的要求，收到了很好的培训效果。
　　（2）监控系统仿真
　　本机组采用单元集中控制方式，其控制系统采用西门子TELEPERM XP OM 65071散控制系统，具有多种控制方式。能无扰动地进行自动或手动切换，以适应机组在不同工况下的安全运行。该系统控制范围广，不但包括机炉设备的起停操作，同时还包括发电机的解并列及厂用电倒换操作、汽机DTC、锅炉MFF以及CCs协调控制和机组的自动启动。控制功能齐全，其自动化程度在国际同类型机组中处于领先地位。
　　以上只是计算机仿真技术在300MW火电厂机组中的应用，相信随着社会和科技的进步，计算机在火电厂中的应用将越来越广泛和普遍，从而为机组的安全高效运行提供了更高的保障。
　　
　　参考文献
　　【1】胡宏伟，杨建国等.电厂燃料管理及煤质优化系统的开发及应用[J].热力发电，2004, (4) : 70-72.
　　【3】曾畅，余为泽，张振胜，丁宏刚，陈刚.沙角C电厂燃料部点检系统的开发与应用.中国电力，2009, 54(1): 85-88.
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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