煤炭地下气化发电工程仿真培训系统研发与应用
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完成单位:山东鲁西发电有限公司
登记编号:ZSXC-2023-DL-2-522
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
张灵辉、孙自强、刘 强、贺翠连、王 磊、马 彦、刘玲玉、薛 东
山东鲁西发电有限公司2×60万千瓦煤炭地下气化发电工程采用艾默生过程控制有限公司的DCS系统(Ovation3.7.0 ),系统操作及逻辑界面为英文,对于运行和维护人员初学较有难度。该项目基于Ovation操作系统,通过软件建模完全复现,实现炉、机、电控制系统1∶1全范围、全过程仿真,可以无风险地在各种工况下检验现场逻辑是否有缺陷,研究新的控制策略并进行验证等,方便运行人员在机组投产前提前熟悉系统流程及操作,掌握事故工况下的应急处理方法。适用于国内外大型火电机组Ovation系统的仿真培训应用。
该项目通过开发和维护工具性软件及应用软件,采用面向对象的设计方法,完成参照机组DCS操作员站、DEH操作员站以及就地操作员站的操作、显示等功能;利用支持仿真模型的建立、修改、调试、运行、管理和输出等模型开发全过程的支撑系统软件,实现窗口化的模型开发环境及窗口化的使用环境、组态灵活等功能;通过仿真机模型软件参照机组的设备运行特性和移植机组DCS系统的监控画面和控制逻辑两大部分,做到了所有过程参数的动态反映均符合过程规律,所有逻辑、保护、程控、自动系统均1:1实现实际系统功能,保证了模型在各工况均是精确的,同时软件采用基于电厂设备的工程模块化概念搭接,易被用户理解、掌握。
本成果的创造性、先进性:
(1)本仿真机系统是艾默生嵌入式一站式全生命周期仿真系统,具有全功能、在线、图形化组模;图形化过程网络组态;交互式进行调试、修改、调整、测试的功能;
(2)参照机组DCS的应用软件修改后的程序(包括组态、参数和画面修改等),都应能通过软盘或光盘等存储介质复制到仿真机,经过仿真机系统的自动编译后,直接被仿真机系统使用,而不需再次人工编程组态;
(3)参照机组DCS的升级程序能够在仿真机上执行,以实现仿真机上的相应控制系统的软件升级;
(4)主要支撑软件与工具软件应具备良好的互连性和扩展性,与第三方产品具备互操作性。
(5)利用DIGITAL TWINS 技术完全复刻DCS系统软硬件的全部功能,结合现场机组运行产生的大量历史数据,进行分析与计算,并将计算结果反馈到仿真机中,进行远程自适应调试, 形成高精度仿真模型。
(6)和传统的对DCS系统翻译式的模拟技术相比,Ovation虚拟DCS系统可以给仿真系统用户更接近真实DCS的操作体验,可以无风险地在各种状况下很好的检测现场逻辑是否有缺陷,优化并验证相应的控制参数和结构,研究新的控制策略并进行验证等。