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100万千瓦超超临界火电机组仿真系统研制

作　者: 雷硕
导　师: 王行愚；朱强
学　校: 华东理工大学
专　业: 控制工程
关键词: 超超临界 仿真 建模 虚拟DPU SUPMAX800
分类号: TM621.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 25次
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内容摘要


随着社会对能源尤其是电能需求的持续增长,超超临界技术得以不断发展,100万千瓦火电机组的建设得到空前繁荣。而微型计算机技术、自动控制技术、数据通讯技术和CRT显示技术的高速发展,使得集散控制系统(Distributed Control System, DCS)在电力工业领域中得到了广泛应用,应设计调试、检测诊断和人员培训等方面的要求,仿真系统也随之不断进步和发展。为建立大型发电厂先进完善的自动化和信息化平台,充分发挥仿真系统的优势,DCS全范围仿真系统越来越多的受到关注。本项目研发是针对上海自动化仪表股份有限公司SUPMAX800集散控制系统进行的。研究目的是利用虚拟DCS技术,对SUPMAX800控制系统进行虚拟化,从而得到具有高逼真性和开放性的系统仿真软件；同时,选择某电厂100万千瓦超超临界机组作为仿真对象,并结合机理建模思想、模块化设计思想建立仿真模型；最后,结合工程实际,设计合理的控制方案,实现自主DCS系统对100万千瓦机组的控制。本人主要参与了该项目控制方案的设计及实现、逻辑画面组态以及模型与控制系统的通讯工作等,在后期还参与了各子系统的PID调试及系统的启动和联调。并在SUPMAX800现有功能模块的基础上,结合以往实际工程,完成了包括锅炉汽机本体、风烟系统、给水系统、高加低加等子控制系统的逻辑组态及其画面的绘制。本论文总体结构由以下部分构成：第一部分简要介绍了国内外电站仿真技术、超超临界技术及其仿真技术的发展,同时也对集散控制系统、仿真模式以及虚拟DCS仿真技术进行了介绍。第二部分是论文研究的主体部分,首先对SUPMAX800系统及其系统组态工具等进行了说明,在此基础上简单说明了仿真模型及其运行平台仿真系统软件；同时对包括汽机、锅炉、电气本体在内的全范围动态实时仿真模型以及各子系统的控制方案等进行了详细说明。最后主要围绕仿真系统调试展开,介绍了系统的启动和联调、系统实现的功能、技术特点等。随着高性能仿真系统的普及,电厂都倾向于定制一套和自己电厂设备1：1的仿真系统,火电仿真系统在我国电力行业将发挥巨大的作用,有着广阔的发展前景。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章 引言  11-16
  1.1 课题的背景及意义  11-12
  1.2 课题的研究现状  12-14
    1.2.1 超超临界火电技术发展  12-13
    1.2.2 电站仿真系统的发展  13-14
    1.2.3 超超临界机组仿真技术  14
  1.3 论文的主要工作  14-16
    1.3.1 主要内容  14-15
    1.3.2 主要工作  15-16
第2章 仿真系统  16-20
  2.1 仿真  16
  2.2 DCS仿真  16-18
    2.2.1 DCS系统  16-17
    2.2.2 DCS系统在电力行业的应用  17
    2.2.3 DCS仿真系统  17-18
  2.3 仿真模式  18
    2.3.1 全范围仿真  18
    2.3.2 全激励仿真  18
  2.4 虚拟DPU  18-19
    2.4.1 虚拟DCS技术  18-19
    2.4.2 虚拟DPU  19
  2.5 本章小结  19-20
第3章 100万千瓦超超临界火电机组仿真系统的项目方案  20-35
  3.1 仿真系统平台  20-27
    3.1.1 通讯网络  21-22
    3.1.2 SMCP通讯协议  22-23
    3.1.3 工作站  23
    3.1.4 组态软件  23
    3.1.5 监控软件  23-24
    3.1.6 历史站  24-25
    3.1.7 控制模块  25-27
  3.2 仿真系统软件  27-29
    3.2.1 系统架构  27-28
    3.2.2 实时运行环境  28-29
    3.2.3 一体化建模环境  29
  3.3 仿真系统模型  29-34
    3.3.1 图形化建模  29-30
    3.3.2 机理模型算法  30-31
    3.3.3 直流锅炉水冷壁模块  31-34
  3.4 本章小结  34-35
第4章 100万千瓦超超临界火电机组仿真系统的建模与控制组态  35-69
  4.1 火力发电厂生产过程  35
  4.2 仿真系统模型精度要求  35-36
  4.3 仿真系统建模  36-50
    4.3.1 锅炉系统建模  37-42
    4.3.2 汽机系统建模  42-47
    4.3.3 电气系统建模  47-50
  4.4 仿真系统组态  50-67
    4.4.1 SAMA图  50-53
    4.4.2 逻辑组态  53-65
    4.4.3 画面组态  65-67
  4.5 本章小结  67-69
第5章 100万千瓦超超临界火电机组仿真系统的联调与实现  69-73
  5.1 仿真系统启动与联调  69-70
  5.2 仿真系统实现功能  70-72
    5.2.1 教练员站软件  70-71
    5.2.2 认证考核软件  71
    5.2.3 工程师站软件  71
    5.2.4 操作员站软件  71-72
  5.3 仿真系统硬软件结构  72
    5.3.1 硬件结构  72
    5.3.2 软件结构  72
  5.4 本章小结  72-73
第6章 结论与展望  73-75
  6.1 本文结论  73
  6.2 展望  73-75
参考文献  75-79
致谢  79

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 发电厂 > 火力发电厂、热电站 > 控制设备
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