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330MW发电机组DCS仿真系统研究及应用

作　者: 李晓力
导　师: 许勇；陈炳东
学　校: 华南理工大学
专　业: 计算机技术
关键词: 仿真系统虚拟DCS技术建模分散控制系统
分类号: TM31
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 51次
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内容摘要

随着控制系统和计算机技术的发展,分散式控制系统DCS广泛地应用于火电机组的运行控制。由于机组自动化水平的提高,运行人员对电厂生产过程的干预越来越少,运行人员的技术水平也难以提高。同时,一些先进的控制策略在实际机组中是否切实可行,这些都成了急待解决和研究的问题。而仿真系统能够模拟与实际机组一样的运行方式,且能模拟与实际机组完全一样的操作环境,所以利用仿真系统对运行值班人员进行培训,可以有效地提高运行人员的技术水平,为一些控制策略提供试验平台,获得更高的经济效益,因此,针对实际机组而开发了这套DCS发电机组仿真系统。本文对分布式集散系统和电站仿真技术进行了较深入的调研,针对传统电站仿真系统的结构复杂,功能单一和成本偏高的问题,提出了基于虚拟DCS技术的电站仿真系统的设计方案,并将其应用于广州恒运电厂的330MW发电机组仿真系统中。该仿真系统通过虚拟DCS技术将实际分散控制系统中的DPU功能模块移植到虚拟DPU软件上,使DPU功能脱离实际硬件而实现,这样整个虚拟DCS系统就可以脱离数据采集及数据运算硬件设备而工作。从而仿真系统可以直接使用现场DCS的控制系统作为其前端系统,节省了系统开发成本,实现了仿真系统与现场DCS的无缝衔接。文中分别对仿真系统的前端系统和支撑系统的设计进行了论述,对于仿真系统数据库的设计,系统对象的建模和文件数据下装等则作了主要的介绍。同时,对该仿真系统的整体结构和相应功能进行了介绍,根据仿真的范围和要求进行了仿真机的实现,给出了实际的调试运行结果。在有关技术人员的大力协作下,系统的研制开发工作如期完成,并投入运行。该系统具有良好的开放性、可行性,实践表明,仿真系统的操作画面和热工组态编辑与集控室远程控制基本达到一致,充分体现了仿真系统”量身定做”的特点,取得了很好的培训效果。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-18
  1.1 本课题研究的背景及意义  11-12
  1.2 电站仿真系统的简介  12
  1.3 国内外仿真系统的研究状况  12-16
    1.3.1 电站仿真系统的发展  12-14
    1.3.2 传统仿真系统面临的问题  14-15
    1.3.3 本项目来源  15-16
  1.4 论文的主要工作  16
  1.5 论文的主要内容  16-18
第二章相关理论技术介绍  18-25
  2.1 仿真的定义  18
  2.2 DCS仿真  18-21
    2.2.1 分散控制系统DCS  18-19
    2.2.2 DCS仿真系统  19-21
  2.3 虚拟DCS技术  21
  2.4 DCS网络系统  21-24
    2.4.1 光纤虚拟环网  22-23
    2.4.2 例外报告技术  23-24
  2.5 本章小结  24-25
第三章恒运电厂仿真系统的总体架构  25-36
  3.1 系统设计的功能模块  25-26
  3.2 系统整体设计及技术路线  26-29
  3.3 仿真系统前端系统  29
  3.4 仿真系统支撑系统  29-31
    3.4.1 仿真支撑系统组成  29
    3.4.2 仿真支撑系统数据库管理  29-31
  3.5 仿真系统软件体系  31-33
    3.5.1 数据驱动  32
    3.5.2 数据通信  32
    3.5.3 数据对应  32-33
  3.6 系统硬件结构  33-34
  3.7 工作站及应用平台  34-35
  3.8 本章小结  35-36
第四章恒运电厂仿真系统的设计  36-50
  4.1 仿真系统前端系统的设计  36-41
    4.1.1 仿真前端系统的功能及特点  36-37
    4.1.2 仿真前端系统的配置  37-38
    4.1.3 仿真前端系统的点目录设计  38-39
    4.1.4 仿真前端系统的控制模块分析  39-41
  4.2 仿真支撑系统的设计  41-43
    4.2.1 仿真支撑系统的数据库  41-42
    4.2.2 仿真支撑系统的下装功能  42-43
  4.3 仿真对象建模分析  43-48
    4.3.1 节点压力算法介绍  44-45
    4.3.2 节点压力算法的实现  45-46
    4.3.3 模块化建模  46-48
  4.4 接口程序的设计  48-49
  4.5 本章小结  49-50
第五章恒运电厂仿真系统的实现  50-63
  5.1 仿真项目的目标  50-52
  5.2 仿真系统的应用  52-55
    5.2.1 仿真DPU  52
    5.2.2 仿真平台  52-53
    5.2.3 软件配置文件概述  53-55
  5.3 仿真系统的组态  55-61
    5.3.1 控制系统组态  55-59
    5.3.2 操作员画面组态  59-61
  5.4 仿真系统故障设置  61-62
  5.5 仿真系统下装与运行  62
  5.6 本章小结  62-63
第六章用户界面及实验结果  63-67
  6.1 试验环境  63
  6.2 运行界面  63-67
结束语  67-68
参考文献  68-70
致谢  70

330MW发电机组DCS仿真系统研究及应用

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