[發明專利]一種基于單機虛擬DPU的仿真系統及方法

無效

• 申請號: 201310360866.9
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103439890A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 張秋生;范永勝;王雁軍;呂喆;梁華;胡曉花;史文韜;李勁松
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;北京國華電力有限責任公司;神華國華（北京）電力研究院有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳瀟瀟;肖冰濱

技術領域

本發明涉及仿真領域，具體地，涉及一種基于單機虛擬DPU的仿真系統及方法。

背景技術

火電廠仿真對于保證火電廠的運行以及對火電廠進行升級改造都具有重要的作用。現有的火電廠仿真是基于小型或中型計算機的仿真系統，需要多臺計算機或者網絡服務器來搭建仿真系統，地面積大，對硬件要求高。隨著火電廠控制系統技術的迅速發展，例如從常規儀表控制向分散控制系統（DCS）控制轉變，使得傳統培訓用仿真機的生命周期迅速縮短，而作為傳統培訓用仿真機的生存基礎的開發周期和功能適應性并沒有多大的改變。為了適應這種轉變，可以操作界面由常規儀表升級為DCS的操作界面，但這也需要花費高額的成本，并且至少需要半年的時間才能完成。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于單機虛擬DPU的仿真系統及方法，用于實現單臺計算機上的火電廠仿真。

為了實現上述目的，本發明提供了一種基于單機虛擬DPU的仿真方法，該方法包括：選擇需要仿真的系統模型；利用DCS常規控制功能模塊在單臺計算機上搭建系統模型所使用的控制對象模型，并利用所述控制對象模型構建所述系統模型；運行所述系統模型。

優選地，所述系統模型包括模擬量控制系統模型和/或開關量控制系統模型。

優選地，所述模擬量控制系統模型所使用的控制對象模型包括標準的有自平衡對象模型、帶滯后的有自平衡對象模型、標準的無自平衡能力模型、以及簡化的無自平衡能力對象模型。

優選地，所述開關量控制系統模型通過DCS常規控制功能模塊中的RS觸發器、與門、或門、非門、以及延時模塊中的至少二者來搭建，所述模擬量控制系統模型通過所述DCS常規功能模塊中的加法器、乘法器、除法器、PID調節器、函數模塊、超前-滯后模塊中的至少二者來搭建。

本發明提供了一種基于單機虛擬DPU的仿真系統，該系統包括：系統模型選擇模塊，用于選擇需要仿真的系統模型；系統模型構建模塊，用于利用DCS常規控制功能模塊在單臺計算機上搭建系統模型所使用的控制對象模型，并利用所述控制對象模型構建所述系統模型；系統模型運行模塊，用于運行所述系統模型。

優選地，所述系統模型包括模擬量控制系統模型和/或開關量控制系統模型。

優選地，所述模擬量控制系統模型所使用的控制對象模型包括標準的有自平衡對象模型、帶滯后的有自平衡對象模型、標準的無自平衡能力模型、以及簡化的無自平衡能力對象模型。

優選地，所述開關量控制系統模型通過DCS常規控制功能模塊中的RS觸發器、與門、或門、非門、以及延時模塊中的至少二者來搭建，所述模擬量控制系統模型通過所述DCS常規功能模塊中的加法器、乘法器、除法器、PID調節器、函數模塊、超前-滯后模塊中的至少二者來搭建。

本發明能夠在單臺計算機上仿真機組正常運行工況，能夠模擬從鍋爐點火到汽輪機沖轉、并網直至帶滿負荷的全過程，能夠完成按照規程對設備或系統進行的各種試驗，并且還可以對故障進行仿真。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是本發明提供的基于單機虛擬DPU的仿真方法流程圖；

圖2是本發明提供的標準的有自平衡對象模型示意圖；

圖3是本發明提供的開關量控制系統模型示意圖；

圖4是本發明提供的鍋爐系統模型示意圖；

圖5是本發明提供的基于單機虛擬DPU的仿真系統示意圖。

附圖標記說明

201??控制器輸出信號????203??乘法器

205??超前-滯后模塊?????207??仿真點輸出信號

301??開指令信號????????303??關指令信號

305??RS觸發器??????????307??第一延時模塊

309??第二延時模塊??????311??仿真開反饋信號

313??仿真關反饋信號????501??系統模型選擇模塊

503??系統模型構建模塊??505??系統模型運行模塊

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。