[發明專利]一種大型調相機虛擬DCS仿真系統

有效

• 申請號: 201910046936.0
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109765802B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 蔡丹;陳俊;牛洪海;盧海松;吳波;徐衛峰;牟偉;劉騰;房康
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 母秋松;董建林

本發明公開了一種大型調相機虛擬DCS仿真系統，包括：若干學員站和一個值長站，值長站具備更高的控制權限，可控制學員站的運行；學員站和值長站都部署相同的仿真軟件，仿真軟件包含：教練員模塊、圖形建模仿真模塊、虛擬DPU模塊及HMI上位機模塊，四個模塊之間通過API通訊連接。本發明提供的一種大型調相機虛擬DCS仿真系統，為調相機運維提供實驗及培訓平臺，給學員提供真實的培訓環境，使學員能熟練地掌握調相機在各種工況下故障處理，提高機組運行的安全可靠性。

技術領域

本發明涉及一種大型調相機虛擬DCS仿真系統，屬于發電領域熱工自動控制仿真技術領域。

背景技術

目前，虛擬DCS仿真系統是相對于過程控制系統中運行的真實的DCS系統而言的，虛擬DCS仿真系統可以脫離DCS硬件系統，將實際DCS的邏輯及畫面組態再現于普通的計算機環境下，在保證與實際組態邏輯一致的前提下，大大提高了仿真機的實施及使用效率，由于采用了與實際DCS完全一致的邏輯組態，仿真系統除了用于機組操作人員培訓外，還可以對電廠優化運行、機組改造、控制策略優化等起到指導作用。

國內對于火電機組的仿真已有成熟的應用，300MW、600MW和1000MW級別的火電DCS仿真兼有成熟應用。但是由于大型調相機（300MVar）在國內首次應用，調相機DCS的運維培訓還未普及，因此調相機虛擬DCS仿真系統對于提升學員的運維水平很有意義。

發明內容

目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種大型調相機虛擬DCS仿真系統。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種大型調相機虛擬DCS仿真系統，仿真對象為調相機本體及其輔助系統，仿真范圍至少包括調相機本體、潤滑油系統、內冷水系統、外冷水系統、除鹽水系統、SFC系統、勵磁系統及同期裝置；模擬工況包括調相機的正常運行工況及故障工況；調相機虛擬DCS仿真系統采用軟件模擬實際現場一次設備及硬件DCS系統；仿真系統包括若干學員站和一個值長站，值長站具備更高的控制權限，可控制學員站的運行；學員站和值長站都部署相同的仿真軟件，仿真軟件包含：教練員模塊、圖形建模仿真模塊、虛擬DPU模塊及HMI上位機模塊，四個模塊之間通過API通訊連接。

作為優選方案，所述教練員模塊為主程序，統一調度管理圖形建模仿真模塊、虛擬DPU模塊及HMI上位機模塊，對仿真系統進行工況凍結、恢復和工況保存。

作為優選方案，所述教練員模塊包括：調相機故障仿真、學員操作記錄與評價、同步教學、競賽評價；

所述調相機故障仿真，用于仿真系統對調相機主機及相關系統或設備均設有5個以上故障的仿真，每個故障的仿真按故障工況運行。

所述學員操作記錄與評價，用于仿真系統按學員編號或按HMI站編號保存其所有運行操作指令，并對操作過程進行量化評價，評價結果為百分制；考核評價時，值長站、學員站聯網運行，值長可隨意選擇選擇調相機啟動、運行、退出過程中的某工況，由學員站仿真運行，學員分別獨立操作；值長站可隨時停止所有學員站操作，操作結束，各學員評價分數集中顯示到值長站窗口。

所述同步教學，用于值長站、學員站全部聯網運行，值長、學員同時選擇某工況，值長在講解的過程中可對任意參數進行修改、仿真，或設置事故條件，學員可分別操作，值長可在本站窗口中監督各學員操作結果。

所述競賽評價，用于通過全體學員對同一個特定工況或事故工況的競賽性操作，評價其處理能力；競賽評價時，值長站、學員站全部聯網運行，值長站與學員站同時選擇調相機啟動、運行、退出過程，或其中的某工況仿真運行，也可任意設置事故條件，值長同時監視所有學員的操作，并自動對學員的操作結果和時間進行記錄；操作結束后，各學員評價分數集中顯示到值長站窗口。