电站仿真系统的研究

论文摘要

随着现代计算机技术的飞速发展,仿真机已经应用到电力、化工、航空航天等很多领域,它在技术培训和科学研究方面发挥了重要作用。而仿真机的开发过程主要是将其仿真对象的数学模型编制成计算机程序,然后在计算机上运行,对仿真对象在各种情况下的动态及静态特性进行数据仿真,从而达到技能培训和科学研究的目的。电站仿真系统的核心是模型软件,其模型主要指流体网络模型和设备模型。论文围绕网络法可压缩流体网络模型的开发,仿真对象模型的建立展开工作。流体网络模型是建立系统仿真模型的基础,传统的电站仿真系统普遍采用节点法解决流体网络中压力和流量之间的耦合性问题。本文对节点法进行了分析研究,并采用基于图形组态的方法,成功开发了网络法可压缩流体网络仿真模型,该模型具有求解速度快、精度高、稳定性好等特点,弥补了仿真软件的不足。对于实际控制系统的分析组态,主要采用到现场和设计单位收集实际的控制系统SAMA图,进行系统分析,模块编制,最后在仿真机上进行系统组态。详细分析该仿真机系统的技术特点以及它所具有的功能,同时确定仿真范围。并利用C++语言,采用Windows套接字技术和多线程技术确保仿真机之间的通讯。论文采用模块化的建模和图形组态方法建立了电站系统仿真模型,论述了系统模型的构造过程,对所建立的模型进行了数值分析,对其静态和动态特性进行了仿真研究。研究成果已用于50MW机组仿真系统的开发和实践,取得了良好的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 电站仿真机的发展
• 1.1.1 仿真技术的发展
• 1.1.2 DCS仿真技术现状
• 1.2 课题研究背景和意义
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 本章小结
• 第二章 基于图形组态的可压缩流体网络仿真模型
• 2.1 流体网络中压力和流量的特性
• 2.2 流体网络的基本概念和特性
• 2.2.1 流体网络的支路特性
• 2.2.2 流体网络的约束条件
• 2.3 节点压力法的数学模型
• 2.4 流体网络的图形组态
• 2.5 本章小结
• 第三章 仿真对象建模
• 3.1 系统建模思想和方法
• 3.2 逻辑类模块的建模
• 3.2.1 模块划分的原则
• 3.2.2 逻辑类模块的数学模型及功能描述
• 3.3 热力系统建模
• 3.3.1 管道流量数学模型
• 3.3.2 下降管数学模型
• 3.3.3 上升管数学模型
• 3.3.4 汽包数学模型
• 3.3.5 通用热交换器数学模型
• 3.4 本章小结
• 第四章 仿真系统间的通讯实现与仿真系统的试验
• 4.1 仿真系统的通讯实现
• 4.2 50MW火电仿真机组的启动过程仿真测试
• 4.2.1 锅炉吹扫过程系统的测试
• 4.2.2 负荷控制系统测试
• 4.2.3 给水过程测试
• 4.2.4 发电机并网过程测试
• 4.3 静态精度测试
• 4.3.1 实验工况
• 4.3.2 实验分析
• 4.4 仿真机组模型动态精度测试
• 4.4.1 锅炉跳一组吸送风机
• 4.4.2 给水流量试验
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢