[发明专利]用于机网协调分析的发电厂数字-物理混合仿真模型

权利要求书

1.用于机网协调分析的发电厂数字-物理混合仿真模型，其特征是：包括发电厂工艺流程系统仿真模型、发电厂控制系统仿真模型以及控制系统液压伺服机构的关键实物部件三部分，各个部分通过数据接口软硬件循环连接为一个有机的整体；

所述的发电厂工艺流程系统仿真模型是由发电机系统、汽轮机系统及锅炉系统三个子系统组成的数字仿真模型；数字仿真模型由SimuWorks软件提供运行支撑，并提供图形化建模组态软件；三个子系统均采用模块化、图形化的方式进行组态建模，然后根据实际发电厂设备的运行参数对三个子系统对应的模块进行赋值；所述的发电厂控制系统采用虚拟控制系统软件进行模拟，通过在虚拟控制系统软件中运行电厂的控制逻辑算法，将电厂的控制逻辑进行简化，控制系统只包括数字电液控制系统和模拟量控制系统，其中数字电液控制系统是与一次调频控制和二次调频相关的转速、负荷、压力控制算法；模拟量控制系统是机组协调控制、机组负荷指令控制、锅炉燃烧控制、锅炉给水控制、除氧器、凝汽器、高低压加热器的水位控制；

所述的控制系统液压伺服机构的关键实物部件包括伺服放大器、电液转换器、油动机、阀门连杆机构，以及用来连接各部件的油路管道，油路管道中充上与实际电厂所用型号相同的抗燃油。

2.根据权利要求1所述的用于机网协调分析的发电厂数字-物理混合仿真模型，其特征是：发电厂工艺流程系统数字仿真模型与发电厂虚拟控制系统软件之间的数据接口软件，采用C++语言编写，并采用SimuWorks软件提供的应用程序接口进行数据的访问；发电厂工艺流程系统数字仿真模型与发电厂虚拟控制系统软件之间的通讯点对应于控制系统的输入/输出点，通讯点之间的对应关系通过一个输入/输出对照表来定义，数据接口软件读取该对照表，实现定期的数据交换：输入信号从发电厂工艺流程系统数字仿真模型中读取，写到发电厂虚拟控制系统软件中；输出信号从发电厂虚拟控制系统软件中读取，写到发电厂工艺流程系统数字仿真模型中；

所述的液压伺服机构的关键实物部件与发电厂工艺流程系统数字仿真模型之间的数据接口通过高速数据采集卡实现，数据的传递过程为：阀门连杆机构的位置信号通过位置传感器进行采集，作为发电厂工艺流程系统数字仿真模型中汽轮机调速汽门的阀位输入信号；

所述的液压伺服机构关键实物部件与发电厂虚拟控制系统软件之间的数据接口也通过高速数据采集卡实现，数据的传递过程为：发电厂虚拟控制系统软件中的阀位控制信号通过高速数据采集卡转换为4-20mA的标准电流信号，传递给伺服放大器；

所述的发电厂数字-物理混合仿真模型与电网仿真系统连接在一起，为电网仿真系统提供汽轮机输出功率或转矩信号，并接收电网仿真系统提供的转速信号和发电机端电压信号，获取仿真模型运行时的动态数据进行机网协调的分析。