[发明专利]火电机组DCS系统模拟量控制回路仿真测试系统及方法

说明书

本发明涉及一种火电机组DCS系统模拟量控制回路仿真测试系统及方法，包括火电机组激励式仿真平台和测试DCS系统，所述的火电机组激励式仿真平台包括相互连接的仿真DCS系统和仿真模型，所述的测试DCS系统与仿真模型之间采用主干链接；所述的测试DCS系统将主干控制指令发送给仿真模型，通过仿真模型运算后将控制参数同时发回给测试DCS系统和仿真DCS系统，实现控制闭环。与现有技术相比，本发明具有实现模拟量回路的动态仿真测试，及早发现和解决逻辑组态中存在的问题，提升控制功能组态的实施质量，为控制系统实际调试和顺利投用创造有利条件等优点。

技术领域

本发明涉及火力发电机组的自动控制领域，尤其是涉及一种火电机组DCS系统模拟量控制回路仿真测试系统及方法。

背景技术

火电机组DCS系统中模拟量控制回路主要实现机组运行参数自动调节和控制功能，从底层的水位、流量、转速控制到上层的汽温、汽压、发电负荷等参数的控制，另外还包括辅机设备发生故障时快速减负荷等控制功能。这些控制功能是否能正确实现往往会影响到机组的安全正常运行，所以应在DCS系统出厂前进行有效的功能测试。但这时DCS系统尚未和实际对象建立链接，没有形成控制闭环，较难开展有效的功能测试。目前对于模拟量回路测试主要有两种方法，一种是在DCS系统中采用组态工具搭建控制对象仿真模型实现功能测试(参见发明专利“火电机组分布式控制系统控制对象仿真建模的方法”，专利号：ZL2010 1 0507102.4)，另一种是将DCS系统同工程机组的仿真模型建立链接来进行功能测试。这两种方法均存在不足之处，第一种方法由于对象模型复杂多样，而组态工具提供的算法有限，只能实现控制对象的简化仿真和粗略模拟，影响功能测试效果。第二种方法中工程机组不一定都有仿真模型，即使建设仿真模型也往往落后于DCS系统，而且同仿真模型建立全部链接(数千点信号)也费时费力，无法在DCS现场调试前完成仿真测试。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种火电机组DCS系统模拟量控制回路仿真测试系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种火电机组DCS系统模拟量控制回路仿真测试系统，其特征在于，包括火电 机组激励式仿真平台和测试DCS系统，所述的火电机组激励式仿真平台包括相互连接的仿真DCS系统和仿真模型，所述的测试DCS系统与仿真模型之间采用主干链接；

所述的测试DCS系统将主干控制指令发送给仿真模型，通过仿真模型运算后将控制参数同时发回给测试DCS系统和仿真DCS系统，实现控制闭环。

还包括用于测试DCS系统和仿真DCS系统之间切换的仿真开关，该仿真开关分别与测试DCS系统、仿真DCS系统和仿真模型连接；

所述的仿真开关切换到测试DCS系统后，所述的仿真模型不再接收仿真DCS系统发出的主干控制指令，转为接收测试DCS系统发来的主干控制指令，所述的仿真模型计算出的控制参数则同时送往测试DCS系统和仿真DCS系统。

所述的测试DCS系统和仿真DCS系统为量程相同或量程不同的DCS系统。

当所述的测试DCS系统和仿真DCS系统为量程不同的DCS系统时，所述的测试DCS系统与仿真模型之间设有量程转换单元。

通过测试DCS系统送往仿真模型的主干控制指令包括负荷指令、汽轮机调门开度指令、给煤机转速指令、给水泵转速指令、送风机挡板开度指令、引风机挡板开度指令、一次风机挡板开度指令、磨煤机冷、热风门开度指令、凝结水调门开度指令、加热器疏水调门开度指令和凝汽器补水调门开度指令。

所述的测试DCS系统同仿真模型之间建立主干链接之外，其他信号仍维持原先仿真模型和仿真DCS系统之间的链接，并通过仿真DCS系统将仿真模型运行起来。

一种火电机组DCS系统模拟量控制回路仿真测试方法，其特征在于，包括以下步骤：