[发明专利]一种大型调相机虚拟DCS仿真系统

说明书

本发明公开了一种大型调相机虚拟DCS仿真系统，包括：若干学员站和一个值长站，值长站具备更高的控制权限，可控制学员站的运行；学员站和值长站都部署相同的仿真软件，仿真软件包含：教练员模块、图形建模仿真模块、虚拟DPU模块及HMI上位机模块，四个模块之间通过API通讯连接。本发明提供的一种大型调相机虚拟DCS仿真系统，为调相机运维提供实验及培训平台，给学员提供真实的培训环境，使学员能熟练地掌握调相机在各种工况下故障处理，提高机组运行的安全可靠性。

技术领域

本发明涉及一种大型调相机虚拟DCS仿真系统，属于发电领域热工自动控制仿真技术领域。

背景技术

目前，虚拟DCS仿真系统是相对于过程控制系统中运行的真实的DCS系统而言的，虚拟DCS仿真系统可以脱离DCS硬件系统，将实际DCS的逻辑及画面组态再现于普通的计算机环境下，在保证与实际组态逻辑一致的前提下，大大提高了仿真机的实施及使用效率，由于采用了与实际DCS完全一致的逻辑组态，仿真系统除了用于机组操作人员培训外，还可以对电厂优化运行、机组改造、控制策略优化等起到指导作用。

国内对于火电机组的仿真已有成熟的应用，300MW、600MW和1000MW级别的火电DCS仿真兼有成熟应用。但是由于大型调相机（300MVar）在国内首次应用，调相机DCS的运维培训还未普及，因此调相机虚拟DCS仿真系统对于提升学员的运维水平很有意义。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种大型调相机虚拟DCS仿真系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种大型调相机虚拟DCS仿真系统，仿真对象为调相机本体及其辅助系统，仿真范围至少包括调相机本体、润滑油系统、内冷水系统、外冷水系统、除盐水系统、SFC系统、励磁系统及同期装置；模拟工况包括调相机的正常运行工况及故障工况；调相机虚拟DCS仿真系统采用软件模拟实际现场一次设备及硬件DCS系统；仿真系统包括若干学员站和一个值长站，值长站具备更高的控制权限，可控制学员站的运行；学员站和值长站都部署相同的仿真软件，仿真软件包含：教练员模块、图形建模仿真模块、虚拟DPU模块及HMI上位机模块，四个模块之间通过API通讯连接。

作为优选方案，所述教练员模块为主程序，统一调度管理图形建模仿真模块、虚拟DPU模块及HMI上位机模块，对仿真系统进行工况冻结、恢复和工况保存。

作为优选方案，所述教练员模块包括：调相机故障仿真、学员操作记录与评价、同步教学、竞赛评价；

所述调相机故障仿真，用于仿真系统对调相机主机及相关系统或设备均设有5个以上故障的仿真，每个故障的仿真按故障工况运行。

所述学员操作记录与评价，用于仿真系统按学员编号或按HMI站编号保存其所有运行操作指令，并对操作过程进行量化评价，评价结果为百分制；考核评价时，值长站、学员站联网运行，值长可随意选择选择调相机启动、运行、退出过程中的某工况，由学员站仿真运行，学员分别独立操作；值长站可随时停止所有学员站操作，操作结束，各学员评价分数集中显示到值长站窗口。

所述同步教学，用于值长站、学员站全部联网运行，值长、学员同时选择某工况，值长在讲解的过程中可对任意参数进行修改、仿真，或设置事故条件，学员可分别操作，值长可在本站窗口中监督各学员操作结果。

所述竞赛评价，用于通过全体学员对同一个特定工况或事故工况的竞赛性操作，评价其处理能力；竞赛评价时，值长站、学员站全部联网运行，值长站与学员站同时选择调相机启动、运行、退出过程，或其中的某工况仿真运行，也可任意设置事故条件，值长同时监视所有学员的操作，并自动对学员的操作结果和时间进行记录；操作结束后，各学员评价分数集中显示到值长站窗口。