1、發(fā)電廠電氣仿真實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案一、 發(fā)電廠電氣仿真實(shí)訓(xùn)室 建設(shè)必要性建設(shè)發(fā)電廠電氣仿真實(shí)訓(xùn)是我系電廠設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)和電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化、供用電技術(shù)等專業(yè)學(xué)生理論和實(shí)踐結(jié)合、完成實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識(shí)的高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)人才最可靠的“橋梁”，只有通過(guò)實(shí)訓(xùn)基地，學(xué)生才能獲取崗位職業(yè)能力所需技能。二、建設(shè)年限2014.11-2016.11三、發(fā)電廠電氣仿真實(shí)訓(xùn)室建設(shè)內(nèi)容電氣仿真軟件主要用于學(xué)生實(shí)習(xí)用，用于模擬火電廠發(fā)電的真實(shí)場(chǎng)景、使學(xué)生盡快掌握所學(xué)知識(shí)、 為以后就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本軟件包括仿真平臺(tái)、 數(shù)學(xué)模擬軟件、 DCS 操作員站軟件、就地操作站軟件四部分。（一）性能介紹1.

2、 仿真平臺(tái)仿真平臺(tái)采用具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型科學(xué)計(jì)算與仿真引擎 SimuEngine 。SimuEngine是介于仿真系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)之間的可視化仿真支撐系統(tǒng)。SimuEngine 是一套成熟的、商業(yè)化的平臺(tái)軟件產(chǎn)品，產(chǎn)品通過(guò)了中國(guó)軟件評(píng)測(cè)中心高級(jí)確認(rèn)測(cè)試，已被多家仿真軟件開發(fā)商用于自行開發(fā)仿真系統(tǒng)軟件。其主要功能和特點(diǎn)如下：實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)- 專門為大型仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 讀取速度快，實(shí)時(shí)性強(qiáng)數(shù)據(jù)可視化- 表格、曲線、流程圖、直方圖等一 畫面可組態(tài)在線調(diào)試- 可隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的任意數(shù)據(jù)進(jìn)行在線修改，并可以立即影響到模型的計(jì)算協(xié)同開發(fā)- 支持多人在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的程序協(xié)同開發(fā)- 提供了從程序編輯

3、、變量掃描、編譯、連接到運(yùn)行、調(diào)試等全過(guò)程的支持 完整的教練員功能- 運(yùn)行與停止、凍結(jié)與解凍、改變速度、故障設(shè)置、工況保存、回退、追憶等結(jié)構(gòu)靈活- 采用了 “客戶/服務(wù)器”模式，便于擴(kuò)展仿真精度高- 最小仿真步長(zhǎng)可達(dá)10毫秒- 最小數(shù)據(jù)刷新周期50毫秒占用資源少- 在單CPU戟4 4上僅占用35%的CPUR源多流程仿真- 可以在一套硬件系統(tǒng)上同時(shí)開發(fā)或運(yùn)行不同的系統(tǒng)，或者同一系統(tǒng)的多個(gè)實(shí) 例，即支持分組運(yùn)行。良好的可維護(hù)性和可移植性一 Windows 2000 / XP / 2003 / Vista/ 7 /2008多任務(wù)并行運(yùn)行- 支持多任務(wù)運(yùn)行和在多CPW境下的并行計(jì)算開放性好- 提供了方

4、便的API接口- 支持OPC&議- 與多套商業(yè)流行軟件有接口2 .數(shù)學(xué)模型軟件數(shù)學(xué)模型以基本物理原理為基礎(chǔ)，以實(shí)際機(jī)組的資料為依據(jù)，采用圖形化建模方式完 成。所建模型精度高，能完整地描述機(jī)組的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的全過(guò)程，包括從鍋爐吹掃、點(diǎn)火、 升溫、升壓、暖機(jī)等各種工況下的啟動(dòng)、并網(wǎng)、升負(fù)荷以及正常停機(jī)和各種事故現(xiàn)象。數(shù) 學(xué)模型軟件由以下幾部分組成：1）電氣系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型軟件；控制系統(tǒng)模型由實(shí)際機(jī)組的DCS DEH&態(tài)文本翻譯轉(zhuǎn)換而成，其結(jié)果與實(shí)際機(jī)組一 致。3 . DCS操作員站軟件模擬機(jī)組DCS系統(tǒng)的運(yùn)行畫面顯示和操作。該軟件在 DCSB作站計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。DCS 畫面完全比照實(shí)際機(jī)組

5、的DCS0面繪制，操作人員幾乎感覺不到與實(shí)際畫面的差別。4 .就地操作站軟件就地操作站功能軟件用于模擬實(shí)際機(jī)組的就地操作。5 .仿真對(duì)象機(jī)組參數(shù)（1）主要設(shè)備五十臺(tái)電腦，配置中國(guó)電力科學(xué)研究院研發(fā)的“電力系統(tǒng)分析綜合程序（PSASP,600MW 超臨界電站仿真系統(tǒng)。（2）實(shí)訓(xùn)室可開展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1）電力系統(tǒng)分析綜合程序PSASP既述2） 一個(gè)簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的短路計(jì)算3） 一個(gè)復(fù)雜電力系統(tǒng)的短路計(jì)算4）基于PSASP勺電力系統(tǒng)潮流計(jì)算實(shí)驗(yàn)5）基于PSASP勺電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算實(shí)驗(yàn)6）基于PSASP勺單機(jī)-無(wú)窮大系統(tǒng)穩(wěn)定分析實(shí)驗(yàn)7）電力系統(tǒng)有功功率分布及分析實(shí)驗(yàn)8）電力系統(tǒng)綜合調(diào)壓措施分析實(shí)驗(yàn)9）電

6、力系統(tǒng)有功-頻率分析實(shí)驗(yàn)10）電力系統(tǒng)潮流控制分析實(shí)驗(yàn)11）電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障計(jì)算及分析實(shí)驗(yàn)12）電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作特性分析實(shí)驗(yàn)13）電力系統(tǒng)穩(wěn)定性計(jì)算及分析實(shí)驗(yàn)14）電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作情況與系統(tǒng)穩(wěn)定性關(guān)系分析實(shí)驗(yàn)15）電力系統(tǒng)電壓調(diào)整和無(wú)功功率控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)16）電力系統(tǒng)對(duì)稱故障計(jì)算及分析實(shí)驗(yàn)17）火力發(fā)電系統(tǒng)及機(jī)組正常運(yùn)行調(diào)整實(shí)訓(xùn)18）火力發(fā)電機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)實(shí)訓(xùn)19）火力發(fā)電滑參數(shù)停機(jī)實(shí)訓(xùn)20）火力發(fā)電系統(tǒng)事故及異常處理實(shí)訓(xùn)（3）資金預(yù)算在舁 廳P名稱型號(hào)及參數(shù)單價(jià) （萬(wàn)）數(shù)量?jī)r(jià)格 （萬(wàn)）1PC工作站硬件處理器系列：英特爾酷睿i5 4代系列CPU 頻率：3.0-3.7GHz核心數(shù)/線程

7、：四核心/四線程內(nèi)存容量：4G硬盤容量：1TB顯卡類型：獨(dú)立顯示屏類型：20英寸光驅(qū)類型：DVD操作系統(tǒng)：Win70.55125.5在舁 廳P名稱型號(hào)及參數(shù)單價(jià) （萬(wàn)）數(shù)量?jī)r(jià)格 （萬(wàn)）2網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類型：網(wǎng)管型交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：支持 DHCP Relay、DHCP Server、DHCP Snooping、DHCP Security端口 24 x 10/100/1000Base-T, 4 個(gè) 復(fù)用的千兆Combo SFP傳輸速度：10/100/1000M網(wǎng)線：雙絞線0.631.83電力系統(tǒng)分析綜合程序（PSASP電力系統(tǒng)分析綜合程序7.042以上版本101104電廠仿真軟件系統(tǒng)600MW超臨界電站仿

8、真系統(tǒng)25125合計(jì)62.36.仿真培訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)硬件的要求1）仿真平臺(tái)及數(shù)學(xué)模型軟件需要在一臺(tái)較高性能的商用服務(wù)器上運(yùn)行，操作系統(tǒng)要 求為 Windows Server 2003 或 Windows Server 2008 。2） DCS!作員站軟件及就地操作站軟件可以運(yùn)行在若干臺(tái)主流配置的普通商用PC機(jī)上，顯卡及顯示器分辨率要求不低于 1440 X 900。3）服務(wù)器與各臺(tái)普通商用PC機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)連接成一個(gè)局域網(wǎng)，需配置一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)交換 機(jī)，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及各計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡的通訊速率不低于100Mbps熱動(dòng)專業(yè)鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電廠仿真軟件技術(shù)參數(shù)、規(guī)格及報(bào)價(jià)次軟件主要用于學(xué)生實(shí)習(xí)用，用于模擬火電廠鍋爐、汽

9、輪機(jī)、發(fā)電的真實(shí)場(chǎng)景、 使學(xué)生盡快掌握所學(xué)知識(shí)、為以后就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本軟件包括仿真平臺(tái)、數(shù)學(xué)模 擬軟件、DCSB作員站軟件、就地操作站軟件四部分。一、性能介紹1.仿真平臺(tái)仿真平臺(tái)采用具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型科學(xué)計(jì)算與仿真引擎SimuEngine。SimuEngine是介于仿真系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)之間的可視化仿真支撐系統(tǒng)。SimuEngine是一套成熟的、商業(yè)化的平臺(tái)軟件產(chǎn)品，產(chǎn)品通過(guò)了中國(guó)軟件評(píng)測(cè)中心 高級(jí)確認(rèn)測(cè)試，已被多家仿真軟件開發(fā)商用于自行開發(fā)仿真系統(tǒng)軟件。其主要功能和特點(diǎn)如下：實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)- 專門為大型仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 讀取速度快，實(shí)時(shí)性強(qiáng)數(shù)據(jù)可視化- 表格、曲線、流程圖、直方

10、圖等一 畫面可組態(tài)在線調(diào)試- 可隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的任意數(shù)據(jù)進(jìn)行在線修改，并可以立即影響到模型的計(jì)算 協(xié)同開發(fā)- 支持多人在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的程序協(xié)同開發(fā)- 提供了從程序編輯、變量掃描、編譯、連接到運(yùn)行、調(diào)試等全過(guò)程的支持 完整的教練員功能- 運(yùn)行與停止、凍結(jié)與解凍、改變速度、故障設(shè)置、工況保存、回退、追憶等 結(jié)構(gòu)靈活- 采用了 “客戶/服務(wù)器”模式，便于擴(kuò)展仿真精度高- 最小仿真步長(zhǎng)可達(dá)10毫秒- 最小數(shù)據(jù)刷新周期50毫秒占用資源少- 在單CPU戟4 4上僅占用35%的CPUR源多流程仿真- 可以在一套硬件系統(tǒng)上同時(shí)開發(fā)或運(yùn)行不同的系統(tǒng)，或者同一系統(tǒng)的多個(gè)實(shí) 例，即支持分組運(yùn)行。良好的可維護(hù)性和可移植

11、性一 Windows 2000 / XP / 2003 / Vista/ 7 /2008多任務(wù)并行運(yùn)行- 支持多任務(wù)運(yùn)行和在多CPW境下的并行計(jì)算開放性好- 提供了方便的API接口- 支持OPC&議- 與多套商業(yè)流行軟件有接口2 .數(shù)學(xué)模型軟件數(shù)學(xué)模型以基本物理原理為基礎(chǔ)，以實(shí)際機(jī)組的資料為依據(jù)，采用圖形化建模方式完 成。所建模型精度高，能完整地描述機(jī)組的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的全過(guò)程，包括從鍋爐吹掃、點(diǎn)火、 升溫、升壓、暖機(jī)等各種工況下的啟動(dòng)、并網(wǎng)、升負(fù)荷以及正常停機(jī)和各種事故現(xiàn)象。數(shù) 學(xué)模型軟件由以下幾部分組成：2）鍋爐系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型軟件；3）汽輪機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型軟件；4）電氣系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型軟件；5

12、）控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型軟件。控制系統(tǒng)模型由實(shí)際機(jī)組的DCS DEH&態(tài)文本翻譯轉(zhuǎn)換而成，其結(jié)果與實(shí)際機(jī)組一 致。3 . DCS操作員站軟件模擬機(jī)組DCS系統(tǒng)的運(yùn)行畫面顯示和操作。該軟件在 DCSB作站計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。DCS 畫面完全比照實(shí)際機(jī)組的DCS1面繪制，操作人員幾乎感覺不到與實(shí)際畫面的差別。4 .就地操作站軟件就地操作站功能軟件用于模擬實(shí)際機(jī)組的就地操作。5 .仿真對(duì)象機(jī)組參數(shù)5.1 鍋爐部分仿真對(duì)象機(jī)組鍋爐設(shè)備為哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司制造，鍋爐型號(hào)為H）1060/17.5 -HM35鍋爐為亞臨界壓力、一次中間再熱、單爐膛、自然循環(huán)汽包鍋爐，采 用平衡通風(fēng)、四角切圓燃燒方式，設(shè)計(jì)主

13、燃料為褐煤。5.2 要參數(shù)：過(guò)熱蒸汽壓力：17.42MPa過(guò)熱蒸汽溫度：540 c給水溫度：282.1 C額定蒸發(fā)量：1008.8 T/h再熱蒸汽流量：834.88T/h再熱蒸汽壓力入口 ： 3.762 MPa再熱蒸汽壓力出口 ： 3.321 MPa再熱蒸汽溫度入口： 325C再熱蒸汽溫度出口 ： 540c排煙溫度：148 c5.3 統(tǒng)簡(jiǎn)介：過(guò)熱器系統(tǒng)：由末級(jí)過(guò)熱器；后屏過(guò)熱器；分隔屏；立式低溫過(guò)熱器；水平式低溫過(guò)熱器、后煙道包墻和頂棚過(guò)熱器五個(gè)主要部分組成。再熱器系統(tǒng)：由末級(jí)再熱器；再熱器前屏；墻式輻射再熱器三個(gè)主要部分組成。減溫系統(tǒng)：過(guò)熱蒸汽汽溫主要靠一、二級(jí)噴水減溫器調(diào)整，共布置有二級(jí)四

14、個(gè)噴水點(diǎn)， 再熱汽溫主要靠擺動(dòng)燃燒器調(diào)溫，并在再熱器進(jìn)口導(dǎo)管裝設(shè)了兩只事故噴水減溫器。制粉系統(tǒng)：制粉系統(tǒng)配置6臺(tái)HP1003型中速碗式磨煤機(jī)，鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，5臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用，設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度 R90=35%燃燒系統(tǒng)：正壓直吹四角切圓燃燒，爐膛四角布置有擺動(dòng)式燃燒器，燃燒器上方布置 有燃燼風(fēng)。燃油系統(tǒng)：共設(shè)有三層油點(diǎn)火燃燒器和一套微油點(diǎn)火裝置， 作為鍋爐啟動(dòng)時(shí)暖爐和低 負(fù)荷穩(wěn)燃用，整臺(tái)爐四角三層共12只點(diǎn)火燃燒器和4只微油點(diǎn)火裝置，油槍采用簡(jiǎn)單機(jī) 械霧化噴嘴。5.4 汽輪機(jī)部分仿真對(duì)象機(jī)組汽輪機(jī)設(shè)備為哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司制造，汽輪機(jī)型號(hào)為CZK300 16.7/537/537

15、,亞臨界、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、直接空冷凝汽式汽輪機(jī)。1）主要參數(shù)：額定功率：300MW最大功率：333MW主蒸汽壓力：16.7Mpa主蒸汽溫度：537 c高壓缸排汽壓力：3.687Mpa再熱蒸汽壓力：3.318Mpa再熱蒸汽溫度：537 c最大主蒸汽進(jìn)汽量：1060t/h再熱蒸汽進(jìn)汽量：781.54t/h背壓：14.0KPa轉(zhuǎn)速：3000轉(zhuǎn)/分2）系統(tǒng)簡(jiǎn)介：主蒸汽及再熱系統(tǒng)均為單元制運(yùn)行，汽機(jī)旁路系統(tǒng)采用高低壓兩級(jí)串聯(lián)、三級(jí)減溫減 壓系統(tǒng)。給水回?zé)嵯到y(tǒng)：3高加+1除氧+3低加（除氧器采用滑壓運(yùn)行、每臺(tái)機(jī)組設(shè)置三臺(tái)容 量為50%R大給水量的電動(dòng)調(diào)速給水泵）。凝結(jié)水系統(tǒng)：設(shè)置兩臺(tái)凝結(jié)水

16、泵，可進(jìn)行工頻和變頻控制，一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用。開式循環(huán)水系統(tǒng)：兩臺(tái)機(jī)組共配有三臺(tái)開式循環(huán)水泵。閉式循環(huán)水系統(tǒng)：設(shè)有兩臺(tái)閉式循環(huán)冷卻水泵。抽空氣系統(tǒng)：每臺(tái)機(jī)組配置三臺(tái)水環(huán)式真空泵。直接空冷系統(tǒng)：共設(shè)置6列冷卻單元組，每列包含4個(gè)順流式冷卻單元及1個(gè)逆流式冷卻單元，總共30個(gè)冷卻單元，所配30臺(tái)風(fēng)機(jī)全部采用變頻器控制。汽輪機(jī)油系統(tǒng)：配置有主油箱、主油泵、高壓?jiǎn)?dòng)油泵、交流潤(rùn)滑油泵、直流事故油 泵、兩臺(tái)頂軸油泵。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)：汽輪機(jī) DEHS統(tǒng)與DCSR用一體化，DEH空制系統(tǒng)為哈爾濱汽 輪機(jī)廠采用北京國(guó)電智深公司 DC繇統(tǒng)配套提供。液壓部分采用高壓抗燃油系統(tǒng)，配置兩 臺(tái)高壓抗燃油泵。發(fā)電機(jī)內(nèi)冷

17、水系統(tǒng)：配置有兩臺(tái)內(nèi)冷水泵，一臺(tái)運(yùn)行、一臺(tái)備用。發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)：空側(cè)和氫側(cè)各配置有兩臺(tái)密封油泵，一臺(tái)交流運(yùn)行、一臺(tái)直流備 用。5.5 電氣部分任公司制造，發(fā)電機(jī)型號(hào)為QFSN-300-2發(fā)電機(jī)基本參數(shù)：額定功率最大連續(xù)輸出功率 額定功率因數(shù)額定電壓額定轉(zhuǎn)速頻率相數(shù)極數(shù)定子線圈接法額定氫壓300MW330MW0.85(20kV3000r/min50HzYY0.3MPa滯后）仿真對(duì)象 機(jī)組發(fā)電機(jī)設(shè)備為哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)發(fā)電機(jī)-變壓器組保護(hù)采用南京南瑞公司和許繼公司出產(chǎn)的發(fā)電機(jī)-變壓器組微機(jī)保護(hù)。發(fā)電機(jī)冷卻方式采用“水氫氫”，即定子繞組水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷，定子鐵芯及 其結(jié)構(gòu)件采用氫氣表面冷卻。發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式采用自并激靜止可控硅有刷勵(lì)磁。由勵(lì)磁變壓器、整流柜、微機(jī)勵(lì) 磁調(diào)節(jié)器、滅磁裝置、轉(zhuǎn)子過(guò)壓保護(hù)裝置、起勵(lì)裝置及控制操作裝置等組成。主變壓器型號(hào)為SFPo-370000/220 ,為保定天威保變電氣股份有限公司制造。5.6 DCS仿真對(duì)象機(jī)組的控制系統(tǒng)采用北京國(guó)電智深公司的EDPF-NT+ DCS6 .仿真培訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)硬件的要求1）仿真平臺(tái)及數(shù)學(xué)模型軟件需要在一臺(tái)較高性能的商用服務(wù)器上運(yùn)行，操作系統(tǒng)要求為 Windows Server 2003 或 Windows Server