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电站仿真技术

日期:2011-12-31

  电站仿真系统是将仿真技术应用于电站所构建的仿真系统,目前主要用于人员培训。其称呼还有很多,比如电厂仿真系统,电站仿真培训系统,电厂仿真培训系统,电站模拟培训器,电厂模拟培训器,电站仿真机,电厂仿真机,等等。现代电站仿真技术的发展,给电力工业的安全生产提供了坚强的物质基础;电站机电一体化的普遍应用,自动化水平不断提高,又不断地给电站仿真技术提出了新的课题。电站仿真技术的合理应用与电力安全生产已经密不可分。

  从20世纪50年代开始,西方几个主要发达国家,由于核电站安全运行的需求,开始研制核反应堆和核电站的操作模拟培训器。到20世纪70年代,已建起了相当数量的核电站培训仿真中心,对提高运行人员的操作水平,起到了非常重要的作用。我国最初没有自己的仿真技术,到20世纪80年代初,清华大学热能工程系开始研制自己的电站模拟培训系统,并于1982年完成了我国第一台电站仿真机的研制。

  随着单元发电机组容量越来越大,系统越来越复杂,对它的经济运行、安全生产提出了更高的要求,仿真系统是实现这个目的的最佳途径。通过仿真系统可以优化运行过程,可以培训操作人员。电站仿真系统己成为电站建设与运行中必须配套的装备。早期培训用仿真机大都包含对DCS系统的仿真,但往往比较简单,基本都是“黑盒子”模型,与实际系统有着很大的差别。其主要作用是对机组运行人员的培训。现代的仿真系统,不但可用于对运行人员培训,而且可对热控人员进行DCS组态与培训。

  另外,针对新型发电技术,也有相应的仿真机问世,例如循环流化床电站仿真机,超临界机组电站仿真机,IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle, 整体煤气化联合循环)电站仿真机、垃圾焚烧电站仿真机,等等。

  现代的电站仿真技术,比早期的电站仿真有了非常大的发展,具有不可比拟的优势。但随着技术的进步和实践,性能不断趋于完善,涉及的领域和服务功能将更为广泛。

  (1)电站仿真目前最小仿真步长达到10个毫秒,是否实现精度更高的仿真周期,将是一个研究的方向。

  (2)由于仿真功能的强大,仿真机已经纳入电力培训领域上岗前的必备内容。随着技术的发展和实践,电站仿真系统在电力生产的安全管理、事故分析、经济运行、调节优化等方面的模拟实验上,将得到更为广泛的应用。

  (3)建模理论和方法,仍然是推动仿真技术进步发展的重点研究方向。它是系统仿真可持续发展的基础。

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