基于虚拟dpu的热工控制实验系统研究 study on thermodynamic control test system based on virtual dpu.pdfVIP

1 第25卷第11期 电力科学与工程 V01．25，No．1 ElectricPowerScienceand 2009年11月 Engineering Nov．，2009 基于虚拟DPU的热工控制实验系统研究 王秀霞，马 进，刘 伟，刘芳兵 (华北电力大学控制科学与工程学院，河北保定071003) 摘要：针对热工生产的实际需求，分析了3种仿真技术的特点，开发了基于虚拟DPU的热工控制实验系统． 介绍了本系统的系统组成，实现方法和实际应用．该系统实现了实现电厂DCS控制逻辑和控制策略的全 仿真。该系统具有丰富的I／O接口、灵活的执行方式，为热工调试人员和电厂操作人员提供了研究手段． 关键词：仿真；虚拟DPU；电站；热工控制系统 中图分类号：TP273文献标识码：A 0 引 言 l 基于虚拟DPU的热工控制实验系统优点 随着火电机组装机容量的不断增大，在电站普 根据仿真机中DCS设备和功能的复制方式，仿 真方式可分为全激励仿真(或称全范围、高逼真度 遍应用的集散控制系统(DCS)功能更加强大和 复杂，逻辑保护越来越多。这对电站仿真技术提出 仿真)方式、虚拟DPU(分散处理单元)仿真方式 更高的要求：(1)生产实际需求。仿真系统不但和模拟仿真方式3种№l。 传统的仿真系统一般采用模拟仿真方式，由 能够对现场操作人员进行培训而且要能够对热工控 机、炉、电、控等子系统构成，控制系统模型与设 制人员进行组态培训。(2)研究人员的需求。高 备模型关联在一起，于是造成修改控制系统组态困 校教师和热工研究人员要求能够利用仿真系统进行 难，容易产生错误，不能实现对热工人员的培训和 DCS的组态验证、研究控制策略，优化控制器参 控制系统的分析、研究、测试功能盯】，而且逻辑只 数和运行规程，实现对新的控制、保护算法的研 是实现了DCS外观功能的仿真，对于工程师站的 究、开发，例如采用基于神经网络、模糊控制、自 组态仿真无能为力。全激励模式保留原有的分散控 适应控制、最优控制等先进控制理论的算法在仿真 制系统软件和硬件。它接入一个仿真计算机，能够 控制系统中进行各种实验，验证其控制效果”q1。 实现对现场热工人员进行的DCS组态、调试、维 (3)热自专业的学生的需求。一套高逼真度的热护等培训，以及对控制系统的分析、研究、测试 工控制系统有助于学生对电站实际生产过程、设备 等，但其软件和硬件费用很高，一般难以承担。基 原理进行更加深刻的认识。此外，计算机技术、通 于DCS的激励式仿真机能够很好地弥补此缺点例。 DistributedControl 信技术、网络技术、可视化技术、多媒体技术、虚 虚拟DCS(Virtual System) 拟现实技术、分布处理技术和高性能数据库技术等 是相对于在过程工业系统中运行的真实DCS(Real 现代信息技术的迅猛发展，为电站DCS仿真技术DCS)而言的。“虚拟DCS”就是将真实DCS在 的更新提供了丰富的实现手段和强有力的支持m51。 非DCS的计算机系统中以某种形式再现。