火电厂DCS仿真软件系统测试方法设计研究

火电厂DCS仿真软件以软件的形式实现了DCS功能的模拟,其测试方法在符合软件测试要求的基础上,还应结合软件自身的功能特点。针对软件测试中的系统测试环节,开展了设计方法的研究,将系统测试中接口测试、强度测试等测试项与DCS仿真软件的特点相结合,分析了适合火电厂DCS仿真软件的软件系统测试方法,并可为其它工控领域的仿真软件系统测试设计提供参考。

考虑电-气-热耦合和需求响应的虚拟电厂优化调度策略

热电联产机组以热定电的工作方式无法同时满足冬季供暖效率最大化和电力调峰需求,存在发电出力调节能力不足的问题。针对上述问题,提出了考虑电、气、热能源耦合特性以及需求响应的虚拟电厂优化调度策略。首先,为提升热电联产机组向下调峰能力,引入电制气设备和碳捕集技术,构建新型的热电联产耦合模型。其次,为提升系统运行的灵活性,考虑峰谷分时电价、热价,建立综合需求响应机制。然后,为减少系统发电成本,引入电、热储能装置,以系统总成本和电、热储能运行成本最小化为目标建立虚拟电厂双层优化模型,并根据下层优化模型的KKT(Karush-Kuhn-Tucher,KKT)条件将双层模型转为单层并线性化处理进行求解。结果表明,所提方法的碳排放、运行成本以及新能源消纳率达到最优,提升了热电机组向下调峰能力,满足了系统低碳性、经济性的需求。

Virtual Machine软件在火力发电厂控制系统及课件培训中的应用

论文就Virtual Machine软件在火力发电厂Windows XP控制系统中应用遇到的问题进行了论述,并针对问题提出了相应的措施及方案,以期为Virtual Machine软件在更多领域中应用提供参考资料。

虚拟电厂内多台小规模火电机组与储能聚合分析及出力优化

虚拟电厂是一种将先进的通信技术和软件系统相结合,将分布式的发电机组、储能设备系统和用户负荷等分布式设备聚合优化统一调配,参与电力市场运行的新一代控制技术,被认为是统筹协调区域能源供给、实现双碳政策的重要路径。针对当下小型火电机组并网比较困难等问题,基于虚拟电厂能够聚合优化的特性,提出一种考虑供给与负荷转移的虚拟电厂调度策略,以发电系统整体利润最优为目标,从供给侧增强虚拟电厂的调度弹性。在供给侧充分利用火电机组灵活调峰的优势,并通过储能系统实现负荷转移,发挥储能优势。仿真结果表明:储能设备参与虚拟电厂调度,显著提高了虚拟电厂运行的经济性,增强了能源的消纳水平,实现“削峰填谷”的效果。同时,该系统对于外电网的依赖程度大大降低,提高了运行的稳定性与自主性。

计及热惯性的热电联产虚拟电厂韧性提升策略

日益频繁的极端天气给电热耦合系统造成的影响愈发严重。韧性是衡量系统抵御极端事件、减少故障影响并快速恢复的核心指标。为提升电热耦合系统抵御极端灾害的能力,提出一种考虑热惯性的热电联产虚拟电厂(combined heat and power-virtual power plant,CHP-VPP)两阶段三层韧性提升策略。第一阶段以联络开关成本最小为目标,基于最小生成树理论对系统进行重构;第二阶段以运行成本最小为目标,基于分布鲁棒优化理论制定最恶劣的故障场景下的最优决策。采用列与约束生成算法进行迭代求解。基于IEEE 33节点电力系统+6节点供热系统构建CHP-VPP测试系统,仿真结果表明,所提出的方法可有效提升CHP-VPP应对极端灾害的韧性。

满意优化在火电厂汽温控制系统中的应用

满意控制原理自诞生以来在许多领域产生了一定的影响,然而满意优化在火电厂汽温控制系统中的应用研究在国内尚未见报道。文中分析了满意优化在火电厂汽温控制系统中的研究内容,给出了相应的满意算法,并成功地把基于满意优化的主蒸汽、再热蒸汽控制策略应用到工程实践中,取得了满意的效果。

基于C语言集成产生式系统的火电厂实时故障诊断系统

提出基于C语言集成产生式系统(C language integrated production system,CLIPS)的火电厂实时故障诊断系统设计方案。该方案使用专家系统工具CLIPS构建知识库并作为推理机,采用VisualC++编程语言实现数据采集、与数据库的交互及人机界面功能,采用SQL SERVER数据库存储动态过程数据和故障信息等。系统的测试平台采用基于虚拟分散控制系统的仿真系统。运行及测试结果表明,该系统能够快速、准确地对火电厂锅炉和汽机系统相关故障进行实时监测和诊断,对生产具有指导意义。

火电厂仿真机中的DCS仿真方式与关键技术

本文全面地分析和总结了国内火电厂仿真机中的DCS仿真方式和技术,从多个角度对仿真方式及虚拟DCS技术进行了细致的分类,阐述了不同方式的优缺点,分析了实现虚拟DCS的关键技术,总结了不同DCS产品在国内火电厂仿真机中的应用情况,介绍了采用虚拟DCS技术的仿真机上可以实现的先进功能,最后对该领域的发展方向和进一步研究进行了展望。

基于虚拟DCS的激励式火电机组仿真系统

简要介绍了火电机组仿真技术的发展,分析了基于虚拟DCS的激励式仿真系统的结构组成、系统特点以及目前的应用情况,与传统仿真系统相比,该系统具有结构优、功能全的特点,更适合推广.

三维虚拟火电厂数字可视化系统引擎设计

提出了三维虚拟火电厂数字可视化系统,构建了三维虚拟火电厂数字可视化系统体系结构,设计了三维虚拟火电厂数字可视化系统渲染引擎。结合火电厂现有业务应用系统,搭建集火电厂状态检查、仿真模拟、故障分析、应急处理、操作运行、会议沟通、综合分析、人力资源开发等功能为一体的三维数字可视化平台,实现了与火电厂现有业务应用系统的深度融合。该平台解决了我国现有火电厂应用系统可视化水平低、信息集成度不高而使得更精细的企业运行管理难以执行等问题,大大提升了火电厂的管理水平和营运效益。

三维虚拟火电厂空间数据引擎设计与应用

为了提高火电厂数据存储与管理的效率,考虑到火电厂数据信息复杂、多样和密集度大的特点,以及现有空间数据引擎存在通用性和可移植性的问题,该文针对性设计了一种面向火电厂的空间数据引擎,以此来管理火电厂的数据信息。首先建立了三维虚拟火电厂结构体系和空间数据引擎的架构,然后重点剖析了空间数据模型、空间存储、空间索引、空间查询等空间数据引擎的关键技术,在此基础之上,通过实例验证了所设计的空间数据引擎的可行性和有效性。

计及光热发电特性的光-风-火虚拟电厂双阶段优化调度

风电机组出力的间歇性和波动性导致风-火虚拟电厂的实际出力偏离其日前申报值。考虑到配置储热装置的光热电站出力可控的特点,将其聚合到风-火虚拟电厂中一同参与申报出力,建立计及光热发电特性的光-风-火虚拟电厂双阶段优化调度模型。以日前调度结果作为虚拟电厂申报出力,在实时调度中参与辅助平衡市场,通过改变光热电站的储热量来修正其输出功率,并采用收缩空间的和声搜索算法求解模型。仿真结果表明,光-风-火虚拟电厂可协调各单元出力,能够有效降低申报偏差,从而获得更高的运行收益,光热电站配置更大的储热容量,能够增强其调节能力,虚拟电厂可获得更高的经济效益。

能源互联网引领清洁取暖技术变革

中国风电、太阳能发电装机已居世界第一,但广大北方地区冬季取暖仍然主要依靠燃煤,现行综合取暖方案与实现气候变化和环保目标仍然相去甚远。分析了清洁取暖在实施清洁取暖中存在的突出问题,提出一种基于能源互联网的清洁取暖解决方案(虚拟热电厂)。通过该方案与传统清洁能源取暖方案的技术优缺点对比以及技术经济性估算分析,得出该方案能够大量消纳风电等清洁能源,帮助解决弃风弃光等问题,同时还具有良好的经济收益。通过该方案的广泛实施,能源互联网将引领清洁取暖技术的变革。

参与气电市场的虚拟电厂内部优化随机模型

虚拟电厂总体降低了不确定因素的影响,但若不考虑其内部的随机性,则会使虚拟电厂在参与电力、天然气市场过程中,因其调度方案的保守性,难以获得最高的经济效益。为了充分挖掘虚拟电厂的经济效益,提出了一种气电市场下计及电价和风光不确定性的电-热-气虚拟电厂随机优化调度模型。模型目标函数为虚拟电厂总效益,即售电售热售气收益与电转气成本、碳捕集成本、碳排放权成本和燃料成本之差。引入超分位数方法将含多随机变量的虚拟电厂总效益最优模型转化为其超分位数随机优化模型,为了便于计算进而处理为其离散化计算模型,并利用空间粒子群算法进行求解。算例分析表明:虚拟电厂通过优化售电和售气方案来获得最优效益,在参与气电市场过程中考虑多种随机变量,使得虚拟电厂规避风险后有更多的机会获得更高的经济效益。

基于虚拟仪器的水汽监督集成系统的设计

以虚拟仪器技术为代表的自动测试系统是一种基于测量仪表现代化、计算机控制、智能检测等综合技术的全新测试系统 ,以此为基础设计了一种以LabVIEW为开发平台的火力发电厂水汽循环连续在线监测系统 ,可实现对水汽品质的实时、高效。

仿真技术在《单元机组集控运行》职业教育中的应用

为了全方位提升高职院校学生的岗位工作能力,充分发挥学生学习的主体性、创新性和团队协作精神,在《单元机组集控运行》职业课程教育中引入仿真技术。该技术的应用是本次课程改革的重要切入点。鉴于电力行业严格的安全生产要求,借助"虚拟电厂"作为职业训练平台,在课程内容整合成教学模块的基础上,职业技能训练与理论知识讲授相结合,贯穿整个教学过程。教学实践证明,理论教学与实践环节的紧密衔接使学生动手操作能力普遍增强,相关职业资格证书取证率高达98%,学生上岗适应期大大缩短。仿真技术应用于高职院校复杂岗位职业技能训练的课程教学模式值得推广。

发电设备运行虚拟仿真平台的构建和应用

发电设备运行实践教学存在电厂系统实体难于分解、实体实验平台建设成本高、实验的安全性保障难等问题,虚拟仿真实践系统依托虚拟现实、多媒体等技术,构建1000 MW超超临界火电机组1:1全范围虚拟仿真实践教学平台,实现了火电机组漫游、超超临界机组仿真运行、典型故障处理等关键实践教学内容,对提升学生的实践能力具有重要的现实意义。

基于火力发电厂运行环境的模拟机设计

为更真实地反映火电厂运行状态,基于火电厂现场设备集散控制操作台的实际架构,提出火电厂模拟机设计方法。火电厂模拟机分为Level 0,Level 1,Level 2三个层级,可分别实现工艺设备、控制器、主控室、盘台和操作员站画面的模拟;同时,对各层级间接口关系进行设计。该设计方法全面反映火电厂现场设备和运行操作系统软硬件设计与关联关系,正确反映火电厂运行实际,各模块的独立设计提高了虚拟机的灵活性,可针对不同的机组进行适应性升级。

分仓计量数字虚拟秤技术的应用与改进

火电厂各原煤仓加煤量计量的准确性和实时性,是配煤系统及整个机组安全运行的重要保障。首先对火电厂煤仓计量系统架构进行介绍,接着比较分析使用单个上游皮带秤实现对多个下游煤仓分仓计量的不同方法及其存在的不足,然后以具体项目为例,从提升安全性、准确性和稳定性等角度,介绍某火电厂煤仓分仓计量系统中数字虚拟秤计量系统的综合改进措施。