仿真实训室建设方案.docx
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仿真实训室建设方案
发电厂电气仿真实训室建设方案
一、发电厂电气仿真实训室建设必要性
建设发电厂电气仿真实训是我系电厂设备运行与维护和电力系统继电保护与自动化、供用电技术等专业学生理论和实践结合、完成实践教学任务，培养具有创新能力、创新意识的高级应用型技术人才最可黑的“桥梁”，只有通过实训基地，学生才能获取岗位职业能力所需技能。
二、建设年限
2014.11-2016.11
三、发电厂电气仿真实训室建设内容
电气仿真软件主要用于学生实习用，用于模拟火电厂发电的真实场景、使学生尽快掌握所学知识、为以后就业打下坚实的基础。
本软件包括仿真平台、数学模拟软件、DCS操作员站软件、就地操作站软件四部分。
（一）性能介绍
1.仿真平台
仿真平台釆用具有完全自主知识产权的大型科学计算与仿真引擎SimuEngineoSimuEngine是介于仿真系统和计算机操作系统之间的可视化仿真支撑系统。
SimuEngine是一套成熟的、商业化的平台软件产品，产品通过了中国软件评测中心高级确认测试，已被多家仿真软件开发商用于自行开发仿真系统软件。
其主要功能和特点如下：
・实时网络数据库
-专门为大型仿真系统设计
-读取速度快，实时性强
・数据可视化
-表格、曲线、流程图、直方图等
-画面可组态
・在线调试
-可随时对数据库中的任意数据进行在线修改，并可以立即影响到模型的计算
・协同开发
-支持多人在网络环境下的程序协同开发
-提供了从程序编辑、变量扫描、编译、连接到运行、调试等全过程的支持
・完整的教练员功能
-运行与停止、冻结与解冻、改变速度、故障设置、工况保存、回退、追忆等
・结构灵活
-采用了“客户/服务器”模式，便于扩展
・仿真精度高
-最小仿真步长可达10毫秒
-最小数据刷新周期50毫秒
・占用资源少
-在单CPU奔腾4上仅占用3〜5%的CPU资源
・多流程仿真
-可以在一套碾件系统上同时开发或运行不同的系统，或者同一系统的多个实例，即支持分组运行。
・良好的可维护性和可移植性
-Windows2000/XP/2003/Vista/7/2008
・多任务并行运行
-支持多任务运行和在多CPU环境下的并行计算
・开放性好
-提供了方便的API接口
-支持OPC协议
-与多套商业流行软件有接口
2.数学模型软件
数学模型以基本物理原理为基础，以实际机组的资料为依据，采用图形化建模方式完成。
所建模型精度高，能完整地描述机组的静态和动态的全过程，包括从锅炉吹扫、点火、升温、升压、暖机等各种工况下的启动、并网、升负荷以及正常停机和各种事故现象。
数学模型软件由以下儿部分组成：
1）电气系统数学模型软件；
控制系统模型由实际机组的DCS、DEH组态文本翻译转换而成，其结果与实际机组一致。
3.DCS操作员站软件
模拟机组DCS系统的运行画面显示和操作。
该软件在DCS操作站计算机上运行。
DCS画面完全比照实际机组的DCS画面绘制，操作人员儿乎感觉不到与实际画面的差别。
4.就地操作站软件
就地操作站功能软件用于模拟实际机组的就地操作。
5.仿真对象机组越数
（1）主要设备
五十台电脑，配置中国电力科学研究院研发的'‘电力系统分析综合程序（PSASP）,600MW超临界电站仿真系统。
（2）实训室可开展的实验项目
1）电力系统分析综合程序PSASP概述
2）一个简单电力系统的短路计算
3）一个复杂电力系统的短路计算
4）基于PSASP的电力系统潮流计算实验
5）基于PSASP的电力系统暂态稳定计算实验
6）基于FSASP的单机一无穷大系统稳定分析实验
7）电力系统有功功率分布及分析实验
8）电力系统综合调压措施分析实验
9）电力系统有功-频率分析实验
10）电力系统潮流控制分析实验
11）电力系统不对称故障计算及分析实验
12）电力系统继电保护动作特性分析实验
13）电力系统稳定性计算及分析实验
14）电力系统继电保护动作情况与系统稳定性关系分析实验
15）电力系统电压调整和无功功率控制技术实验实验
16）电力系统对称故障计算及分析实验
17）火力发电系统及机组正常运行调整实训
18）火力发电机组冷态启动实训
19）火力发电滑参数停机实训
20）火力发电系统事故及异常处理实训
（3）资金预算
序号
名称
型号及参数
单价
（万）
价格
（万）
1
PC工作站硬件
处理器系列：
英特尔酷睿i54代系列
CPU频率：
3.0-3.7GHZ核心数/线程：
四核心/四线程内存容量：
4G
硬盘容虽:
：
1TB显卡类型：
独立
显示屏类型：
20英寸光驱类型：
DVD操作系统：
Win7
0.5
51
25.5
序号
名称
型号及参数
单价
（万）
数量
价格
（万）
2
网络设备
类型：
网管型交换机
网络标准：
支持DHCPRelay.
DHCPServer、DHCPSnooping、DHCPSecurity
端口24X10/100/1000Base.T,4个复用的千兆ComboSFP传输速度：
10/100/1000M
网线：
双绞线
0.6
3
1.8
3
电力系统分析综合程序（PSASP）
电力系统分析综合程序7.042以上版本
10
1
10
4
电厂仿真软件系统
600MW超临界电站仿真系统
25
1
25
合计
623
6.仿真培训系统对硬件的要求
1）仿真平台及数学模型软件需要在一台较高性能的商用服务器上运行，操作系统要求为WindowsServer2003或WindowsServer2008。
2）DCS操作员站软件及就地操作站软件可以运行在若干台主流配置的普通商用PC机上，显卡及显示器分辨率要求不低于1440X900。
3）服务器与各台普通商用PC机通过以太网连接成一个局域网，需配置一台网络交换机，网络交换机及各计算机网卡的通讯速率不低于100Mbpso
热动专业锅炉、汽轮机.发电厂仿真软件技术参数、规格及报价
次软件主要用于学生实习用，用于模拟火电厂锅炉、汽轮机、发电的真实场景、使学生尽快掌握所学知识、为以后就业打下坚实的基础。
本软件包括仿真平台、数学模拟软件、DCS操作员站软件、就地操作站软件四部分。
一、性能介绍
1.仿真平台
仿真平台釆用具有完全自主知识产权的大型科学计算与仿真引擎SimuEngineoSimuEngine是介于仿真系统和计算机操作系统之间的可视化仿真支撑系统。
SimuEngine是一套成熟的、商业化的平台软件产品，产品通过了中国软件评测中心高级确认测试，已被多家仿真软件开发商用于自行开发仿真系统软件。
其主要功能和特点如下:
・实时网络数据库
-专门为大型仿真系统设计
-读取速度快，实时性强
・数据可视化
-表格、曲线、流程图、直方图等
-画面可组态
・在线调试
-可随时对数据库中的任意数据进行在线修改，并可以立即影响到模型的计算
・协同开发
-支持多人在网络环境下的程序协同开发
-提供了从程序编辑、变量扫描、编译、连接到运行、调试等全过程的支持
・完整的教练员功能
-运行与停止、冻结与解冻、改变速度、故障设置、工况保存、回退、追忆等
・结构灵活
-釆用了“客户/服务器”模式，便于扩展
・仿真精度高
-最小仿真步长可达10毫秒
-最小数据刷新周期50亳秒
・占用资源少
-在单CPU奔腾4上仅占用3'5%的CPU资源
・多流程仿真
-可以在一套硬件系统上同时开发或运行不同的系统，或者同一系统的多个实例，即支持分组运行。
・良好的可维护性和可移植性
-Windows2000/XP/2003/Vista/7/2008
・多任务并行运行
-支持多任务运行和在多CPU环境下的并行计算
・开放性好
-提供了方便的API接口
-支持OPC协议
-与多套商业流行软件有接口
2.数学模型软件
数学模型以基本物理原理为基础，以实际机组的资料为依据，釆用图形化建模方式完成。
所建模型精度高，能完整地描述机组的静态和动态的全过程，包括从锅炉吹扫、点火、升温、升压、暖机等各种工况下的启动、并网、升负荷以及正常停机和各种事故现象。
数学模型软件由以下儿部分组成：
2）锅炉系统数学模型软件；
3）汽轮机系统数学模型软件；
4）电气系统数学模型软件；
5）控制系统数学模型软件。
控制系统模型山实际机组的DCS、DEH组态文本翻译转换而成，其结果与实际机组一致。
3.DCS操作员站软件
模拟机组DCS系统的运行画面显示和操作。
该软件在DCS操作站计算机上运行。
DCS画面完全比照实际机组的DCS画面绘制，操作人员儿乎感觉不到与实际画面的差别。
4.就地操作站软件
就地操作站功能软件用于模拟实际机组的就地操作。
5.仿真对象机组参数
5.1锅炉部分
仿真对象机组锅炉设备为哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造，锅炉型号为HG-1060/17.5-HM35,锅炉为亚临界压力、一次中间再热、单炉膛、自然循环汽包锅炉，采用平衡通风、四角切圆燃烧方式，设计主燃料为褐煤。
1）主要参数：
过热蒸汽压力：
17.42MP&
过热蒸汽温度：
540°C
给水温度：
282.1°C
额定蒸发量：
1008.8T/h
再热蒸汽流量：
834.88T/h
再热蒸汽压力入口：
3.762MPa
再热蒸汽压力出口：
3.321MPa
再热蒸汽温度入口：
325°C
再热蒸汽温度出口：
540°C
排烟温度：
148°C
2）系统简介：
过热器系统：
山末级过热器；后屏过热器：
分隔屏；立式低温过热器；水平式低温过热器、后烟道包墙和顶棚过热器五个主要部分组成。
再热器系统：
山末级再热器；再热器前•屏；墙式辐射再热器三个主要部分组成。
减温系统：
过热蒸汽汽温主要靠一、二级喷水减温器调整，共布置有二级四个喷水点,再热汽温主要靠摆动燃烧器调温，并在再热器进口导管装设了两只事故喷水减温器。
制粉系统：
制粉系统配置6台HP1003型中速碗式磨煤机，锅炉燃用设计煤种满负荷运行时，5台运行1台备用，设计煤粉细度R90=35%o
燃烧系统：
正压直吹四角切圆燃烧，炉膛四角布置有摆动式燃烧器，燃烧器上方布置有燃烬风。
燃油系统：
共设有三层油点火燃烧器和一套微油点火装置，作为锅炉启动时暖炉和低负荷稳燃用，整台炉四角三层共12只点火燃烧器和4只微油点火装置，油枪采用简单机械雾化喷嘴。
5.2汽轮机部分
仿真对象机组汽轮机设备为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司制造，汽轮机型号为CZK300-16.7/537/537,亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。
1）主要参数：
额定功率：
300MW
最大功率：
333MW
主蒸汽压力：
16.7Mpa
主蒸汽温度：
537°C
高压缸排汽压力:
3.687Mpa
再热蒸汽压力：
3.318Mpa
再热蒸汽温度：
537°C
最大主蒸汽进汽量：
1060t/h
再热蒸汽进汽量：
781.54t/h
背压：
14.OKPa
转速：
3000转/分
2）系统简介：
主蒸汽及再热系统均为单元制运行，汽机旁路系统釆用高低压两级串联、三级减温减压系统。
给水回热系统：
3高加+1除氧+3低加（除氧器采用滑压运行、每台机组设置三台容量为50%最大给水量的电动调速给水泵）。
凝结水系统：
设置两台凝结水泵，可进行工频和变频控制，一台运行一台备用。
开式循环水系统：
两台机组共配有三台开式循环水泵。
闭式循环水系统：
设有两台闭式循环冷却水泵。
抽空气系统：
每台机组配置三台水环式真空泵。
直接空冷系统：
共设置6列冷却单元组，每列包含4个顺流式冷却单元及1个逆流式冷却单元，总共30个冷却单元，所配30台风机全部采用变频器控制。
汽轮机油系统：
配置有主油箱、主油泵、高压启动油泵、交流润滑油泵、直流事故油泵、两台顶轴油泵。
汽轮机调节保安系统：
汽轮机DEH系统与DCS采用一体化，DEH控制系统为哈尔滨汽轮机厂采用北京国电智深公司DCS系统配套提供。
液压部分采用高压抗燃油系统，配置两台高压抗燃油泵。
发电机内冷水系统：
配置有两台内冷水泵，一台运行、一台备用。
发电机密封油系统：
空侧和氢侧各配置有两台密封油泵，一台交流运行、一台直流备用。
5.3电气部分
仿真对象机组发电机设备为哈尔滨电机厂有限责任公司制造，发电机型号为
QFSN-300-2。
300MW
330MW
0.85（滞后）
20kV
3000r/min
50Hz
3
2
YY
0.3MPa
发电机基本参数：
额定功率
最大连续输出功率额定功率因数
额定电压
额定转速
频率
相数
极数
定子线圈接法额定氢压发电机-变压器组保护采用南京南瑞公司和许继公司出产的发电机-变压器组微机保
护。
发电机冷却方式采用“水氢氢”，即定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯及其结构件采用氢气表面冷却。
发电机的励磁方式釆用自并激静止可控硅有刷励磁。
由励磁变压器、整流柜、微机励磁调节器、灭磁装置、转子过压保护装置、起励装置及控制操作装置等组成。
主变压器型号为SFP：
。
-370000/220,为保定天威保变电气股份有限公司制造。
5.4DCS
仿真对象机组的控制系统釆用北京国电智深公司的EDPF-NT+DCSo
1）仿真平台及数学模型软件需要在一台较高性能的商用服务器上运行，操作系统要求为WindowsServer2003或WindowsServer2008。
2）DCS操作员站软件及就地操作站软件可以运行在若干台主流配置的普通商用PC机上，显卡及显示器分辨率要求不低于1440X900。
3）服务器与各台普通商用FC机通过以太网连接成一个局域网，需配置一台网络交换机，网络交换机及各计算机网卡的通讯速率不低于lOOMbpso
二、报价
分类
数量
（套）
价格
（万元）
备注
300MW电站仿真培训系统
1
28
满足50个学生同时培训使用。
小计：
人民币（万元）
28万元
服务器一台
6000元
普通计算机50台
3000*50=15万元
其他（投影仪、网线、网卡等）
10000元
合计
446000元
（注：
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