2023智慧燃機仿真培訓(xùn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

作者：職場人智慧燃機仿真培訓(xùn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范1.總的要求仿真機是對智慧燃機項目的燃機-燃機發(fā)電機-余熱鍋爐-汽機-汽機發(fā)電機、熱控系統(tǒng)實現(xiàn)1拖1單元機組發(fā)電生產(chǎn)過程仿真。以參考機組控制系統(tǒng)內(nèi)所有的監(jiān)視、操作、控制為主，同時包括其他主要設(shè)備啟停和故障處理中必要的就地操作。培訓(xùn)仿真系統(tǒng)主要用于電廠的運行、熱控人員的培訓(xùn)包括：作為機組運行人員的培訓(xùn)工具和熱控人員DCS組態(tài)培訓(xùn)工具，使得運行人員能較熟練地、正確地掌握機組設(shè)備在各種狀態(tài)下啟動、停機和正常運行的監(jiān)視、事故處理操作技術(shù)；提高機組運行人員正確判斷、處理各種事故的應(yīng)急能力，并通過各種故障判斷和分析的反復(fù)培訓(xùn)，提高對機組運行的綜合分析能力。作為機組一些系統(tǒng)的優(yōu)化運行分析工具。例如，測試新的控制策略。通過對機組的控制系統(tǒng)進行仿真研究，以選擇合理的或可行的控制方案。對機組的某些故障原因和結(jié)果進行分析，以便改進運行操作和制定反事故對策，以提高機組運行人員正確判斷、處理各種事故的應(yīng)急能力，并通過各種故障判斷和分析的反復(fù)培訓(xùn)，提高對機組運行的綜合分析能力。仿真機必須完全針對參考機組進行建模組態(tài)和參數(shù)化，以實現(xiàn)高逼真度仿真。應(yīng)模擬參考機組的所有運行模式，包括：冷態(tài)和熱態(tài)啟動、停機、負荷控制、正常運行、異常和緊急工況。過程對象的仿真范圍應(yīng)該支持電廠全部的DCS操作以及其他選定的基地控制和就地操作。仿真機應(yīng)對機組：燃機-燃機發(fā)電機-余熱鍋爐-汽機-汽機發(fā)電機、余熱部分DCS熱控系統(tǒng)進行1：1仿真。燃機控制邏輯的仿真，采用“翻譯”的方式來實現(xiàn)控制邏輯組態(tài)文件。仿真的控制邏輯，包括輔機順控邏輯、各種聯(lián)鎖保護邏輯、報警值、控制器參數(shù)。能實現(xiàn)運行規(guī)程所規(guī)定的部分試驗。仿真機應(yīng)該具備連續(xù)實時地模擬參考機組運行的能力。對于正確操作和部分誤操作，都應(yīng)該能真實的反映出參考機組情況。仿真機組的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能指標應(yīng)該滿足或超出DL/T1022-2015火電機組仿真機技術(shù)規(guī)范等的規(guī)定。仿真機應(yīng)該能夠模擬出設(shè)備故障對機組性能的影響效果，學(xué)員能夠在仿真機上進行設(shè)備故障識別練習(xí)和正確的處理練習(xí)，以培養(yǎng)其故障發(fā)現(xiàn)能力和處理能力。仿真機應(yīng)能提供給教練員提供足夠的信息，以評估學(xué)員的表現(xiàn)。評分標準應(yīng)該可以在教練員站上進行調(diào)整。必須能顯示或打印學(xué)員的成績。應(yīng)該確保通過仿真機培訓(xùn)，能夠?qū)W習(xí)到工藝系統(tǒng)操作。仿真機的整體可用率應(yīng)該達到98%。仿真建模軟件必須是面向電廠工程師設(shè)計的、能用于仿真建模調(diào)試的圖形化建模軟件。必須具備成熟的燃氣－蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組仿真需要的模塊。仿真機系統(tǒng)應(yīng)具有下列功能：全功能、在線、圖形化組模；全功能、在線、圖形化過程網(wǎng)絡(luò)組態(tài)；全功能、在線、交互式進行調(diào)試、修改、調(diào)整、測試，并具有復(fù)原的功能。仿真機軟件應(yīng)是易于維護、升級、更新。仿真模型全部以物理過程為基礎(chǔ)，真實地反映仿真范圍內(nèi)的動、靜過程，因此，對運行人員的各種操作，自動控制和保護動作，故障發(fā)生后的動態(tài)影響能與實際電廠發(fā)生的過程相一致。提供具有先進水平的仿真支撐系統(tǒng)，用戶可方便地修改機、爐、電及熱控系統(tǒng)仿真模型的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、系數(shù)等，對控制系統(tǒng)也可方便地在線進行組態(tài)、修改、調(diào)試，無需編程即可實現(xiàn)。仿真機主要支撐軟件與工具軟件應(yīng)具備良好的互連性和擴展性。設(shè)置權(quán)限控制，對不同的人員使用不同的仿真機功能模塊的不同功能。仿真機系統(tǒng)從上電到可以進行仿真培訓(xùn)的時間不應(yīng)超過5分鐘。2.仿真機系統(tǒng)硬件本節(jié)主要說明對仿真機各個組成部分的配置和基本功能要求。2.1.基本要求為實現(xiàn)仿真機的全部功能和各項技術(shù)要求，投標人應(yīng)當提供當前世界先進水平、安全可靠、工藝先進、性價比高的硬件系統(tǒng)。操作臺材質(zhì)，形式盡量與實際機組一致，投標人應(yīng)對操作臺廠家進行認真考察，以選取合格的制造廠家，并經(jīng)招標人對廠家和產(chǎn)品確認后再進行制造。應(yīng)考慮抗電場、靜電、共模、差模及磁場干擾的措施。系統(tǒng)要便于安裝、維修、擴充，并且具有自檢及自診斷功能。2.2.仿真機硬件系統(tǒng)選用原則滿足系統(tǒng)運行的實時性要求。足夠的系統(tǒng)資源冗余。采用當前主流產(chǎn)品和工業(yè)標準設(shè)備。選用的硬件設(shè)備應(yīng)具有互換性。設(shè)備具體選型在采購前需獲得到招標人確認。2.3.仿真機硬件系統(tǒng)要求1）仿真機的教練員工作站或某個操作員站單一故障不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)出現(xiàn)故障癱瘓，單一故障也不應(yīng)該影響仿真機的其它功能及仿真機的運行。2）當仿真機運行在最大負載工況時，例如出現(xiàn)大量的報警、控制動作、畫面顯示請求、參數(shù)變化。仿真計算機必須保證在每秒時間間隔內(nèi)，都有30%的冗余時間。3）所有人機界面響應(yīng)時間應(yīng)該與參考機組相同(小于2秒)?？刂葡到y(tǒng)、仿真盤臺和教練員站等子系統(tǒng)的響應(yīng)時間，應(yīng)該足以支持仿真機整體性能。4）子系統(tǒng)之間的I/O通訊所占用的帶寬，在最大通訊量時，不能超過可用帶寬的80%。5）培訓(xùn)仿真系統(tǒng)至少包括：受訓(xùn)人員的環(huán)境、教練員站、操作員站、工程師站。6）受訓(xùn)人員的環(huán)境：受訓(xùn)人員的環(huán)境是指仿真機組的培訓(xùn)室。包括提供給受訓(xùn)人員操作的操作員站上的LCD/鍵盤/鼠標、緊急操作設(shè)備、采用投影機模擬大屏幕顯示器、打印機等。3.仿真機軟件在硬件系統(tǒng)的支持下，仿真機軟件系統(tǒng)要保證實現(xiàn)仿真機的全部功能，滿足整體性能要求，提供用戶對系統(tǒng)開發(fā)、擴充、修改、調(diào)試最大限度的支持，整個軟件系統(tǒng)要合理的調(diào)度計算機所有硬件資源，方便用戶使用，并應(yīng)是經(jīng)過實踐考驗的、成熟的系統(tǒng)。3.1.基本要求（1）整個軟件系統(tǒng)的開發(fā)過程，嚴格按照軟件工程規(guī)范進行，軟件編寫遵從國家標準。（2）仿真機應(yīng)用軟件是實現(xiàn)電廠仿真和培訓(xùn)功能的程序集合，投標人根據(jù)招標人提出的功能、仿真范圍和仿真程度開發(fā)出相應(yīng)的仿真軟件。主要包括：開發(fā)調(diào)試支撐軟件、診斷和測試軟件、仿真機對象模型軟件、工程師/教練員臺功能軟件、就地操作臺功能軟件、計算機監(jiān)控系統(tǒng)（DCS、DEH等）仿真軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件等。（3）所有源程序必須有詳盡的流程圖和注解，注解包括前奏和功能注解兩部分，對軟件的功能進行描述，重要數(shù)據(jù)（變量）要特加說明。（4）具有強大的調(diào)試、維護、診斷和開發(fā)能力。（5）實時響應(yīng)能力強。（6）具有較強的文本文件管理功能。（7）所有軟件必須是正版軟件。招標人有永久的使用權(quán)，并保證招標人能自行完善和開發(fā)全部仿真功能，投標人應(yīng)對提供的所有軟件提供免費升級服務(wù)。（8）便于工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)掌握。（9）需要向招標人提供的仿真機軟件包括仿真機模型軟件、仿真機建模軟件等所有開發(fā)工具以及第三方軟件。（10）需要向招標人提供支撐軟件與工具軟件應(yīng)具備良好的互連性和擴展性，與第三方產(chǎn)品具備互操作性。3.2.仿真機軟件內(nèi)容投標人提供的仿真機軟件應(yīng)能連續(xù)、實時地仿真機組正常、非正常、緊急狀態(tài)操作完整的過程，是全物理過程的數(shù)學(xué)模型，其逼真度和仿真范圍應(yīng)與機組控制系統(tǒng)一致。投標人提供的仿真機軟件至少有以下內(nèi)容：機組模型軟件應(yīng)以本期機組的生產(chǎn)工藝流程、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、機組設(shè)計計算或機組運行數(shù)據(jù)資料為依據(jù)。過程模型應(yīng)以實際物理過程為基礎(chǔ)，遵循質(zhì)量守恒、能量守恒和動量守恒定律，采用燃氣－蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組相關(guān)專業(yè)對過程的數(shù)學(xué)描述方法建立。難于用基本原理建立數(shù)學(xué)描述的局部系統(tǒng)可采用相關(guān)專業(yè)公認的經(jīng)驗公式、擬合函數(shù)等方法建立。應(yīng)是可反映機組各種可能運行工況動態(tài)和靜態(tài)特性，且能滿足實時運算要求的數(shù)學(xué)模型。該模型能夠?qū)θ細猓羝?lián)合循環(huán)機組設(shè)備及系統(tǒng)全范圍和生產(chǎn)全過程進行實時連續(xù)的仿真。應(yīng)能接受所有的仿真操作輸入，并計算產(chǎn)生機組中供監(jiān)視、控制和其他運行用途的仿真計算數(shù)據(jù)輸出。應(yīng)使仿真機組的靜態(tài)特性和動態(tài)特性與本期機組相同或相似。應(yīng)以模塊化建模的方法建立。燃機控制系統(tǒng)應(yīng)采用“翻譯”技術(shù)，仿真結(jié)果應(yīng)與參考機組相一致?？刂葡到y(tǒng)軟件：余熱發(fā)電部分實現(xiàn)1:1的仿真，調(diào)節(jié)特性和控制邏輯應(yīng)與本期機組相同?？刂葡到y(tǒng)采用虛擬DPU技術(shù)進行模擬。操作員站仿真軟件：應(yīng)實現(xiàn)本期機組運行人員所使用的操作員站人機界面功能的仿真。運行人員監(jiān)視使用的畫面應(yīng)實現(xiàn)1:1的仿真，操作方式和功能應(yīng)與本期機組相同。畫面更新操作的響應(yīng)、速度與本期機組的相同。就地操作員站軟件：應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)與運行相關(guān)的就地操作的仿真。教練員（工程師）軟件：應(yīng)提供方便教練員靈活控制仿真機和監(jiān)視受訓(xùn)人員操作，實現(xiàn)仿真功能的軟件。支撐軟件：支撐仿真機開發(fā)機組模型的編程、分調(diào)、聯(lián)調(diào)、維護、修改（或更新）圖紙，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫管理和實時運行的軟件。診斷