电站仿真机逻辑保护及控制系统软件的开发

发布时间：2022-10-03 22:04

　　随着控制系统和计算机技术的发展，我国电力工业的自动化水平有了显著提高。集散式控制系统（Distributed Control System，简称DCS）在电厂的运行控制中得到广泛应用，与之相适应，出现了基于DCS系统的全CRT仿真机。随着仿真机类型的变化，必然会导致仿真机开发工具的开发和改进。 以贵州习水电厂135MW机组仿真机的开发为实例，本文建立了以电气系统为对象的动态数学模型，开发了一个基于DCS电站仿真机的控制组态软件，并应用该组态软件设计了对象机组的逻辑保护（包括电气逻辑）及控制部分的仿真软件。 该软件以FOXBORO DCS为主要参照对象，有别于传统的仿真机，它将整个系统的逻辑及控制与模型本身分离开来，并开发了组态系统提供给用户进行组态。其逻辑保护和控制部分的组态在操作站管理系统进行，不用加入模型，也不用生成控制源代码，因此很自然的就实现了在线调整、实时控制等类同于实际现场的模式。在本课题中，控制、逻辑保护和电气逻辑仿真软件主要包含热工控制中一些常用的代数和逻辑运算。它以FOXBORO的DCS控制系统为主要参考模式，采用填表的方式进行... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 文献综述及课题背景
    1.1 仿真培训装置的发展及现状
        1.1.1 电站仿真培训装置的发展
        1.1.2 全CRT仿真培训装置的开发
    1.2 DCS控制系统
        1.2.1 DCS控制系统的发展
        1.2.2 DCS控制系统在火电厂里的应用
        1.2.3 火电厂DCS的发展趋势
    1.3 集散控制系统组态软件
        1.3.1 组态软件的发展和现状
        1.3.2 组态软件的作用
        1.3.3 组态软件的组成
    1.4 课题内容
        1.4.1 课题背景
        1.4.2 课题内容
        1.4.3 课题的目标和主要工作
        1.4.4 课题意义及特点
2 仿真对象模型－电气模型
    2.1 总体简介
        2.1.1 模拟对象简介
        2.1.2 仿真系统简介
        2.1.3 模块划分和建模方法
    2.2. 网控及励磁系统
    2.3 发电机本体模型
        2.3.1 系统简介
        2.3.2 数学模型
    2.4 厂用电系统
    2.5 并网模块
    2.6. 电气保护系统
3 逻辑保护和控制系统及其在仿真机中的实现
    3.1 热工逻辑保护
    3.2 电气逻辑保护
    3.3 逻辑运算
    3.4 逻辑控制系统的实现
    3.5 逻辑控制的程序设计语言
    3.6 在仿真机中的实现
4 控制系统组态
    4.1 组合模块（Compound）和模块（Block）的概念
    4.2 组合模块（Compound）和模块（Block）的功能
        4.2.1 ACCUM（Accumulator）积算模块
        4.2.2 AIN（Analog Input）模拟信号输入模块
        4.2.3 AOUT（Analog Output）
        4.2.4 BIAS（Bias）偏置模块
        4.2.5 BLNALM（Boolean Alarm）布尔（开关/逻辑状态）报警模块
        4.2.6 BOOL（Boolean Variable）
        4.2.7 CALC（Calculator）计算模块
        4.2.8 CALCA（Advanced Calculator）高级计算模块
        4.2.9 CIN（Contact Input）
        4.2.10 COUT（Contact Out）开关信号输出模块
        4.2.11 LIM（Limiter）位置和速率限制模块
        4.2.12 LOGIC（Logic）模块逻辑运算模块
        4.2.13 MAIN（Multiple Analog Input）多点模拟输入模块
        4.2.14 MATH（Mathematics）数学模块
        4.2.15 MCIN（Multiple Contact Input）多点开送信号输入模块
        4.2.16 MCOUT（Multiple Contact Out）多点开关信号输出模块
        4.2.17 MTR（Message Generator）马达控制输出模块
        4.2.18 PID（Proportional,Integeal,Derivative）比例－积分－微分控制模块
        4.2.19 PIDA（Additive PID）带附加功能的PID模块
        4.2.20 RAMP（Ramp）斜坡信号发生模块
        4.2.21 STALM（State Alarm）状态报警模块
        4.2.22 STATE（State Alarm）状态模块
    4.3 ICC组态器
        4.3.1 控制组态程序可编辑的工作区域
        4.3.2 Compound编辑菜单
        4.3.3 Block编辑菜单
        4.3.4 Compound/Block参数
        4.3.5 模块的初始化
        4.3.6 功能块组合（Compound）的参数
        4.3.7 模块（Block）参数
    4.4 数学模型
        4.4.1 参数结构
        4.4.2 参数值的传递
    4.5 本章小节
5 组态软件的应用
    5.1 电气操作界面
    5.2 控制系统组态
    5.3 系统测试的步骤
6 结论
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]200MW机组电气部分进入DCS的工程实践[J]. 张世才,马呈霞,岳和平,杨尚谦,薛贵成,田年盛,师海营.  西北电力技术. 2001(01)
[2]电气系统监控纳入DCS应用的探讨[J]. 邱华.  湖北电力. 1999(04)
[3]全CRT电站培训仿真机的设计与实现[J]. 苟小龙,何祖威,唐胜利,杨晨.  系统仿真学报. 1999(06)
[4]过程控制技术的发展、现状与展望[J]. 朱学峰.  测控技术. 1999(07)
[5]紧凑型火电站仿真培训器[J]. 何祖威，唐胜利，杨晨，钟岷秀，陈天信.  系统仿真学报. 1999(03)
[6]DCS、PLC与现场总线系统在电厂的应用发展[J]. 曾华林.  湖南电力. 1999(02)
[7]基于Windows95过程控制图形生成工具的开发[J]. 向文国.  微计算机信息. 1999(01)
[8]基于WindowsNT的过程控制组态及仿真软件包的开发[J]. 郑震宇,周立赵霞,许晓鸣.  微计算机信息. 1998(05)
[9]控制系统仿真的开放性图形化自动建模集成环境[J]. 程芳真,蒋滋康.  清华大学学报(自然科学版). 1998(09)
[10]工业控制组态软件的体系结构设计[J]. 伊红卫.  微计算机信息. 1997(05)



本文编号：3684903