電力系統仿真

電力系統仿真

電力系統仿真,是指利用虛擬現實技術,將現實世界的工業廠房及設備在計算機中虛擬化,利用資料庫技術、數據採集與監視控制技術,將生產設備的運行狀態參數實時傳回虛擬電站系統中,在三維虛擬場景中即可實現對設備的查詢管理。

定義,電站仿真技術,各個模組,

定義

1) 電廠建設過程及發電工藝過程仿真
電力系統仿真
在電廠建設前常需要對不同的建設方案進行評估和選擇,建設過程的虛擬仿真可以直觀地展示從平整土地到土建、設備安裝與調試的整個過程,對於分析建設過程的物流效率、環保效應、建設成本等都有很大幫助。此外虛擬仿真技術還可以對電廠發電的工藝過程進行可視化仿真,展示煤循環、水循環、廢水處理、變電與輸電等過程。因此電廠建設過程仿真不僅可用於電廠建設者評估不同的建設方案,還可以為電廠方案提供者在電站項目投標中展示自己的方案提供新的手段。
2) 電力設備的虛擬操作培訓與考核
目前高壓電氣設備的操作培訓是基於實物進行的,由於高壓導致一定的危險性存在,且無法記錄操作者的每一步操作是否都符合規範,互動式虛擬操作技術與電路仿真技術相結合可以建立虛擬的電氣設備和各種儀表,操作者可以互動地選擇不同的儀表來,通過動態連線來進行各類試驗,前台的虛擬仿真將操作者的連線反饋給後台的電路計算仿真,計算結果數據實時傳輸到前台,前台根據計算結果顯示操作者的操作應該引起的結果,包括指針儀表、數字式儀表等儀表顯示數據、由於電流電壓過大導致的過熱、電火花等現象,從而實現高壓試驗的實時互動式操作仿真。同時操作者的每一步操作動作均可以以數據和視頻的方式保存下來,供隨後的考核和評估,也可以用於其他學員學習。

電站仿真技術

電站仿真系統,是將仿真技術套用於電站所構建的仿真系統,目前主要用於人員培訓。其稱呼還有很多,比如電廠仿真系統,電站仿真培訓系統,電廠仿真培訓系統,電站模擬培訓器,電廠模擬培訓器,電站仿真機,電廠仿真機,等等。現代電站仿真技術的發展,給電力工業的安全生產提供了堅強的物質基礎;電站機電一體化的普遍套用,自動化水平不斷提高,又不斷地給電站仿真技術提出了新的課題。電站仿真技術的合理套用與電力安全生產已經密不可分。
從20世紀50年代開始,西方幾個主要已開發國家,由於核電站安全運行的需求,開始研製核反應堆和核電站的操作模擬培訓器。到20世紀70年代,已建起了相當數量的核電站培訓仿真中心,對提高運行人員的操作水平,起到了非常重要的作用。我國最初沒有自己的仿真技術,到20世紀80年代初,清華大學熱能工程系開始研製自己的電站模擬培訓系統,並於1982年完成了我國第一台電站仿真機的研製。
隨著單元發電機組容量越來越大,系統越來越複雜,對它的經濟運行、安全生產提出了更高的要求,仿真系統是實現這個目的的最佳途徑。通過仿真系統可以最佳化運行過程,可以培訓操作人員。電站仿真系統己成為電站建設與運行中必須配套的裝備。早期培訓用仿真機大都包含對DCS系統的仿真,但往往比較簡單,基本都是“黑盒子”模型,與實際系統有著很大的差別。其主要作用是對機組運行人員的培訓。現代的仿真系統,不但可用於對運行人員培訓,而且可對熱控人員進行DCS組態與培訓。
另外,針對新型發電技術,也有相應的仿真機問世,例如循環流化床電站仿真機,超臨界機組電站仿真機,整體煤氣化聯合循環)電站仿真機、垃圾焚燒電站仿真機,等等。
現代的電站仿真技術,比早期的電站仿真有了非常大的發展,具有不可比擬的優勢。但隨著技術的進步和實踐,性能不斷趨於完善,涉及的領域和服務功能將更為廣泛。
(1)電站仿真目前最小仿真步長達到10個毫秒,是否實現精度更高的仿真周期,將是一個研究的方向。
(2)由於仿真功能的強大,仿真機已經納入電力培訓領域上崗前的必備內容。隨著技術的發展和實踐,電站仿真系統在電力生產的安全管理、事故分析、經濟運行、調節最佳化等方面的模擬實驗上,將得到更為廣泛的套用。
(3)建模理論和方法,仍然是推動仿真技術進步發展的重點研究方向。它是系統仿真可持續發展的基礎。

各個模組

虛擬仿真培訓模組
1、電力設備操作仿真培訓。
2、電力設備安裝培訓。
3、變電站巡視檢查培訓。
4、變電站施工培訓。
虛擬瀏覽展示模組
1、變電站虛擬瀏覽。
2、變電站實時展示。
3、變電站網路發布。
4、變電站線上互動。
虛擬電力監控模組
1、任意實時切換場景。
2、實時監控場景信息。
3、實時操作場景設備。
4、設備運行狀態參數實時反饋。
電力工程規劃設計模組
1、預構仿真規劃模型。
2、直觀表現設計外觀。
3、實時方案切換對比。
4、方便設計規劃評估。
電力事故演練調查模組
1、完善事故應對方案。
2、提高事故預警能力。
3、分析調查事故原因。
4、提高電網安全運行能力。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們