隨著國家電力行業(yè)的快速發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，火電廠的國產(chǎn)化已成為提升國家能源安全和自主創(chuàng)新能力的重要途徑。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮中，仿真技術(shù)作為智能制造的核心技術(shù)之一，其國產(chǎn)化進(jìn)程對于提升工業(yè)競爭力具有重要意義。近日，和利時圓滿完成了廣西廣投北海發(fā)電有限公司660MW跨平臺國產(chǎn)化仿真項目的驗(yàn)收，這不僅標(biāo)志著和利時在仿真技術(shù)領(lǐng)域取得了重大突破，也為工業(yè)軟件的全面自主可控奠定了更加堅實(shí)的基礎(chǔ)。

項目背景

火電廠仿真技術(shù)是電力系統(tǒng)運(yùn)行管理、人員培訓(xùn)、設(shè)備維護(hù)和技術(shù)研發(fā)的重要工具。通過高精度全流程的工藝數(shù)字孿生模型，可有效提高火電廠的運(yùn)行效率和安全性，降低實(shí)際運(yùn)行中的風(fēng)險。目前，火電控制系統(tǒng)已經(jīng)逐步推進(jìn)國產(chǎn)化技術(shù)，因此面向100%國產(chǎn)化控制系統(tǒng)的仿真技術(shù)的研發(fā)和落地已是迫在眉睫。

該電廠的控制系統(tǒng)為和利時完全國產(chǎn)HOLLiAS MACS V7控制系統(tǒng)，運(yùn)行人員的崗前培訓(xùn)顯得尤為迫切。為此，和利時為用戶提供定制化軟件解決方案，開發(fā)出了支持完全國產(chǎn)控制系統(tǒng)的跨平臺使用仿真系統(tǒng)，為現(xiàn)場運(yùn)行人員的模擬操作應(yīng)用奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

項目實(shí)施情況

和利時工軟仿真系統(tǒng)依托以能量、質(zhì)量、動量守恒原理為核心建立的流網(wǎng)算法，采用“機(jī)理圖形化數(shù)學(xué)模型+虛擬DPU”技術(shù)，使之與和利時M7系列DCS控制軟件有機(jī)結(jié)合，具備操作培訓(xùn)、考試、熱控培訓(xùn)、事故演練、控制驗(yàn)證與優(yōu)化、工藝學(xué)習(xí)與優(yōu)化等功能，真實(shí)地模擬現(xiàn)場環(huán)境并正確反映有關(guān)環(huán)境參數(shù)對機(jī)組運(yùn)行帶來的影響，為電廠人員的模擬操作應(yīng)用奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。具備如下功能：

工藝仿真：汽機(jī)、鍋爐、電氣、脫硫、脫硝、精處理、尿素制備

事故模擬：真實(shí)還原模擬各種現(xiàn)場故障

自動評分：正常操作、事故處操作處理的自動評分

分組功能：可整體演練，亦可分組培訓(xùn)

硬手操：盤臺硬手操、畫面軟手操

熱工培訓(xùn)：工程組態(tài)、PID整定、邏輯驗(yàn)證等

由于采用虛擬DPU技術(shù)，仿真機(jī)與現(xiàn)場操作畫面及邏輯高度一致，仿真系統(tǒng)框架與實(shí)際現(xiàn)場數(shù)據(jù)對照關(guān)系如下圖所示：

項目亮點(diǎn)

本項目使用的DCS系統(tǒng)為杭州和利時自動化有限公司生產(chǎn)的HOLLiAS_MACS V7控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)為和利時應(yīng)用在火電機(jī)組的首臺套M7系統(tǒng)完全國產(chǎn)化仿真項目。從硬件到軟件，從數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)到芯片全面實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化；針對新一代國產(chǎn)主控K-CU12研發(fā)的虛擬DPU技術(shù)，使得仿真機(jī)與現(xiàn)場操作畫面及邏輯高度一致，可直接通過恢復(fù)現(xiàn)場工程備份的形式來確保仿真機(jī)的操作畫面與控制邏輯的高度一致，從而確保人員培訓(xùn)的有效性，并且可以作為現(xiàn)場邏輯驗(yàn)證和技術(shù)改造的有效抓手，提高實(shí)際生產(chǎn)效率；仿真系統(tǒng)軟件全部實(shí)現(xiàn)源碼級跨平臺，一套軟件源碼適配多種操作系統(tǒng)編譯構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)跨平臺/跨語言的數(shù)據(jù)交換，便捷的部署到不同操作系統(tǒng)；

圖/和利時仿真畫面

圖/和利時仿真畫面

圖/和利時仿真畫面

項目意義

該項目從前期硬件開箱、項目測試到圓滿驗(yàn)收，嚴(yán)格執(zhí)行各項規(guī)范要求，廣西廣投北海發(fā)電有限公司對和利時優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品技術(shù)表示充分肯定，并對項目團(tuán)隊嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的工作態(tài)度、過硬的技術(shù)水平給予高度贊揚(yáng)。

項目的順利驗(yàn)收，有效助力首臺套國產(chǎn)化電力用戶得到全面而及時的培訓(xùn)，更使得和利時完全國產(chǎn)化控制系統(tǒng)的跨平臺仿真方案由研發(fā)走向成功應(yīng)用，為火電行業(yè)打開全面國產(chǎn)化局面提供強(qiáng)有力支撐。