火电机组半实物仿真平台监控系统设计与实现

孙宇贞， 彭道刚， 于会群， 李 芹， 徐春梅

(上海电力大学 自动化工程学院，上海发电过程智能管控工程技术研究中心，上海 200090)

0 引 言

半实物仿真也称硬件在回路仿真(Hardware In The Loop Simulation，HILS)，是将数学模型、实体模型和系统的实际设备联系在一起进行运行的仿真系统[1-2]。与纯计算机软件仿真相比，半实物仿真是一种更接近实际的仿真试验技术[3]，具有有效性、可重复性、经济性、安全性等诸多优点[4-5]。随着计算机控制技术的不断发展和集成度的提高，基于半实物仿真系统的方案在航空航天、武器设计、机械制造、电力等各个领域得到了越来越广泛的应用[6-7]，在连续型流程生产工业也有越来越多的应用案例[8-11]。近年来在高校的学科平台建设与实验领域，半实物仿真系统因其科学性和先进性，能够激发学生学习兴趣[12]，提高创新意识和实践能力[13-14]，也越来越得到重视[15-18]。

本文针对电力生产的主要企业——火力发电厂，研制了一套超超临界火力发电机组的半实物仿真平台，帮助学生直观理解和掌握现代化火力发电厂的生产工艺流程，针对其中的分散控制系统(Distributed Control System,DCS)进行逻辑组态和控制操作。通过半实物仿真平台，增加学生操作和体验的机会，将理论学习和实际工程技术紧密联系，提高解决问题的能力，为今后走上工作岗位打下坚实基础[19-21]。

1 超超临界火电机组半实物仿真平台

火电机组半实物仿真平台是以目前典型的超超临界火力发电装置为基础，机械设备按一定比例缩小，工艺流程适当简化，仪表和执行器采用实际设备运行，整个装置有一定的工程化概念。……