和利時OTS仿真系統賦能神華福能鴻山電廠仿真培訓系統改造升級

神華福能鴻山電廠由神華（福建）能源有限責任公司和省能源集團共同出資建設，是福建省率先建成的“首個兩臺百萬千瓦級超超臨界火電機組”。

福能鴻山電廠原有仿真機于2016年投入使用，在使用過程中存在操作畫面與DCS操作畫面不一致、無法查看控制邏輯、SOE報警等問題，與現場偏差較大，無法滿足多人同時培訓的需求。為了提升仿真機培訓效果， 2020年客戶提出改造需求， 和利時集團旗下北京和利時工業軟件有限公司（以下簡稱“工軟公司”）為客戶提供定制化軟件解決方案，為1000MW機組電廠的順利實施和現場實施人員的模擬操作應用奠定堅實的基礎。

1.項目背景

項目同步建設脫硫、脫硝、電除塵等先進環保設施，汽機采用一次中間再熱、單軸四缸四排汽、沖動凝汽式、八級回熱抽汽的方式，同時鍋爐為超超臨界參數變壓直流爐，采用對沖燃燒方式、固態排渣、單爐膛、一次中間再熱等先進技術，可有效降低項目能耗。

 和利時仿真機畫面

和利時仿真畫面

2.項目實施情況

工軟公司仿真系統依托以能量、質量、動量守恒原理為核心建立的流網算法，采用“機理數學伯努利模型+虛擬DPU”技術，使之與和利時MACS系列DCS控制系統有機結合，具備操作培訓、熱控培訓、事故演練、控制驗證與優化、工藝學習與優化等功能，真實地模擬現場環境并正確反映有關環境參數對機組運行帶來的影響，為1000MW機組電廠的順利實施和現場實施人員的模擬操作應用奠定堅實的基礎。具備如下功能：

n  工藝仿真：汽機、鍋爐、電氣、脫硫脫硝、精處理

n  事故評分：正常操作、事故處理、自動評分仿真

n  分組功能：可整體演練，亦可分組培訓

n  硬手操：盤臺硬手操、畫面軟手操

n  熱工培訓：工程組態、PID整定  

由于采用虛擬DPU技術，仿真機與現場操作畫面及邏輯高度一致，仿真系統框架與實際現場數據對照關系如下圖所示：

3.項目亮點：

3.1 亮點一：和利時首套總線型仿真平臺設計

  本項目DCS系統為和利時生產的HOLLiAS_MACS V6控制系統。該系統支持OPC協議和ModBus協議，可實現與第三方系統連接。

上位機通過和利時自主開發的工業以太網協議HSIE與下位機傳遞數據。下位機通訊采用Profibus-DP總線，同時支持HART總線。該分散控制系統包含DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH、BPS、MEH、ECS等功能。和利時MACS-SM現場控制站集成PROFIBUS-DP現場總線技術，現場標準DP儀表設備由DPY-LINK接入上級DP總線系統，現場PA儀表設備經由DP/PA LINK接入上級DP總線系統。

仿真實施中需要針對總線型的設備及模型進行單獨處理，對于DP\PA的POU方案頁通訊點，通過編寫SIMEXCEL自動轉換工具進行批量提取，以中間點的模式跟仿真平臺進行通訊，實現各項參數的通訊。

3.2 亮點二：項目獲大唐集團專家組認可

該項目由大唐集團仿真專家組進行驗收，在為期兩周的驗收過程中，各位專家對于仿真機的正常啟停機操作、故障仿真、就地仿真、CCS協調、機組參數等各個方面進行了詳細的測試，和利時以先進的產品、技術和專業的實施團隊贏得專家組的認可，為工軟公司仿真業務在火電行業的進一步拓展打下了良好基礎。

4. 項目意義：

神華福能鴻山電廠表示，項目一開始就面臨著現場任務重、時間緊、新冠疫情等諸多困難，為確保項目進度，和利時項目團隊及時溝通，制定合理的測試計劃，定期匯報項目進度。同時為確保仿真系統質量，測試期間和利時工作人員常常加班加點，任勞任怨，最終確保項目高效優質地完成。

該項目正式驗收投運至今，和利時仿真系統運行穩定、安全可靠，神華福能鴻山電廠對和利時優質的產品技術表示充分肯定，并對項目團隊嚴謹負責的工作態度、過硬的技術水平給予高度贊揚。

和利時仿真業務已有十多年，承擔了電廠等各類大型控制工程仿真培訓系統，和利時共實施完成：

電力行業仿真系統 1000MW、600MW、300MW 、熱電、燃機、生物質、垃圾發電等各種不同類型機組共150 余套；

石油化工行業仿真系統煉油、乙烯、煤制氣、合成氨、己內酰胺、LNG 等各種裝置共50 余套；

教儀仿真實訓工廠系統共 50 余套，并與各類高等院校建立了廣泛合作關系。