《上海科技报》大篇幅报道电自学院电站自动化平台建设
所属栏目:新闻动态 发布时间:2009-12-24

 

前言:  今年《上海科技报》设立了“走进高校实验室”的栏目,经学校党委宣传部负责人李家珉老师、张仙智老师的推荐,将于近期连续报道电自学院及兄弟学院学科平台、实验室的建设情况。

 

    1223日《上海科技报》大篇幅报道了我校电力与自动化工程学院上海市电站自动化技术重点实验室建设及应用情况,文章称:
  真实的电站生产过程中,所有设备及系统都需要有条不紊地运行,任何设备及系统发生故障都需要立即解决。然而这种情况在实际操作过程中不可能一蹴而就,需要有一个模拟仿真平台。在这个平台上,不仅电站运行人员可以进行仿真模拟操作,熟练掌握设备运行情况,而且科研人员能够进行各种控制系统设计、组态和调试及模拟电站出现的各种故障,得出解决问题的最佳方案。在上海电力学院的电力与自动化工程学院中,就有这样一个满足需要的上海市电站自动化技术重点实验室。在上海市属高校高水平特色发展项目
大型火电站综合自动化系统平台的资助下,学校与上海大学等单位合作,经过四年的努力,建成了大型火电站激励式仿真与控制系统研究平台、智能仪器与现场总线研究平台、核电运行与仿真研究平台、火电厂厂级监控信息与运行优化系统研究平台等,为培养合格的电站自动化与信息化人才,以及开展电站自动化相关的共性技术研究提供了有效的支撑。
  火电站仿真系统
  身临其境般的运作感受
  不知您对火电站的构成是否了解,普通的火电站工作原理主要是靠煤等燃料在锅炉中燃烧加热水使之成为蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转做功,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。因此,火电站的主要设备是锅炉、汽轮机、发电机以及各种辅助系统,其工艺过程非常复杂,必须由相应的控制系统进行自动化控制。传统采用手动控制方式已经不能满足目前经济社会发展的需要。
  在上海市电站自动化技术重点实验室里,虽然没有锅炉、汽轮机、发电机等实物系统及设备,但在上海市委属高校高水平特色发展项目的资助下,先后建成了300兆瓦循环流化床机组和600兆瓦超临界燃煤机组的基于虚拟DCS的激励式全范围仿真系统。在该仿真系统上,科研人员建立电力生产过程的全物理过程数学模型,真实反映机组的各种正常工况、异常现象和事故状态,学生和培训人员可以在这个平台上就能身如其境,不仅可以直观地了解操作程序和操作方法,还可以亲手操作,实地进行训练。
  该系统不仅能对电厂运行人员和管理人员进行机组启停、正常运行和故障处理等全方位培训,还具有电厂分散控制系统工程师站的全部功能,能对电厂热控人员进行机组控制系统组态及自动调节系统参数整定等工作全方位培训,以使受训学员全面掌握机组控制系统适应工艺系统工况变化的能力。
  此外,从事电站自动化的研究人员还可结合电厂实际情况,在该仿真系统上进行各种电厂控制系统的研究和设计工作,包括分析和修改控制逻辑、组态参数、监控画面等工作。通过系统的通信接口,还可进行更深层次的课题研究,如发电机组性能监测与能损分析、火电厂热工系统先进控制技术、发电机组智能负荷优化分配与经济调度技术等应用型研究,为火电厂提供科研服务,促进电力生产企业的节能减排工作。

  核电站仿真系统
  监视与操作方便易行
  核电站用的燃料是铀。工作原理是用铀制成的核燃料在反应堆的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。
  但是目前我国的核电建设处于起步阶段,国内只有4座运营核电站。而且由于核电系统中有放射性物质的产生,其运行和防御措施也是相当严密的。光是书本的知识无法满足实际的需要,虽然各大核电站带有自身的核电站仿真机系统,但是对于大量核电工作技术人员的培养和培训仍然存在问题。
  而在上海市电站技术自动化重点实验室里,这个问题得到了解决。他们与国家核动力运行研究所合作开发了核电仿真监控统平台。记者看到这套系统平台上,核电工艺过程、控制逻辑及核功率、电功率等的大小一目了然。科研人员告诉记者,在这个平台上,大学生和培训人员可以亲身经历核电站的运行流程,了解所有的参数和核电各组成的不同状态,根据需要进行实时操作,并掌握各种控制算法和逻辑的组态。
  此外,该平台也可以模拟核电站运行中出现的各类故障,由科研人员指导大学生和培训人员解决实际问题。
  目前该实验室还在与国核自仪系统工程有限公司商讨合作事宜,希望在这个平台上联合开发一些核电保护控制技术,促进我们核电事业的发展。