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

福能鴻山電廠原有仿真機(jī)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(bào)警等問題，與現(xiàn)場偏差較大，無法滿足多人同時(shí)培訓(xùn)的需求。為了提升仿真機(jī)培訓(xùn)效果， 2020年客戶提出改造需求， 和利時(shí)集團(tuán)旗下北京和利時(shí)工業(yè)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(jī)組電廠的順利實(shí)施和現(xiàn)場實(shí)施人員的模擬操作應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.項(xiàng)目背景

項(xiàng)目同步建設(shè)脫硫、脫硝、電除塵等先進(jìn)環(huán)保設(shè)施，汽機(jī)采用一次中間再熱、單軸四缸四排汽、沖動凝汽式、八級回?zé)岢槠姆绞?，同時(shí)鍋爐為超超臨界參數(shù)變壓直流爐，采用對沖燃燒方式、固態(tài)排渣、單爐膛、一次中間再熱等先進(jìn)技術(shù)，可有效降低項(xiàng)目能耗。

 和利時(shí)仿真機(jī)畫面

和利時(shí)仿真畫面

2.項(xiàng)目實(shí)施情況

工軟公司仿真系統(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)理數(shù)學(xué)伯努利模型+虛擬DPU”技術(shù)，使之與和利時(shí)MACS系列DCS控制系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，具備操作培訓(xùn)、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1000MW機(jī)組電廠的順利實(shí)施和現(xiàn)場實(shí)施人員的模擬操作應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。具備如下功能：

n  工藝仿真：汽機(jī)、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(xùn)

n  硬手操：盤臺硬手操、畫面軟手操

n  熱工培訓(xùn)：工程組態(tài)、PID整定  

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：

3.項(xiàng)目亮點(diǎn)：

3.1 亮點(diǎn)一：和利時(shí)首套總線型仿真平臺設(shè)計(jì)

  本項(xiàng)目DCS系統(tǒng)為和利時(shí)生產(chǎn)的HOLLiAS_MACS V6控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持OPC協(xié)議和ModBus協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)與第三方系統(tǒng)連接。

上位機(jī)通過和利時(shí)自主開發(fā)的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議HSIE與下位機(jī)傳遞數(shù)據(jù)。下位機(jī)通訊采用Profibus-DP總線，同時(shí)支持HART總線。該分散控制系統(tǒng)包含DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH、BPS、MEH、ECS等功能。和利時(shí)MACS-SM現(xiàn)場控制站集成PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線技術(shù)，現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)DP儀表設(shè)備由DPY-LINK接入上級DP總線系統(tǒng)，現(xiàn)場PA儀表設(shè)備經(jīng)由DP/PA LINK接入上級DP總線系統(tǒng)。

仿真實(shí)施中需要針對總線型的設(shè)備及模型進(jìn)行單獨(dú)處理，對于DP\PA的POU方案頁通訊點(diǎn)，通過編寫SIMEXCEL自動轉(zhuǎn)換工具進(jìn)行批量提取，以中間點(diǎn)的模式跟仿真平臺進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)參數(shù)的通訊。

3.2 亮點(diǎn)二：項(xiàng)目獲大唐集團(tuán)專家組認(rèn)可

該項(xiàng)目由大唐集團(tuán)仿真專家組進(jìn)行驗(yàn)收，在為期兩周的驗(yàn)收過程中，各位專家對于仿真機(jī)的正常啟停機(jī)操作、故障仿真、就地仿真、CCS協(xié)調(diào)、機(jī)組參數(shù)等各個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的測試，和利時(shí)以先進(jìn)的產(chǎn)品、技術(shù)和專業(yè)的實(shí)施團(tuán)隊(duì)贏得專家組的認(rèn)可，為工軟公司仿真業(yè)務(wù)在火電行業(yè)的進(jìn)一步拓展打下了良好基礎(chǔ)。

4. 項(xiàng)目意義：

神華福能鴻山電廠表示，項(xiàng)目一開始就面臨著現(xiàn)場任務(wù)重、時(shí)間緊、新冠疫情等諸多困難，為確保項(xiàng)目進(jìn)度，和利時(shí)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)及時(shí)溝通，制定合理的測試計(jì)劃，定期匯報(bào)項(xiàng)目進(jìn)度。同時(shí)為確保仿真系統(tǒng)質(zhì)量，測試期間和利時(shí)工作人員常常加班加點(diǎn)，任勞任怨，最終確保項(xiàng)目高效優(yōu)質(zhì)地完成。

該項(xiàng)目正式驗(yàn)收投運(yùn)至今，和利時(shí)仿真系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠，神華福能鴻山電廠對和利時(shí)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品技術(shù)表示充分肯定，并對項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)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)。

和利時(shí)仿真業(yè)務(wù)已有十多年，承擔(dān)了電廠等各類大型控制工程仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，和利時(shí)共實(shí)施完成：

電力行業(yè)仿真系統(tǒng) 1000MW、600MW、300MW 、熱電、燃機(jī)、生物質(zhì)、垃圾發(fā)電等各種不同類型機(jī)組共150 余套；

石油化工行業(yè)仿真系統(tǒng)煉油、乙烯、煤制氣、合成氨、己內(nèi)酰胺、LNG 等各種裝置共50 余套；

教儀仿真實(shí)訓(xùn)工廠系統(tǒng)共 50 余套，并與各類高等院校建立了廣泛合作關(guān)系。