[发明专利]基于数据的低温低气压环境发电机组运行仿真系统

摘要

本发明给出了一种基于数据的低温低气压环境发电机组运行仿真系统，采用可编程逻辑控制器等建立半实物仿真系统，通过输入输出模块模拟执行元件和传感器的工作，给出了可编程逻辑控制器中发电机组启动过程、稳定运行、扰动运行以及环境温度等状态仿真方法，仿真基于历史运行数据建立模型，避免了由于缺乏机理研究造成的建模困难。本发明提供的仿真系统能够在设计阶段为低温低压环境下的发电机组运行平台的研制提供验证和测试手段，同时基于数据的仿真方法对其他复杂装备的运行仿真也有借鉴意义。

主权项

一种基于数据的低温低气压环境发电机组运行仿真系统，其特征在于：包括可编程逻辑控制器(PLC)、输入输出(I/O)站点、监控计算机和交换机；其中，所述可编程逻辑控制器中包括启动过程状态仿真模块、稳定运行状态仿真模块、扰动运行状态仿真模块和运行环境温度仿真模块四个仿真模块；运行仿真系统与发电机组相应的控制系统相连；所述可编程逻辑控制器是运行仿真系统的计算中心，根据其内的各仿真模块的功能模拟低温低气压环境下发电机组的运行状态及信号输入与输出；输入输出站点用于控制信号输入和状态信号输出，每个输入输出站点由若干可编程逻辑控制器输入模块和输出模块构成，输入输出站点的数量根据仿真系统信号数量确定；采用可编程逻辑控制器模拟量和数字量输入模块，分别采集控制系统的模拟量输出和数字量输出控制信号；采用可编程逻辑控制器模拟量和数字量输出模块分别用于运行仿真系统的模拟量和数字量信号输出，为控制系统提供信号输入；为了仿真温度传感器信号输出，在输入输出站点中采用模拟量输出模块，可编程逻辑控制器根据待输出温度值进行工程量变换，控制系统对其进行采集并进行相应的工程量变化得到温度值；输入输出站点的输入模块和控制系统的输出模块之间，以及输入输出站点的输出模块和控制系统的输入模块之间，对应的信号端口具有相适应的电平，或通过信号转换电路使相互之间的电平相适应，使模块对应端口相连；可编程逻辑控制器和各输入输出站点通过控制网络或可编程逻辑控制器扩展槽连接，可编程逻辑控制器配置有以太网通信模块；监控计算机用于仿真系统参数设定和仿真过程监控，可编程逻辑控制器通过其以太网通信模块以及交换机与监控计算机连接。