燃氣分布式發(fā)電系統(tǒng)的硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種燃氣分布式發(fā)電系統(tǒng)的硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)，屬于燃氣分布式發(fā)電系統(tǒng)技術領域。
【背景技術】
[0002]一般在系統(tǒng)控制器開發(fā)的過程中，模型與仿真是重點，另外，在控制器軟件算法開發(fā)成型后，為了驗證和改進控制策略設計的全面性，還必須要對控制器與各分布式子設備之間進行大量的各種工況實驗，以發(fā)現(xiàn)設計中的問題和不足，實驗通過驗證后方可確定控制器的各種邏輯的正確性，驗證通過后控制器才能夠進入施工現(xiàn)場，進行現(xiàn)場調試。但分布式能源系統(tǒng)控制器具有智能決策優(yōu)化功能、負荷智能分配、動態(tài)負荷預測以及其程序復雜等特點，在一般現(xiàn)場很難對該分布式能源系統(tǒng)控制器進行全面的測試，而且如果測試過程中一旦遇到控制器程序問題，則很可能會對分布式能源站機組造成巨大的損害；另外，對于分布式能源系統(tǒng)控制器，還有一些其他的測試也是無法在現(xiàn)場完成的，如負荷突變測試等；同時在試驗過程中，也常會發(fā)生由于前一階段設計的缺陷，而導致實驗出現(xiàn)重大故障的問題，嚴重危及到實驗設備和實驗人員。因此，由于以上原因，分布式能源系統(tǒng)控制器進行現(xiàn)場實驗非常困難，風險性較大。那么就需要一種替代方案，既能達到控制系統(tǒng)測試的目的，又能保證安全，方便實驗室操作。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于，提供一種燃氣分布式發(fā)電系統(tǒng)的硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)，它可以有效解決現(xiàn)有技術中存在的問題，實現(xiàn)在實驗室中對燃氣分布式發(fā)電系統(tǒng)的分布式能源系統(tǒng)控制器進行全面測試驗證同時保證安全、方便實驗室操作的目的。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下的技術方案:一種燃氣分布式發(fā)電系統(tǒng)的硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)，包括:模型站、可控信號發(fā)生器、DCS控制柜和優(yōu)化站，所述的可控信號發(fā)生器分別與模型站和DCS控制柜連接，優(yōu)化站分別與模型站和DCS控制柜連接。
[0005]優(yōu)選的，所述的可控信號發(fā)生器與DCS控制柜通過1硬接線連接，從而使得系統(tǒng)中的信號傳輸方式同實際分布式能源站中的一樣，而且通過這種連接方式還能真實的測試出控制信號指令的響應時間。
[0006]前述的燃氣分布式發(fā)電系統(tǒng)的硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)中，所述的優(yōu)化站的個數(shù)為n，其中，n ^ 1，所述的η個優(yōu)化站分別與模型站和DCS控制柜之間及可控信號發(fā)生器與模型站之間通過以太網(wǎng)通訊連接；尤其是分布式能源站DCS同工作站、操作員站等一些控制器(即η個優(yōu)化站)采用以太網(wǎng)通訊方式連接，從而可以使得本實用新型的仿真系統(tǒng)適用于大多數(shù)分布式能源系統(tǒng)的仿真。
[0007]更優(yōu)選的，所述的可控信號發(fā)生器為N1-PXI控制器，從而可以進一步減小系統(tǒng)輸入輸出延時，提高系統(tǒng)的實時性和穩(wěn)定性。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型通過采用模型站、可控信號發(fā)生器、DCS控制柜和優(yōu)化站，尤其是通過采用可控信號發(fā)生器，從而可以將燃氣分布式三聯(lián)供系統(tǒng)中的其他外圍設備(如航改型燃氣輪機、微型燃機、燃氣內燃機、余熱鍋爐、溴化鋰制冷機、直燃機、熱泵、燃氣鍋爐、汽輪機等)的模型存儲起來并模擬產(chǎn)生流量、溫度、壓力、電量、用氣量、煙氣溫度等信號，從而解決了燃氣分布式能源系統(tǒng)的決策優(yōu)化系統(tǒng)在開發(fā)過程中無法在實際項目工程中進行就地測試驗證的問題(即實現(xiàn)了對優(yōu)化站中存儲的優(yōu)化方案進行就地測試驗證的目的)，使得燃氣分布式能源系統(tǒng)的決策優(yōu)化系統(tǒng)在實驗室環(huán)境下就可以進行測試，保證了安全同時方便了實驗室操作；此外，本實用新型中所述的可控信號發(fā)生器為N1-PXI控制器，從而可以進一步減小系統(tǒng)輸入輸出延時，提高系統(tǒng)的實時性和穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的一種實施例的結構連接示意圖。
[0010]附圖標記:1-模型站，2-可控信號發(fā)生器，3-DCS控制柜，4-優(yōu)化站。
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的說明。
【具體實施方式】
[0012]本實用新型的實施例1:一種燃氣分布式發(fā)電系統(tǒng)的硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)，如圖1所示，包括:模型站1、可控信號發(fā)生器2、DCS控制柜3和優(yōu)化站4，所述的可控信號發(fā)生器2分別與模型站I和DCS控制柜3連接，優(yōu)化站4分別與模型站I和DCS控制柜3連接。所述的可控信號發(fā)生器2與DCS控制柜3通過1硬接線連接。所述的優(yōu)化站4的個數(shù)為n，其中，η多1，所述的η個優(yōu)化站4分別與模型站I和DCS控制柜3之間及可控信號發(fā)生器2與模型站I之間通過以太網(wǎng)通訊連接。所述的可控信號發(fā)生器2為N1-PXI控制器。
[0013]實施例2:—種燃氣分布式發(fā)電系統(tǒng)的硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)，如圖1所示，包括:模型站1、可控信號發(fā)生器2、DCS控制柜3和優(yōu)化站4，所述的可控信號發(fā)生器2分別與模型站I和DCS控制柜3連接，優(yōu)化站4分別與模型站I和DCS控制柜3連接。
[0014]本實用新型的一種實施例的工作原理:本實用新型的硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)主要應用在燃氣分布式三聯(lián)供系統(tǒng)中，通過對系統(tǒng)中發(fā)出的電能、蒸汽、熱水以及制冷站的冷在模型站I中進行建模，再采用可控信號發(fā)生器2對各模型的輸入輸出參數(shù)進行模擬并將產(chǎn)生的流量、溫度、壓力、電量、用氣量、煙氣溫度等信號輸送到DCS控制柜3中，接著DCS控制柜3再將這些信號整理后輸送到優(yōu)化站4中進行優(yōu)化，優(yōu)化后的結果返回到DCS控制柜3中，最后DCS控制柜3再將控制信號送到可控信號發(fā)生器4中，將模型的輸入輸出結果調整后輸出，直到滿足優(yōu)化站的要求為止。此外，模型站I中運行著各種用戶的負荷模型，模型站I可以將負荷模型的數(shù)據(jù)發(fā)送給優(yōu)化站4，使優(yōu)化站4根據(jù)實際負荷情況給DCS控制柜3發(fā)出控制指令。其中，所述的對系統(tǒng)中發(fā)出的電能、蒸汽、熱水以及制冷站的冷在模型站I中進行建模均可采用現(xiàn)有技術進行建模；可控信號發(fā)生器2對各模型的輸入輸出參數(shù)進行模擬并將產(chǎn)生的流量、溫度、壓力、電量、用氣量、煙氣溫度等信號也屬于本領域的常規(guī)技術。上述的模型站I及優(yōu)化站4可采用普通的PC機。
【主權項】
1.一種燃氣分布式發(fā)電系統(tǒng)的硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括:模型站(I)、可控信號發(fā)生器(2)、DCS控制柜(3)和優(yōu)化站(4)，所述的可控信號發(fā)生器(2)分別與模型站⑴和DCS控制柜(3)連接，優(yōu)化站(4)分別與模型站⑴和DCS控制柜(3)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的燃氣分布式發(fā)電系統(tǒng)的硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述的可控信號發(fā)生器(2)與DCS控制柜(3)通過1硬接線連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的燃氣分布式發(fā)電系統(tǒng)的硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述的優(yōu)化站(4)的個數(shù)為n，其中，n ^ 1，所述的η個優(yōu)化站(4)分別與模型站(I)和DCS控制柜(3)之間及可控信號發(fā)生器(2)與模型站(I)之間通過以太網(wǎng)通訊連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的燃氣分布式發(fā)電系統(tǒng)的硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述的可控信號發(fā)生器(2)為N1-PXI控制器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種燃氣分布式發(fā)電系統(tǒng)的硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)，包括：模型站1、可控信號發(fā)生器2、DCS控制柜3和優(yōu)化站4，所述的可控信號發(fā)生器2分別與模型站1和DCS控制柜3連接，優(yōu)化站4分別與模型站1和DCS控制柜3連接。本實用新型通過采用模型站、可控信號發(fā)生器、DCS控制柜和優(yōu)化站，尤其是采用可控信號發(fā)生器，從而可以將燃氣分布式三聯(lián)供系統(tǒng)中的其他外圍設備的模型存儲起來并模擬產(chǎn)生流量、溫度等信號，從而解決了燃氣分布式能源系統(tǒng)的決策優(yōu)化系統(tǒng)在開發(fā)過程中無法在實際項目工程中進行就地測試驗證的問題，使得燃氣分布式能源系統(tǒng)的決策優(yōu)化系統(tǒng)在實驗室環(huán)境下就可以進行測試，保證了安全同時方便了實驗室操作。
【IPC分類】G05B19-418
【公開號】CN204302786
【申請?zhí)枴緾N201420797838
【發(fā)明人】陳耀斌, 孔飛, 李義強, 王恒濤, 紀宇飛
【申請人】中國華電集團科學技術研究總院有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月16日