第一章 概述 1
1.1 电站计算机仿真概念 1
1.2 电站仿真技术的应用 2
1.3 电站仿真机的类型 3
1.3.1 仿真机的类型 3
1.3.2 几种类型仿真机的定义 4
1.4 电站仿真机的历史和发展概况 5
第二章 电站全范围仿真机的特性 10
2.1 全范围仿真机的基本构成 10
2.1.1 硬件系统 10
2.1.2 软件系统 11
2.2 全范围仿真机的仿真范围 12
2.3 全范围仿真机的功能和用途 13
2.3.1 全仿真机的功能 13
2.3.2 全仿真机的用途 13
2.4 全范围仿真机的逼真度、精度和实时性 14
2.4.1 逼真度 14
2.4.2 精度 14
2.4.3 实时性 15
第三章 被仿真电站、仿真范围和仿真程度要求 16
3.1 锅炉系统 16
3.1.1 锅炉系统一般说明 16
3.1.2 锅炉本体 17
3.1.3 汽水系统 19
3.1.4 空气和燃料烟气系统 19
3.1.5 燃料和燃烧系统 21
3.1.6 吹灰系统 22
3.1.7 疏水和排汽系统 22
3.1.8 仪表压缩空气系统 23
3.2 汽轮机系统 23
3.2.1 汽轮机本体 24
3.2.2 主蒸汽、再热蒸汽和旁路蒸汽系统 25
3.2.3 抽汽系统 26
3.2.4 辅助蒸汽系统 27
3.2.5 凝结水系统 27
3.2.6 给水系统 28
3.2.7 加热器疏水和排气系统 30
3.2.8 凝汽器和抽真空系统 30
3.2.9 汽机轴封和疏水系统 31
3.2.10 循环水系统 32
3.2.11 工业水系统 32
3.2.12 闭式循环冷却水系统 33
3.2.13 开式循环冷却水系统 33
3.2.14 润滑油和油处理系统 34
3.3 电气系统 34
3.3.1 发电机及其辅助系统 35
3.3.2 配电系统 37
3.3.3 通讯系统 40
3.4 监视和控制系统 40
3.4.1 电站监视和控制系统的类型 40
3.4.2 常规仪表方式实现的监视和控制系统的仿真 41
3.4.3 分散控制系统实现的监视和控制系统的仿真 42
3.5 电站正常运行操作和故障的仿真 43
3.5.1 电站正常运行操作的仿真 43
3.5.2 电站故障仿真 44
第四章 发电机组的数学模型和建模技术 45
4.1 发电机组数学模型的特点、建模要求和建模方法 45
4.1.1 发电机组数学模型的特点 45
4.1.2 建模一般要求 46
4.1.3 建模方法和步骤 47
4.1.4 算法选择 48
4.2 逻辑和控制系统的数学模型 49
4.2.1 阀门控制逻辑模型 49
4.2.2 控制器的数学模型 51
4.3 动态数学模型 52
4.3.1 锅炉烟气侧的动态数学模型 52
4.3.2 锅炉工质侧单相区的数学模型 54
4.3.3 锅炉工质侧蒸发区的数学模型 55
4.3.4 汽轮机的数学模型 59
4.3.5 发电机的数学模型 62
4.3.6 单相箱的数学模型 67
4.3.7 两相箱的数学模型 69
4.3.8 风机和泵的数学模型 70
4.3.9 流体回路流量计算 73
第五章 电站仿真机的硬件系统 76
5.1 计算机系统 77
5.1.1 电站仿真机计算机系统的构成 77
5.1.2 仿真机对计算机硬件系统的性能要求 77
5.2 I/O接口系统 79
5.2.1 并行分布式I/O接口系统 79
5.2.2 串行分布式I/O接口系统 87
5.3 控制盘／台及其物理仿真 92
5.3.1 不同类型电站仿真机对控制盘／台的要求 92
5.3.2 仿真机控制盘／台的设计 94
5.3.3 特殊仪表的仿真 95
5.4 在仿真机中实现电站监视和控制系统复制的方法 98
5.4.1 激励方式 98
5.4.2 仿真方式 99
5.4.3 部分仿真方式 99
5.5 就地操作仿真和控制室环境仿真设备 100
5.5.1 就地操作仿真设备 100
5.5.2 控制室环境仿真设备 101
5.6 教练员台和工程师站 102
5.6.1 教练员台 102
5.6.2 工程师站 102
第六章 电站仿真机的软件系统 104
6.1 计算机系统软件 104
6.1.1 计算机的操作系统 104
6.1.2 语言编译程序 105
6.1.3 网络通讯软件 105
6.2 电站仿真软件 106
6.2.1 电站模型软件及其功能和质量 106
6.2.2 电站模型软件的“自顶向下”设计方法 107
6.2.3 模型软件的模块化结构和结构程序设计 109
6.2.4 电站监控机仿真软件 112
6.2.5 就地操作仿真软件 115
6.3 教练员台软件及其功能 116
6.3.1 教练员台软件系统 116
6.3.2 教练员台人机界面设计 117
6.3.3 教练员台的功能 117
6.4 盘／台I/O诊断软件 125
6.4.1 I/O诊断软件的构成和特点 125
6.4.2 I/O诊断软件的功能 125
第七章 仿真软件开发支持系统 127
7.1 仿真软件开发支持系统的构成和性能 127
7.1.1 SIMU、ISSE支持系统 128
7.1.2 STAR-90支持系统 130
7.1.3 S3支持系统 131
7.1.4 CETRAN支持系统 132
7.1.5 READS和MAGIC等支持系统 133
7.2 仿真机的数据管理 136
7.2.1 S3数据库管理系统 137
7.2.2 READS数据库管理系统 146
7.3 仿真软件的开发与管理 147
7.3.1 编程和自动建模相结合的模型软件开发方法 148
7.3.2 算法块连接方法的模型软件开发方法 152
7.3.3 流体网络的图形建模 154
7.3.4 逻辑和控制系统的图形建模 160
7.3.5 仿真软件的管理 161
7.4 仿真软件的调试 161
7.4.1 离线调试和子系统分调 162
7.4.2 在线调试和系统联调 164
7.4.3 调试子系统的功能 164
7.5 仿真软件的实时运行 166
7.5.1 仿真软件实时运行时要求的环境 166
7.5.2 实时同步任务的功能 167
7.5.3 实时执行程序的功能和仿真软件的实时运行 169
第八章 仿真机的测试和验收 172
8.1 仿真机的测试 172
8.2 验收测试大纲 175
8.3 仿真机的验收 177
附录Ⅰ 1973～1985年美国EAI公司和Singer Link公司生产的电站仿真机概况 178
附录Ⅱ 300MW亚临界参数、中间再热、强迫循环汽包炉、凝汽式汽轮发电机组故障仿真举例 181
参考文献 208