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随着电力工业的迅速发展,特别是当今“厂网分离”和“竞价上网”格局的形成,对火电机组运行的安全性和经济性提出了更高的要求。发电机组的稳定运行很大程度上取决于运行人员的技术水平和熟练程度。火电机组仿真系统是提高运行人员业务素质的重要培训工具,其学员评价系统是保证电厂运行人员仿真培训质量的关键。论文深入研究学员评价系统具有重要的理论和实际意义。
火电机组系统复杂,其冷、热态启动过程中需要考核的内容多,包括了阀门、挡板、电机等数百个设备的启动顺序及状态和机、炉、电主要设备的运行参数。针对这种情况,现有的学员评价系统还不完善,主要是目前还没有统一的考核标准和合理的评价方法。本文采用大系统理论“分解-综合”方法首先对机组冷、热态启动过程进行水平分解与垂直分解,水平分解是按“水平分布”概念将机组启动过程分解为各个子系统,垂直分解是按“工作进度”概念将机组启动分成不同层次的操作进度,然后对各个子过程进行考核,最终归纳得出整个启动过程的综合评价。
论文在研究和总结火电机组运行规律的基础上,分析了600MW机组的启动方式及其特点,结合考核要求,对逻辑量考核采用规则知识库作为评价标准,对连续模拟量考核采用数理统计方法。针对设备启动顺序的准确性判断问题,论文采用设定标志位的方法在评价某启动步骤时预先判断其后步骤是否已完成。针对设备启动过程中是否处于正确状态的问题,论文通过比较设备状态与目标状态是否匹配进行评分。针对启动必须考核的若干参数的实际启动曲线与标准曲线的吻合度问题,采用偏差面积法实时比较过程参数与标准值的偏差程度,计算实际曲线相对标准曲线的累积偏差与曲线累积上下限幅度的比值,对曲线的吻合度进行考核;针对启动过程中参数突变问题,采用数理统计方法计算单次校核实际曲线相对标准曲线偏差的动态不确定度,根据误差理论判断实际曲线中有无突变点;针对实际启动与标准启动时间不一致的问题,采用数学处理方法使实际曲线沿时间坐标移动或伸缩后与标准曲线时间坐标吻合。针对启动过程的经济性考核问题,按照对机组性能的影响程度的大小,选取主蒸汽压力、过热蒸汽温度、再热蒸汽温度作为经济性小指标,通过累积计算每个小指标变化所引起的机组相对能量变化量来评价学员操作对机组经济性的影响。
利用论文提出的评价方法,用C++语言开发了600MW机组的冷、热态启动状态参数评价系统和过程曲线评价系统。本文研发的学员评价系统可以设定考核参数的目标值、允许偏差、考核周期、满分值、扣分值,并能实现分段考核及对考核结果的存取等功能,能够客观、正确地对学员操作进行评价,满足了电站仿真机的培训要求,提高了培训效率,解决了仿真培训的考核问题,具有很好的应用价值。