电站热工先进控制仿真辅助装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电站热工先进控制仿真辅助装置包括调度控制台，调度控制台外接侦测模件、通讯模件，侦测模件后顺序相连辨识模件、仿真模件和替换进程模块，通讯模件后连接数据库模件，数据库模件与辨识模件、替换进程模块相连。本实用新型专利技术的有益效果是提供一种为电站热工先进控制系统进行基本保障的仿真辅助装置，通过自行调度的侦测模件、辨识模件、仿真模件以及提供运行数据支持的数据库模件等，保证先进控制具备完善的使用条件，将基于多模型、自适应的先进控制的有效应用落到实处。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种电站热工先进控制仿真辅助装置包括调度控制台，调度控制台外接侦测模件、通讯模件，侦测模件后顺序相连辨识模件、仿真模件和替换进程模块，通讯模件后连接数据库模件，数据库模件与辨识模件、替换进程模块相连。本技术的有益效果是提供一种为电站热工先进控制系统进行基本保障的仿真辅助装置，通过自行调度的侦测模件、辨识模件、仿真模件以及提供运行数据支持的数据库模件等，保证先进控制具备完善的使用条件，将基于多模型、自适应的先进控制的有效应用落到实处。【专利说明】电站热工先进控制仿真辅助装置
本技术涉及一种电站热工先进控制仿真辅助装置，具体地说是一种将高精度仿真设备用于先进控制在线建模与校验的辅助装置。
技术介绍
以模型预测控制为代表的先进控制在电站热工控制过程中的应用日益普及。先进控制的原理与方法毋庸置疑，但是先进控制的使用条件值得考察，这是因为先进控制对被控对象数学模型的精度较为依赖，数学模型精准，则实施先进控制可以充分发挥优势，否贝1J，先进控制的效果将大打折扣。电站热工控制对象往往千变万化，尤其是在负荷、煤质等主导因素变化时，被控对象的特性变化较大，这是引起数学模型失准的一个主要因素，而诸如设备老化、更替与改造等，则另在不同程度上影响数学模型的精度。此外，即使是配置了精准的数学模型，如果模型单一，那么在被控对象处于大幅度的工况变化时，由于先进控制在单一模型的作用下不能有效地适应被控对象的增益变化，因此产生的控制作用的盈亏将成为一个内扰动，削弱控制作用的有效性。先进控制的工程实践中，通常会针对几个主要的工况变化建立一个多模型的体系，当控制装置侦测到主要的工况变化时自动在多模型中进行切换，这不失为一个有效的解决方法，不过由于多模型是预设的、固定的，在实际工况偏离模型设定工况较远时，多模型体系的控制效果仍然会变差。工程实践中的另外一个思路是进行在线的数学建模，当控制装置侦测到先进控制的模型输出与实际偏差较大时，自动启动数据收集、筛选与在线建模的进程，以更新的数学模型替换原有的模型，从而达到自适应的目的，这种方法较为合理，缺陷是风险较高，尤其是当自适应的模型存在缺陷时可能带来灾难性的后果；此外在分散式先进控制装置中，由于整个自适应的执行过程需要消耗大量的计算资源与存贮资源，这显然是以组态式分散计算为核心的控制器所无法调度的，因而难以胜任。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决先进控制在电站热工控制过程中的使用条件问题，以一个基于高精度仿真设备的辅助装置，帮助在线完善先进控制的使用条件，使得先进控制能够正常地发挥作用。本技术的目的是这样实现的:电站热工先进控制仿真辅助装置包括调度控制台，调度控制台外接侦测模件、通讯模件，侦测模件后顺序相连辨识模件、仿真模件和替换进程模块，通讯模件后连接数据库模件，数据库模件与辨识模件、替换进程模块相连。由于实行上述技术方案，本技术的有益效果是提供一种为电站热工先进控制系统进行基本保障的仿真辅助装置，通过自行调度的侦测模件、辨识模件、仿真模件以及提供运行数据支持的数据库模件等，保证先进控制具备完善的使用条件，将基于多模型、自适应的先进控制的有效应用落到实处。【专利附图】【附图说明】:本技术的技术方案由以下的附图和实施例给出:图1是电站热工先进控制仿真辅助装置的调度机制原理图；图2是电站热工先进控制仿真辅助装置与分散式先进控制装置的连接原理图；图3是电站热工先进控制仿真辅助装置在现场控制模式下的工作原理图；图4是电站热工先进控制仿真辅助装置在离线仿真模式下的工作原理图。【具体实施方式】:本技术不受下述实施例的限制，可根据本技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。实施例:如图1所示，图中RS_HQ是调度控制台，SV是侦测模件，SI是辨识模件，VLD是仿真模件，RPL是替换进程模块，COM是通讯模件，MDB是数据库模件。(I)为调度控制台对侦测模件的调度，(2)为调度控制台通过侦测模件对辨识模件的调度，(3)为调度控制台通过辨识模件对仿真模件的调度，(4)为调度控制台通过仿真模件对替换进程的调度，(5)为调度控制台对通讯模件的调度，(6)为调度控制台对数据库模件的调度，(7)为辨识模件对数据库模件的数据征集，(8)为替换进程完成后向数据库模件给出的存档要求。通过一个独立的仿真辅助装置与先进控制装置相连，并且建立实时的数据通讯，在先进控制配备了多模型并且建立了自适应的体系之后，自动侦测模件控制对象数学模型的输出与实际情况的契合程度，当发现模型失配时自动调度数据进程，以预先定义的规则进行筛选，然后调度数据辨识进程，并且将更新的模型输入仿真验证，验证有效后调度替换进程，更新先进控制的数学模型，从而完善先进控制的使用条件，使得先进控制实时地适应于当前电站的运行工况。电站热工先进控制仿真辅助装置其包括调度控制台，调度控制台外接侦测模件、通讯模件，侦测模件后顺序相连辨识模件、仿真模件和替换进程模块，通讯模件后连接数据库模件，数据库模件与辨识模件、替换进程模块相连。所述调度控制台可采用PC机，侦测模件、通讯模件辨识模件、仿真模件、替换进程模块和数据库模件均可使用市场采购件。本先进控制仿真辅助装置提供两路基于MODBUS协议的串口通讯模件，MODBUS是由Modicon公司专利技术的用于工业现场的总线协议。装置的每一路通讯都可以有效工作，进行数据的双向、实时传输，任意连接一路即可。对于分散型先进控制装置，可以将两路分别接入控制器，实现数据通讯的冗余。对于不支持串口通讯的先进控制装置，可以采用基于TCP模式的通讯。TCP即传输控制协议，是一个工业标准的协议集，它是为广域网设计的。在进行两路通讯时需要开启两个通讯进程，防止数据的通讯干扰。本先进控制仿真辅助装置设计了自动侦测模件SV，负责对当前先进控制的控制效果进行评价，并且同步地检测模型匹配情况。在模型失配达到一个预设的限值之后，在模型失效之前迅速地调度辨识模件与仿真验证模件，获取更新的模型，完成替换。本先进控制仿真辅助装置采用了基于分布式文件存储的数据库模件MDB，可以为网络应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。由于数据库模件采用了一种二进制形式的存储格式，支持内嵌的文档对象和数组对象，可以作为网络数据交换的一种存储形式，具有轻量性、可遍历性、高效性的特点，灵活性高。如果先进控制装置为同源拓展，即在原热工控制系统的硬件和软件的基础上增加一部分硬件与软件来实施先进控制，则可以简配本装置的存贮容量，将历史数据记录到热工控制系统的历史记录站点上，供本装置随时调取，同样，在本装置上维护的数据库也可以随时从原热工控制系统的任意站点上调取。如果先进控制装置为异源拓展，即通过标准的工业通讯协议将先进控制必需的信号分离出来与一个专用的装置进行双向通讯从而实现先进控制的功能，那么历史记录将在本地存贮。本先进控制仿真辅助装置配备了数学模型的辨识模件SI。在辨识模件被调度时，其自动向数据库以起始或者终止的时标征集数据。所谓起始时标是指即时开始，征集满足一定的有效数据量后结束。所谓终止时标是指以当前时刻向前回溯，征集满足一定的有效数据量后结束。数据征集完成后进行必要的筛选，即进入辨识进程，在输入输出数据的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电站热工先进控制仿真辅助装置，其特征在于：其包括调度控制台，调度控制台外接侦测模件、通讯模件，侦测模件后顺序相连辨识模件、仿真模件和替换进程模块，通讯模件后连接数据库模件，数据库模件与辨识模件、替换进程模块相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世军，李伟，叶泽民，刘江山，王斌，王晓宇，赵翔，
申请(专利权)人：国家电网公司，新疆电力公司电力科学研究院，上海朴宜实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：