仿真支撑软件DCOSE系统特点简析.docx

仿真支撑软件DCOSE系统特点简析　　(华北电力大学，河北保定071051)摘要：对清华能源仿真公司　　开发的一体化仿真支撑环境软件DCOSE(DistributedComponentSimulationEnvironment)系统的特点作了简单介绍。关键词：电力系统；仿真；DCOSE　　中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)08—0160—02　　电力系统仿真是研究电力系统特性的重要方法之一。随着电力系统的迅速发展，在电力系统的运行管理、安全监控、事故分析等方面都提出了更高的要求。相应的，国内外对火电机组仿真模型的研究也不断深入并取得前所未有的成果。1概述　　随着我国电力工业的快速发展，火电机组普遍出现单机容量为600～800甚至1300MW的超大容量机组。显然，大机组、高参数、大容量已成为主流特点，新建项目中设备的自动化程度越来越高，这就对运行人员的技能提出了更高的要求，电力系统的操作不可能随意进行，更不可能在真实设备上模拟，仅靠理论知识不足以培养运行人员准确判断、应对突发事故的能力，如果操作不当还可能引起事故进一步扩大。如：一台300MW火电机组的输入/输出模拟量参数和开关量参数就多达3000个，其中监视参数1000多个，操作量2000多个，计算机屏幕上的操作画面达300多，设备的启停过程和事故处理过程越加困难。操作人员若不是预先经过有效的培训，则难以掌握运行操作技术，而电力系统运行人员的岗位操作技能是影响电力生产安全运行的重要因素，所以，针对新建电厂研发全范围，实时的，高逼真度的仿真模型，使得运行人员能在仿真设备上反复的随意的进行启停机操作培训和反事故演练，有着十分重要的意义。　　从1957年英国原子能研究院为了培训CalderHall型核电站人员而设计开发的第一台培训仿真机开始，到1979年美国三俚岛核电站泄漏事件，英、美、日等国研发的仿真机数字模型运算和逻辑基本上采用的是模拟计算机和电子机械辅助装置，20世纪60年代摸以来，由于计算机技术的发展和人们对发电安全性的重视，对电厂仿真机提出了两点原则性的要求：真实的复制电厂控制室；实时地复现生产过程和动态过程。因此，该时期的电厂仿真机的技术重点是：不仅在硬件上力图全面地仿真电厂控制室；在对象的建模方面要求仿真对象的动态过程也要与被仿真电厂一致，因而提出了物理基础的建模原则，强调以质量、能量、动量三大守恒定律为基础，建立设备的数学模型；软件结构上逐步发展为模块化结构的建模方法。80年代初开始，国外各大公司相继开发了大量仿真支撑软件，如意大利自动化计算研究中心开发的LEGO、美国电力研究所研制的MMS、德国西门子公司的NLOOP、美国ABB公司的CETRAN、美国原LINK公司的S3、法国THOMSON公司的FLOWNETLOGNET、芬兰技术研究中心(VTT)的APROS、以及加拿大CAE公司的KOSE、SACDA公司的SACDA等等。　　国内自主开发的仿真支撑环境有清华能源仿真开发的电站图形化仿真建模系统GNET和仿真支撑环境ISSE、华北电力大学在CETKAN基础上开发的STAK-90模块化建模环境，亚洲仿真公司使用了S3的部分建模和支撑环境。仿真技术的发展主要体现在数学模型和仿真支撑环境，尤其是后者到了今天已经达到了具有高级图形功能，可以利用网络支持大量计算机和硬件设备，通用性较强拥有先进的在线组态功能，支持图形化自动建模和大型数据库，集成度很高的软件系统，火电机组仿真机从仿真范围到精度都有很大提高，从传统的仿真机逐步发展到虚拟DPU技术的翻译型仿真机和激励式仿真机。利用微机甚至微机群作为运行平台进行仿真系统的开发，成为仿真机发展的新趋势。2DCOSE系统特点简析2.1DCOSE系统的主要作用　　DCOSE(DistributedComponentSimulationEnvironment)系统是清华能源仿真公司研发的一体化仿真支撑环境软件，DCOSE系统是一个软件模块集合，用于大型强耦合和细粒度计算的场合。典型的应用是电厂仿真系统。由于DCOSE采用了Microsoft.Net架构设计，因此，和传统的仿真支撑系统相比，更容易和DCS以及其他电厂实时控制系统链接，并利用仿真机提供的仿真数据对电厂的控制系统进行分析和研究。同时，借助于MicrosoftVisio(微软Office套件中提供的绘图软件，所以DCOSE提供的图形建模所使用的插件均需要在该软件环境下使用，其他支撑系统的功能也可以在该软件下使用)等工具，以完成对仿真对象的图形化建模及对原始数据进行整理并进行适当的预处理等。2.2基于DCOSE系统的仿真模型特点　　基于DCOSE系统的火电厂仿真模型现在主要有135MW、300MW、600MW等