模拟机

转子绕组匝间短路故障是新型同步调相机的一种典型故障，对调相机长期运行和电网稳定都有严重影响。为保障新型同步调相机高可靠稳定运行，文中提出一种转子绕组匝间短路故障在线诊断与定位的方法。从故障导致的气隙磁场磁动势畸变出发，推导出定子同相两支路将出现偶次谐波环流现象，并通过对支路环流进行傅里叶分解，提取谐波中的明显特征量。对该特征量进行分析，得出其大小仅与故障所在转子上的空间位置有关，而与故障匝数无关的结论，最后通过查表的方式来实现故障诊断与定位。文中基于已规模投入使用的TTS-300-2型同步调相机开发有限元软件的仿真模型，并搭建基于新型调相机的模拟机实验平台进行实验。仿真与实验结果验证了利用支路环流谐波进行转子匝间短路故障定位的有效性。

项目研发了能精确反映水电机组引水系统和原动机水力特性的调速系统独立仿真装置，建立了独立的火电厂动力系统高精度物理仿真模型，实现了仿真装置与数字仿真平台的有效融合和数模混合并行仿真；提出了基于小步长（2us）的多物理装置并行实时仿真方法，实现了对不同步长和时间尺度的全过程高精度统一仿真，解决了风机、光伏等新能源设备及FACTS等高频开断的电力电子设备在大型互联电网中的数模混合闭环仿真难题：提出一种具备4万节点超大规模电网及多类型电源监控物理装置动态模拟方法，突破了电网仿真规模及多类型电源控制装备准确模拟的难题；项目研制出基于“优化电磁暂态模型及算法”及“适配多场景电气试验接口”的便携式仿真测试装置，解决了现场模拟机组并网和负载试验的问题。 依托项目成果建成“网源协调数模混合仿真试验室”，并成为“电网安全与节能国家重点实验室”的核心组成部分，取得发明专利授权14项，形成国际标准1项、行标2项、企标1项，发表论文32篇。

作为代表中国走向世界的“国家名片”之一，“华龙一号”是我国具有完整自主知识产权的第三代核电技术，是中国核电人用创新铸就的国之重器。全范围模拟机作为核电工程关键路径设备，对操纵人员培训、考核具有重要意义，同时为核电站设计改进、运行规程生效等提供了重要的验证手段，是“华龙一号”完整核电装备供应链中的至关重要的一环。“华龙一号”（全球首堆）模拟机较M310机组模拟机有更高的技术要求，同时，作为“三新”设备，面临设计固化晚、缺乏参考借鉴以及新的DCS技术应用等诸多挑战。项目实施过程中福清核电集中优势资源，联合多个部门成立“华龙一号”模拟机专项组，克服了“核进口政府承诺函”办理不可控、设备资料获取困难、DCS数据提交不同步、DCS数据未经测试、DEH(以计算机为基础的数字式电液控制系统，简称DEH)仿真方式变更、出厂测试时间短等诸多困难。通过构建一套完整的技术创新管理思路，运用大量管理措施和手段在华龙一号全范围模拟机项目管理中形成了一大批为解决实际问题而形成的管理创新。 为了安全高效推进“华龙一号”全范围模拟机项目实施投用，项目团队在项目管理创新上进行了系列的举措例如：总结前序模拟机项目研制管理过程的优缺点不断进行经验反馈优化项目策划阶段计划，对项目的质量计划、三级进度计划等项目计划进行控制，保证项目进度与计划相符；联合各电厂运行、模拟机方面的专家组成专家组优化项目设计审查，通过项目设计审查过程的优化，不把问题带到项目后期，避免对模拟机质量，进度造成影响；整合项目组织体系成立“华龙一号”模拟机专项工作组，建立专项协调机制明确职责，通过项目专项推进会的形式达到多方位的全信息覆盖；采用强大的监督测试团队优化项目测试及验收过程，安排经验丰富的SRO、资深模拟机教员、机组DCS仪控专家、模拟机维护工程师提前介入，在计划不调、任务不减、目标不变的要求下，搭建多套测试平台，并行开展测试，特别是DCS组态数据问题的提前发现，为完善“华龙一号”首堆机组的DCS仪控数据做出贡献。 “华龙一号”模拟机项目在实施过程中，项目成员发扬团队协作精神，在保证模拟机质量的前提下，优化项目进度管理，最终模拟机提前115天高质量投入培训使用。提前投用的“华龙一号”全范围模拟机满足主控室操纵人员培训、考核要求，满足DCS设计验证及工程验证需要，保障华龙一号机组装料操纵人员需求，为后续福清核电后续“华龙一号”操纵人员培养提供了有利的先决条件，产生了较大的经济效益及社会效益。

中国专利“超临界直流锅炉一次风机过程中炉膛负压的快速控制方法”，专利申请号201610069255.2，提供了超临界直流锅炉一次风机过程中炉膛负压的快速控制方法，是当系统中两台一次风机中的一台发生故障跳闸而引发命令时，对引风机和增压风机进行控制的方法，该发明方法针对不同运行工况和不同负荷下超临界锅炉发生一次风机给出引风机及增压风机挡板指令。避免了过程中炉膛负压的剧烈扰动从而解决了一次风机发生过程中炉膛负压的控制问题，能够在单侧一次风机跳闸后快速将炉膛负压稳定在合适的范围，且在过程中及结束后不会因前馈信号变化发生再次的扰动。中国专利“一种基于引风机变频方式下 660MW 超临界机组 RB控制方法”，专利申请201610797100.0，该专利主要控制方案为超临界机组 RB 后的功率与 RB时的机组功率相比较，进行负荷判断，锁定 RB 发生的当前负荷值，经过 F(x)函数调节，与超临界机组 RB 时和风机开度零一起进行负荷判断，经过逻辑转换得到超驰指令，超临界机组 RB 发生前的引风机静叶指令减去超驰指令，得到优化后引风机静叶指令，引风机的静叶执行机构根据超驰指令，关小引风机静叶开度，超临界机组 RB 包括两台一次风机 RB、给水泵 RB 和送风机RB，均与引风机的静叶执行机构连锁动作。它以超驰控制引风机静叶，实现 RB 过程中的参数稳定控制，解决了炉膛压力过低问题。中国专利“一种 RB 全工况模拟试验装置及方法”，专利申请号 201610239191.6，该专利公开了一种火电发电厂的 RB 全工况模拟试验装置及方法，所述RB 全工况模拟试验装置包括接收模块，用于接收控制系统的仿真指令模拟模块，用于根据所述仿真指令模拟机组全工况运行，并输出模拟机组全工况运行而生成的机组运行仿真参数以及验证模块，用于对比所述机组运行仿真参数与对机组进行 RB 触发而生成的对应的机组运行实际参数，以验证 RB 控制逻辑的准确性。该发明通过模拟出机组有功功率和主汽压力等参数，能够在触发 RB 后，验证 RB 的控制逻辑的正确性和控制效果。