Специализированный тренажер и алгоритмическое обеспечение оперативного управления парогенераторами

• Автор: Коган, Семен Викторович
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 165 с. : ил

Содержание
Введение

1. Современные методы обучения персонала электростанций

1.1 Тренажеры для подготовки персонала тепловых электростанций

1.2 Поэтапное внедрение обучающих систем

1.3 Тренажер для подготовки оперативного персонала

ТЭС АО Челябэнерго.

Выводы.

2. Структура математической модели парового котла ПК

2.1 Технологический процесс преобразования энергии на ТЭС

2.2 Структура модели котла.

2.3 Принципы построения математических моделей компонентов
котла.
2.4 Среда моделирования.
2.5 Выбор метода решения дифференциальных уравнений модели.
Выводы.
3. Модифицированная модель конвективных теплообменников
3.1 Математическая модель конвективного теплообменника.
3.2 Оценка эффективности теплообменника, представленного СПмоделью с полным перемешиванием.
3.3 Сравнение эффективности моделей конвективных
теплообменников
3.4 Способ модификации модели с полным перемешиванием.
3.5 Анализ динамических характеристик модифицированной СПмодели
3.6 Правило декомпозиции СПмодели на составные части
Выводы.
4. Особенности математических моделей основных элементов котла
4.1 Модель топочной камеры.
4.2 Модель барабана.
4.3 Температура стенки барабана.
4.4 Модель пароперегревателей и пароохладителя
4.5 Экономайзеры
4.6 Модель воздухоподогревателей
4.7 Модели участков газовоздушного и пароводяного трактов
Выводы.
5. Исследование адекватности математической модели парового котла
5.1 Общие принципы проверки адекватности модели
5.2 Оценка точности модели статистическими методами
5.3 Об экспертной оценке точности модели.
Выводы.
Заключение.
Литература


Стоимость этих тренажеров - около 4-х млн. На некоторых электростанциях (Конаковской, Лукомльской, Новочеркасской, ГРЭС, Минской ТЭЦ-3) установлены тренажеры, отражающие рабочее место и процессы в объекте не точно (на уровне качественных представлений). Они позволяют отрабатывать основные принципы управления. Тренажеры такого же типа, но выполненные на персональных компьютерах, используются на АЭС Lovisa в Финляндии, в Бельгии, США, Швеции, Канаде. Их применяют также в ВУЗах для подготовки студентов []. Утвержденные в году "Нормы годности программных средств подготовки персонала энергетики РД 3-. В частности, в [] дано определение компьютерных тренажеров, как устройств, "в составе которых как модель управления, так и рабочее место обучаемых и инструктора реализуются на базе компьютерных средств". Примером таких тренажеров являются комплексные тренажеры фирмы "Новые тренажеры для электростанций" [], полномасштабные тренажеры с динамическими компьютерными мнемосхемами ЗАО "Тэст", тренажер ТОО "ОПТСИМ". Последний предназначен для ТЭС с поперечными связями с мощностью энергоблока 0 и 0 МВт. Согласно указанным документам [,,] тренажер определяется как техническое средство профессиональной подготовки человека-оператора, предназначенное для формирования и совершенствования у обучаемых профессиональных навыков и умений, необходимых им для управления материальным объектом, путем многократного выполнения обучаемыми действий, свойственных управлению реальным объектом. Для выполнения этих функций тренажер должен содержать конструктивную часть, реализующую копию рабочего места оператора, программную часть, реализующую адекватную математическую модель оборудования и процессов, а также рабочее место инструктора и устройство контроля и оценки действий оператора. Задача обучения персонала является многогранной и может быть решена разными способами. Как указывают авторы работы [], в "Мосэнерго" хорошо зарекомендовала себя трехуровневая система подготовки. Они позволяют закрепить полученные знания и навыки и расширить их, имитируя поведение установки в реальном, ускоренном или замедленном временном режиме при возможности изменения различных параметров процессов. Широкое внедрение этой системы [] в учебно-тренировочном центре "Мосэнерго", центрах по обслуживанию ряда электросетей, а также на отдельных ТЭС, привело к снижению числа отказов оборудования по вине персонала в системе "Мосэнерго" почти в раз в - годах. По этому показателю результаты в 2. РАО "ЕЭС России". Внедренная в Мосэнерго система обучения может рассматриваться как наглядный пример успешной организации подготовки кадров. Тренажеры для электростанций" организовало серийное производство полномасштабных и участковых тренажеров, не все региональные энергосистемы могут приобрести необходимое их количество. Причиной являются как ограниченные финансовые возможности ряда энергосистем, так и несовпадение функциональных возможностей тренажеров с технологической схемой и оборудованием региональных ТЭС, многие из которых проектировались и вводились в строй много лет назад. Поэтому в системе АО "Челябэнерго", где также остро стоит проблема повышения профессионального мастерства оперативного персонала, был принят путь поэтапного внедрения тренажеров в процесс его обучения. Суть его заключается в том, что процесс разработки и внедрения тренажера разбивается на фазы, в каждой из которых внедряется функционально законченная часть модели энергоблока ТЭС. Для решения проблемы в региональном учебно-тренировочном комплексе (УТК) были разработаны и применяются в учебном процессе специализированные тренажеры парового барабанного котла и теплофицированной турбины, обладающие необходимыми функциональными и дидактическими возможностями и низкой стоимостью [9,,]. В тренажере рабочее место оператора - пульт, за которым он выполняет свои функции, должно быть копией реального шита управления со всеми органами управления и средствами отображения информации, которыми оператор пользуется при работе с реальным объектом.