神华福能鸿山电厂由神华（福建）能源有限责任公司和省能源集团共同出资建设，是福建省率先建成的“首个两台百万千瓦级超超临界火电机组”。

福能鸿山电厂原有仿真机于2016年投入使用，在使用过程中存在操作画面与DCS操作画面不一致、无法查看控制逻辑、SOE报警等问题，与现场偏差较大，无法满足多人同时培训的需求。为了提升仿真机培训效果， 2020年客户提出改造需求， 和利时集团旗下北京和利时工业软件有限公司（以下简称“工软公司”）为客户提供定制化软件解决方案，为1000MW机组电厂的顺利实施和现场实施人员的模拟操作应用奠定坚实的基础。

项目背景

项目同步建设脱硫、脱硝、电除尘等先进环保设施，汽机采用一次中间再热、单轴四缸四排汽、冲动凝汽式、八级回热抽汽的方式，同时锅炉为超超临界参数变压直流炉，采用对冲燃烧方式、固态排渣、单炉膛、一次中间再热等先进技术，可有效降低项目能耗。

和利时仿真机画面

和利时仿真机画面

项目实施情况

工软公司仿真系统依托以能量、质量、动量守恒原理为核心建立的流网算法，采用“机理数学伯努利模型+虚拟DPU”技术，使之与和利时MACS系列DCS控制系统有机结合，具备操作培训、热控培训、事故演练、控制验证与优化、工艺学习与优化等功能，真实地模拟现场环境并正确反映有关环境参数对机组运行带来的影响，为1000MW机组电厂的顺利实施和现场实施人员的模拟操作应用奠定坚实的基础。具备如下功能：

工艺仿真：汽机、锅炉、电气、脱硫脱硝、精处理

事故评分：正常操作、事故处理、自动评分仿真

分组功能：可整体演练，亦可分组培训

硬手操：盘台硬手操、画面软手操

热工培训：工程组态、PID整定 

由于采用虚拟DPU技术，仿真机与现场操作画面及逻辑高度一致，仿真系统框架与实际现场数据对照关系如下图所示：

项目亮点

亮点一：和利时首套总线型仿真平台设计

本项目DCS系统为和利时生产的HOLLiAS_MACS V6控制系统。该系统支持OPC协议和ModBus协议，可实现与第三方系统连接。

上位机通过和利时自主开发的工业以太网协议HSIE与下位机传递数据。下位机通讯采用Profibus-DP总线，同时支持HART总线。该分散控制系统包含DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH、BPS、MEH、ECS等功能。和利时MACS-SM现场控制站集成PROFIBUS-DP现场总线技术，现场标准DP仪表设备由DPY-LINK接入上级DP总线系统，现场PA仪表设备经由DP/PA LINK接入上级DP总线系统。

仿真实施中需要针对总线型的设备及模型进行单独处理，对于DPPA的POU方案页通讯点，通过编写SIMEXCEL自动转换工具进行批量提取，以中间点的模式跟仿真平台进行通讯，实现各项参数的通讯。

亮点二：项目获大唐集团专家组认可

该项目由大唐集团仿真专家组进行验收，在为期两周的验收过程中，各位专家对于仿真机的正常启停机操作、故障仿真、就地仿真、CCS协调、机组参数等各个方面进行了详细的测试，和利时以先进的产品、技术和专业的实施团队赢得专家组的认可，为工软公司仿真业务在火电行业的进一步拓展打下了良好基础。

项目意义

神华福能鸿山电厂表示，项目一开始就面临着现场任务重、时间紧、新冠疫情等诸多困难，为确保项目进度，和利时项目团队及时沟通，制定合理的测试计划，定期汇报项目进度。同时为确保仿真系统质量，测试期间和利时工作人员常常加班加点，任劳任怨，最终确保项目高效优质地完成。

该项目正式验收投运至今，和利时仿真系统运行稳定、安全可靠，神华福能鸿山电厂对和利时优质的产品技术表示充分肯定，并对项目团队严谨负责的工作态度、过硬的技术水平给予高度赞扬。

和利时仿真业务已有十多年，承担了电厂等各类大型工艺流程仿真培训系统，和利时共实施完成：

电力行业仿真系统 1000MW、600MW、300MW 、热电、燃机、生物质、垃圾发电等各种不同类型机组共150 余套；

石油化工行业仿真系统炼油、乙烯、煤制气、合成氨、己内酰胺、LNG 等各种装置共50 余套；

教仪仿真实训工厂系统共 50 余套，并与各类高等院校建立了广泛合作关系。