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输气管道虚拟仿真培训系统-天然气管网虚拟仿真软件

发布时间:2023-06-13

编辑人:灵图互动

阅读量:267

输气管道虚拟仿真培训系统基于真实输气工作流程,依托虚拟仿真技术、图形图像技术、数据库等技术,对输气管道及场站设备实物(如压缩机站场、中间阀室及分输站场状况)进行1:1数字化建模,在虚拟场景通过模拟设备和全线水力条件、热力条件上进行相应操作,采用鼠标点击的操作方式,简单、直观、易学。输气管道虚拟仿真培训系统大大拓宽了管道运行人员的培训手段,提高了培训效率,缩短了培训周期,也进一步提高了运行人员的正确判断和处理事故的能力,防止事故扩大化和缩短事故处理时间,从而确保输气管道安全、可靠、经济运行。

1. 输气管道虚拟仿真培训系统架构

输气管道虚拟仿真培训系统由离线电子管道系统和调度操作平台两大部分组成。

1.1 离线电子管道

离线电子管道系统结合实际的站场以及阀室的布置情况。建立了真实管道的虚拟仿真模型(即离线电子管道)。在电子管道水力计算中考虑了各个阀、压缩机等设备所产生的摩阻损失,在热力计算中考虑了沿线各管段设备所带来的温升。

1.2 调度操作平台

虚拟仿真软件提供了自身软件与Visual Basic语言的接口,此接口以动态组件的方式定义了电子管道中阀、压缩机、管线等建模设备元件,应用visual Basic语言,调用虚拟仿真软件所提供的接口,参照实际站场SCADA调度操作平台,开发管道各站场虚拟仿真SCADA系统调度操作平台。

输气管道虚拟仿真培训系统架构

2. 输气管道虚拟仿真培训系统功能

2.1 虚拟仿真模拟

管道虚拟仿真软件的模拟效果,关键在于电子管道是否准确、完整的描述管道的水力、热力过程。根据实际输气管线的具体情况,针对季节的不同,输入相关数据;地温、管道相关参数、气体组份等,分别对春、夏、秋、冬4个季节常见的十几种工况进行模拟计算,模拟结果完全能够体现现场实际运行状况,可为调度人员判别不同工况运行情况,并为其实际操作控制提供依据。

2.2 参数监视

(1)全线监视。通过输气管道虚拟仿真培训系统总界面,可以实时看到各站设备和管道系统的运行情况、各站进出站压力、进出站温度、调节阀位置(开度%)、各分输门站分输量等参数。

(2)站内监视。在各站界面内,可以实时看到各站进出站压力、进出站温度、压缩机人口端压力温度、压缩机出口端压力温度、调节阀位置(开度%)等参数。

(3)图形监视。电子管道所模拟的结果及中间过程随时间变化的参数能以图形方式实时的呈现于操作者面前,操作者可以通过图形输出界面观察全线实时的压力曲线、热力曲线、流量曲线以及压力波在管道内的传播过程。

输气管道虚拟仿真培训系统功能

2.3 各站主要工艺流程功能

各站流程界面上形象地绘制了各个元件设备,如;压缩机、阀、调节阀等,各个设备元件颜色代表了它所处的状态,红色代表停止或关闭,绿色代表运行或打开状态,如设备元件从一种状态变为另一种状态,则其中间变化过程的颜色会进行

黄、蓝闪动,以提醒操作者,你已对某个元件进行了操作,同时,该项操作所引起流程的变化,也会随着界面上线条颜色的黄、蓝闪动给操作者以形象的显示。

2.4 调度控制功能

调度人员可通过各界面对电子管道进行实时控制,所发的直观的设备控制命令通过服务器传到电子管道,从而实现实时电子管道参数修改及调整的目的。主要可以完成以下操作:

(1)任一站场与管道系统脱离和连接;

(2)压缩机组的启动和停运;

(3)压缩机组的切换;

(4)电子阀门的开关;

(5)流程切换及其显示;

(6)各站各类控制参数的给定与调整;

(7)系统的压力调节及逻辑保护;

(8)放空保护;

(9)管道系统动态参数及当前压力趋势显示;

(10)设备状态显示。

2.5 事故工况设定

输气管道虚拟仿真培训系统内设定了如下事故工况:

(1)首站事故停电;

(2)工业用户事故停用气;

(3)分输站事故关阀;

(4)各站间泄漏。

输气管道虚拟仿真培训系统虚拟仿真模拟功能

通过输气管道虚拟仿真培训系统可真实体会管道动态运行时全线水力过程的变化,管道运行的各种工况、意外事故和误操作。同时操作者可对整个管道进行控制与监视,也可用该系统制定控制方案和控制定值,通过改变不同方案和定值,模拟仿真其控制过程,确定合适的控制参数。不仅提高了培训效率,降低了培训成本,而且提升了运行人员的正确判断和处理事故的能力。

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