电厂热力系统图形化建模的设备自动编号技术

　　在对热力系统建模并进行热力计算时，需要对模型中的设备和管道编号。当系统规模较大时，编号过程繁琐且容易出错。通过研究电厂热力系统建模仿真方法，提出了一种可视化的热力系统建模方法，并实现了在建模的过程中对设备和管道进行自动编号。该方法基Microsoft visio平台进行二次开发，建立了热力系统常见设备的模型库。以加热器为例，详细阐述了模型库的构建过程，并介绍了自动编号的实现机理。最后通过对热力系统进行建模和热力计算的实例，验证了该方法的可行性及准确性。

　　引言

　　电厂热力系统是一个复杂的能量转换系统，随着机组参数的提高及新技术、新设备的采用，热力系统日益变得复杂。这对设计和运行维护人员提出了更高的要求。同时，电厂热力系统经济性分析既是热力系统设计、技术改造的理论基础，又是电厂热力设备经济运行在线分析的有力工具。目前，国内外已开发出一些计算机辅助热力系统流程模拟软件，它们被广泛应用于热力系统的优化设计、热力核算等。这些成果都在不同程度上提高了电厂热力系统的设计水平，但是也存在一些不足之处：①热力系统的工质管道编号易出错，这在设备比较多的情况下时常有发生;②复杂热力系统建模繁琐，尤其是对高参数、大容量机组进行热平衡分析时更为繁琐;③ 系统模型在线修改困难，难以完成系统动态模型的自动化建模和可视化分析。

　　针对以上现象，本文采用Microsoft Visio，开发了具有良好兼容性的组态图形模具库，实现了热力系统可视化建模中设备的自动编号。采用该方法，分析人员只要根据系统结构，就可很容易地通过点击鼠标的方式，建立一个完整的热力系统模型并实现自动编号。

　　一、设计思想及开发工具

　　为了形象地构建热力系统模型网络图，有必要创建包含各模块的模块资源库。热力系统包括锅炉、汽轮机和发电机三大主要部分。由于各电厂之间的实际情况存在差异，所以很难建立通用的系统模型。Matlab的交互式模型与仿真环境——Simulink工具箱是一个用来对系统进行建模、仿真及分析的软件包。但是Simulink是一个动态的仿真环境，采用它来实现自动编号及网络拓扑结构识别时，需要解决代数环的问题;并且由于热力系统是一个封闭的循环系统，在计算完一个设备模块遇到支路分叉时，需要对模块间的计算顺序进行控制，而这一点在simulink中很难实现。考虑到系统的直观性和工程应用性，我们采用Microsoft visio解决方案来实现。

　　Microsoft visio是近年国外较流行的图形化解决方案开发平台之一，具有强大的图形操作功能。通常Visio解决方案是指将现实世界模型化并用来解决特定的绘图问题的Visio图形和程序的组合。 Microsoft,Visio支持ActiveX技术，这是Microsoft软件平台中的一种完全面向对象的技术，它使面向对象化的编程语言和应用程序可以通过ActiveX与Visio。进行通信，连接和控制Visio中的图元和作图对象。Visio以其独特的模板、模具、形状、拖拽式绘图方式和智能图形技术，使得不具有专业绘图基础的人员也能充分利用图形表达自己的思维，对客观世界或思维活动进行抽象和建模。本文采用计算功能强大的Matlab结合Microsoft Visio实现图形化建模中的自动编号技术。用Visio制作模块资源库，用来搭建热力系统模型，在Matlab中使用Activex技术生成visio。控件对象后调用该对象的各种事件和属性，从而完成可视化仿真的自动化。设备号和管道号在仿真时都能够自动生成，因此，操作人员不必担心设备号和管道号的错误和重复问题。