上海发电过程智能管控工程技术研究中心简介
组成:
本实验中心隶属于自动化工程学院，由核电运行与仿真实验室、核仪表全实物仿真实验室、火电半实物仿真实验室、新能源微电网实验室和综合智慧能源互联网实验室共5个实验室组成，中心组成结构如下图所示：
图1 电站综合自动化实验中心组成结构图
上海发电过程智能管控工程技术研究中心于2014年11月由上海市科学技术委员会批准建设，由上海自动化仪表有限公司和上海电力大学通过产学研合作联合共建，于2016年10月通过验收并正式成立，2018年评估结果为良好。
在“双碳”目标和构建以新能源为主体的新型电力系统发展趋势下，发电企业需构建安全高效、清洁低碳、灵活智能的现代发电技术体系，为此，需深入研究智能发电和运行安全技术，借助“云大物移智”等先进技术推动发电行业升级转型。本工程技术研究中心未来几年将继续面向火电、核电和新能源发电等主要对象，开展自主可控发电过程智能仪表与控制系统、新型电力系统灵活智能控制与优化运行两个方向关键技术研究、产品研发、应用推广和成果转化等工作，突破行业共性与关键技术，增强科技成果向生产力转化的能力，确保发电过程的安全、稳定、智能和高效运行。
工程中心将着眼提高“双碳”目标下发电过程智能管控关键技术的创新能力，着眼于研究成果的产业化，通过产学研用全面深度合作，将研究成果对合作企业、上海及长三角一体化区域乃至全国的企业进行成果转化和应用推广，努力带动我国发电过程智能管控技术的发展和应用。
1、火电半实物仿真实验室
本实验室主要包括1000MW超超临界火电机组半实物仿真模型，以及相应的分散控制系统、优化控制站、工业控制网络与信息安全平台，是国内首个也是目前为止唯一一个以实际1000MW超超临界机组为模型的半实物仿真控制和工业控制网络安全平台。
其中1000MW超超临界火电机组半实物模型，是针对目前国内和国际主流最先进节能的1000MW超超临界实际火电机组外观的等比例缩小。在本科生的认识实习阶段，本实验室可帮助学生更直观理解和掌握现代化火力发电厂的生产工艺流程，将课程知识与现场实际相联系，为今后去电厂现场实习打下良好基础。半实物模型部分采用实际工质流程，部分仿真参数选用实际发电机组运行数据；检测与控制部分采用在实际电力生产中应用的真实仪表和控制系统。数据通讯包括传统的模拟通信以及目前国际标准中主流的几种工业互联网。
本实验室的控制系统是我校与浙江中控集团、上海自动化仪表有限公司合作开发，采用目前最先进的国产DCS系统，该系统能采集半实物模型中的实际工质运行参数，并通过操作平台对其进行监控。本操作平台仿照电厂集控室设计，分为工程师站和操作员站。学生在操作平台上可通过DCS系统控制柜对1000MW半实物仿真模型中的工艺和工质进行控制操作。在学生后期的毕业实习和毕业设计阶段，可进一步开发相关的监控软件和系统，将理论学习和实际工程技术相联系，提高学生解决问题的能力，为今后走上工作岗位打下坚实基础。
图2火电半实物仿真实验室
2、核电半实物仿真实验室
核电半实物仿真实验室针对核电仪控教学与研究中的需求，构建了以先进的压水堆一回路为核心的半实物仿真平台，仿真平台具有对真实工质进行加热、循环、自动控制等实验功能，能满足核电专业基本核电热物理的教学与实验。
仿真平台按真实压水堆核电站核岛一回路结构与原理进行等比例缩小，包含反应堆压力容器、主泵、主管道、蒸汽发生器、稳压器等主设备，同时在回路的关键位置安装温度、压力、流量等各类传感变送器和电磁阀、调节阀等执行机构。传感器变送器与执行结构通过I/O通道与分散控制系统相连，实现了从仿真对象到控制系统完整回路。实验平台提供SAMA图逻辑组态、图形组态、数据库组态、实时流程监控等功能，可自行组态控制逻辑，实现了面向压水堆核电站的先进控制策略的测试与验证。
图3核电站一回路实物仿真实验平台 图4核电站一回路实物仿真实验平台控制系统
3、核电仪控与安全实验室
核电仪控与安全实验室拥有以大亚湾核电机组为模型的基础型数字仿真机平台和以福清百万千瓦核电站为模型的数据开放型仿真机研究验证平台。其中基础型核电仿真机平台可以模拟核电站的冷/热启动/停止功能，模拟变动负荷工况下的核电站负荷跟踪功能，典型事故工况下的核电站事故演变和安全保护功能。数据开放型仿真机研究验证平台具备数据输出开放接口、控制策略组态、监控画面组态等功能，满足实验教学与科学研究的需要。
此外，核电仪控与实验室还拥有核电站三维虚拟现实仿真平台。在实现核电站核岛内的多视角漫游的同时，虚拟现实仿真平台与数据开放型核电数字仿真机对接，实现了核电仿真的时空结合。将数字仿真机的工况数据引入到三维虚拟平台，实现了三维空间的工况参数可视化和故障的三维空间定位。
图5大亚湾机组模拟机 图6核电站三维虚拟现实平台
图7核电站与数字仿真机互联 图8第三视角核电站漫游 图9核电站事故三维可视化
4、新能源微电网实验室
新能源微电网实验平台包括风电模拟器、光伏模拟器、储能装置、模拟电网电源、模拟负荷、光伏发电系统、汽车充电桩、d-Statcom无功补偿及电能质量治理系统、云计算平台等，可实现多电源协调控制、平抑光伏、风电的波动、削峰填谷、时移、并/离网切换、后备电源等功能。
图10微电网系统架构图
图11微电网实验室