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新世纪中国电力工业正在以前所未有的速度发展,电网装机容量不断增大,同时高参数大容量机组参与调峰也越来越频繁.这些参与调峰的机组由于频繁启动和大幅度的负荷变动,势必影响机组的寿命,危及机组运行的安全性.因此监测参与调峰的大型机组在过渡工况下的应力状态和寿命损耗就成为新形势下汽轮机安全性工作的重要环节.目前在国内电厂中,已装备汽轮机转子应力监测系统的实例,但拥有有寿命管理的并不多见,且仅限于新投产机组,老机组普遍没有应力监测系统.已投入使用的应力监测系统也大都由于数学模型精度不够或与电厂原有控制系统兼容程度不高,而使其不能很好的发挥应有的作用.该文研究开发了基于XDPS的汽轮机转子应力监测和寿命管理系统,该系统针对300MW国产机组,依据现场实测的机组运行数据,运用ANSYS有限元分析软件计算了高中压转子的温度场和应力场,在此基础上对现有转子温差和应力简化式进行优化,结合了有限元离线分析的准确性和转子应力解析法计算的实时性.该系统建立在新华分布式控制系统一XDPS的平台上,利用其提供的DPU图形组态工具和画面生成软件建立转子应力监测和寿命管理功能,在保证应力和寿命监测准确性的基础上,实现了和控制系统的高度兼容和无缝嵌入,因为系统的建立完全基于XDPS的软件,因此有系统安全性高、对原有控制系统资源占有率低、不增加测点和设备投资少等诸多优点.而且国内由于DCS和DEH市场中,XDPS所占份额大,基于XDPS的应力监测和寿命管理系统将有较好的应用前景.该文主要研究了采用XDPS组态工具实现转子应力和寿命的在线监测.DPU组态工具主要用来编写控制逻辑,用它来实现复杂的数学计算和程序设计,需要解决一系列的技术难题,该文详细介绍了监测系统组态的各个环节,分析了实现在线监测的难点和解决方法.