火电厂培训仿真机是以计算机和仿真技术为基础，将参考机组的生产工艺流程、主辅机设备、控制系统等以数学模型方式进行表达，配合部分或全部真实的控制台盘或表示监控台盘的彩色屏幕显示（CRT）画面，模拟与真实情况相同或相近的参考机组各种运行方式的状态，包括启动、正常运行、停机和事故工况下的状态，以满足各种目的的培训要求。火电厂培训仿真机已广泛应用于培训操作人员和工程技术人员，以提高运行技术水平。参考机组数学模型的逼真度是衡量培训仿真机的重要指标，逼真度越高，培训效果越理想。

按其仿真范围简化程度，火电厂培训仿真机可分为全范围仿真机、原理型仿真机和简化型仿真机。

在外观和外在功能上复制特定参考机组的主控制室台盘及仪表设备、计算机控制系统的操作显示设备、控制室环境设施。仿真范围包含所有控制系统、装置及其控制和监视所涉及的所有参考机组设备与系统，以及在参考机组启停、日常运行和事故处理中必需的就地操作设备与系统。

受训人员在培训仿真机上的操作效果与参考机组反应相同，由教练员假设的故障或学员误操作引起的故障，其现象、因果关系应与实际电厂一致。全范围仿真机用于对机组运行人员全面、系统地进行运行操作技能的培训和轮训，以提高操作技能和事故分析及处理能力。

仿真范围仅限展示火电机组生产基本原理，培训环境仅涉及展示生产原理所需要的操作和显示，仿真对象可不针对特定的发电机组。用于培训新的操作人员和在校学生，使其从直观上学习和掌握火电厂设备与系统特性、物理过程、介质流程及故障的原因和结果。

针对特定机组，仿真建模时对其控制室设备和/或生产流程和/或生产运行设备、系统进行了不同程度的删减、简化和归并。受训人员除对控制室外观感觉与参考机组不完全一致外，主要系统和设备操作效果与参考机组反应相同。未简化的生产流程和设备故障现象与参考机组一致。

火电厂培训仿真机系统基本构成如图所示。不同类型的培训仿真机，可依据其培训目标的要求，在此基础上进行增加和删减。

火电厂培训仿真机系统结构图

①主计算机。是火电厂培训仿真机的核心，装有参考机组过程数学模型及仿真支撑等软件，主要完成发电设备和工艺系统数学模型的计算。它能接受所有仿真操作输入，并将其计算结果输出到供监视、控制和其他用途的仿真机设备上。

②操作员站。仿真参考机组计算机控制系统的操作员站功能，数量可根据培训需要配置。

③就地操作站。用以实现在参考机组控制室以外进行的就地操作功能的仿真。

④教练员站。实现对仿真机的控制，改变运行方式，选择培训项目，指导学员训练，检查学员成绩等功能。

⑤控制室台盘。参考机组控制室台盘及其安装设备的全部或部分仿真。

⑥网络设备。用以实现仿真机系统的计算机之间的数据通信和交换。

⑦输入/输出（I/O）接口。用于实现仿真计算机与仿真台盘设备之间的数据转换和通信。

⑧工程师站。用于实现仿真系统软件开发、调试及参考机组工程师站的仿真。

⑨过程模型软件。指参考机组除控制系统以外的生产流程设备和系统的数学模型，安装、运行于主计算机。过程模型的建立是以参考机组的生产工艺流程、系统结构设计、机组设计或运行数据为依据，以实际物理过程为基础，遵守能量守恒、质量守恒和动量守恒定律，采用火力发电相关专业建立对过程的数学描述方法。对难以用数学描述方式建立模型的局部系统采用经验公式或拟合函数等方式建立。

⑩控制系统模型软件。控制系统模型软件可与参考机组过程模型软件混合建立，并在主计算机上运行；也可以其他方式独立建立及运行，以通信方式与过程模型进行数据交换。控制系统的仿真也可采用虚拟控制技术来实现。

⑪仿真支撑软件。支撑过程模型软件和控制模型软件的设计、开发、修改、调试和运行功能及仿真数据管理功能。

火电厂培训仿真机除了可连续、实时地仿真参考机组各种工况下的启动、停机、正常运行和事故工况的状态外，还可实现：提供用于不同培训目的的各种初始工况，模型的运行和冻结，模型运行的加速与减速，模型运算结果的快存、回退和重演，故障插入和删除，外部参数设置，学员技能评价等功能。对于控制系统仿真采用了虚拟控制技术的培训仿真机，还可提供热控人员培训及控制策略验证、优化、测试等功能。