MATLAB/Simulink를 이용한 화력발전소 복수펌프 순환기동로직 시뮬레이션 구현

Abstract

기존 국내 외 연구를 통해 개발된 펌프 운전 시뮬레이터는 대부분 동역학적 해석을 목적으로 하거나 운전자 교육용을 목적으로 개발되어 왔다. 그런데 기존 시뮬레이터는 운전자 위주로 구성되어 있어서 로직 설계자나 시운전 참여자들이 다양한 운전조건 또는 로직을 임의로 변경하기에는 적절하지 않다. 더욱이 최근 발전소에서 사용되는 두 개 이상의 복수펌프 운전에 대해 설계자나 운전자가 쉽게 활용할 수 있는 시뮬레이터는 개발되어 있지 않다. 그래서 본 논문에서는 MATLAB Simulink를 사용하여 일반적인 화력발전소에 주로 사용되는 복수펌프 3대에 대한 순환운전 로직에 대해 설계자나 운전원이 쉽게 사용할 수 있도록 시뮬레이션을 할 수 있는 방법을 제안 한다. 이 제안은 MATLAB을 사용할 수 있는 사용자가 발전소 DCS(Distributed Control System) 로직에 주로 사용되는 ANSI/ISA S5.2를 Simulink를 통해 구현할 수 있도록 도움을 준다. 또한 코드에 명시된 로직을 구현하기 위해 블록에 대한 Sub-System을 만들고 이를 시뮬레이터 내에서 적용이 가능한지를 검증한다. 제안된 방법을 이용한 실무 검증 단계에서는 로직 내에서 발생한 기동신호를 구현된 펌프 모델에 적용하여 3대 펌프 순환운전 시 발생할 수 있는 모든 오류 가능성을 제안된 시뮬레이터를 사용하여 설계 단계 및 운전 전에 검증할 수 있음을 실험을 통해 확인하였다. The simulators for pump operation developed by domestic or overseas research have been developed for dynamic analysis or operator training purposes. However, previous developed simulators focused on the operators so they are unsuitable for logic designers or commissioning engineers who need to change the operation conditions or logics arbitrarily. In addition, the simulator for two or more condensate pumps' operation, which can be used easily by plant designers or operators, has not been developed. Accordingly, this paper suggests a simulation method that can be used easily for plant designers or operators using MATLAB Simulink. This suggestion helps users who can use MATLAB to implement ANSI/ISA S5.2, which is applied mainly for DCS (Distributed Control System). In addition, to implement the logics specified in the CODE, Sub-Systems were created for the block and evaluated to determine if they can be used in the simulator. In the working level stage using the suggested method, all error possibilities that might occur during the three pumps' rotation operation could be verified with the suggested simulator during the design stage or before operation.