Устройство для моделирования систем регулирования мощности энергоблоков Советский патент 1984 года по МПК G06G7/48 

ИзоОретепие относится к аналоп-во вычислительной технике и может быть использовано при исследовании и наладке систем регулирования мощности энергоблоков и систем управления мощ ностью электростанции и энергосистем По основному авт.св. № 834720 известно устройство для моделирования систем регулирования мощности энерго блоков, содержащее модель пароводяного тракта котла и турбогенератора, первьш, второй и третий выходы которой являются соответственно первым, вторым и третьим выходами устройства задатчик нагрузки котла, выход которого подключен к входу модели топки, выход которой соединен с первым входом модели пароводяного тракта котла и турбогенератора, второй вход которой является входом устройства, блок умножения, первьш вход которого соединен с четвертым выходом модели пароводяного тракта котла и турбогенератора, выход задатчика нагрузки котла подключен к второму входу блока умножения, выход которого соединен с третьим входом модели пароводя ного тракта котла и турбогенератора, кроме того, модель пароводяного трак та котла и турбогенератора содержит интегратор, блок деления, блок умножения, блок извлечения корня, три сумматора и демпфирующий элемент, причем первьй вход интегратора является первым входом модели, выход интегратора является четвертьм выходом модели и подключен к первому входу первого сумматора и к первому входу второго сумматора, выход которого соединен с первым входом блока умножения, выход которого пс дключен к входу блока извлечения корня, выход которого является вторым выходом модели и соединен с вторым входом интегратора, с первым входом третьег сумматора, с входом демпфирующего элемента и с первым входом блока дел ния, выход которого является первым вькодом модели и подключен к второму входу второго сумматора и к второму входу первого сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока умножения, выход демпфирующего элемента подключен к второму входу трет его сумматора, выход которого являет ся третьим выходом модели, третий таход которой соединен с третьим входом модели, третий вход которой соединен с третьим входом третьего сумматора . 1 Недостатком известного устройства является снижение его точности в начальной части кривой разгона по давлению, снятой при возмущении регулирующими клапанами турбины. Начальная часть такой кривой разгона реального энергоблока содержит отклонение давления в темпе перемещения регулирующих клапанов турбины, после которого в течение 15-20 с следует апериодический участок с малой постоянной времени, В кривой разгона в известном устройстве отсутствует апериодический участок с малой постоянной времени, а отклонение давления в темпе перемещения клапанов турбины оказывается на 20-25% большим, чем соответствующее отклонение по кривой разгона реального энергоблока. Такое снижение точности устройства искажает результаты моделирования системы регулирования мощности, использующей дифференцированный сигнал по давлению. Наибольшие искажения получаются при работе системы на верхних частотах, соответствующих Отработке возмущений со стороны общестанционных и более высоких по иерархии систем управления мощностью. Снижение точности устройства увеличивает объем экспериментальньк работ по уточнению настройки регуляторов на действующем оборудовании энергоблока и тем самым снижает эффективность использования устройства. Кроме того, снижение точности устройства не позволяет использовать его при исследовании систем управления мощностью электростанции и энергосистемы. Целью изобретения является повышение точности устройства для моделирования систем регулирования мощности энергоблоков. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования систем регулирования мощности энергоблоков дополнительно введен блок дифференцирования, выход которого подключен к третьему входу первого сумматора, выход блока деления соединен с входом блока дифференцирования. На фиг.1 изображена схема устройства для моделирования систем регуирования мощности энергоблоков; на иг.2 - начальная часть кривой разгона по давлению пара перед турбиной при возмущении регулирующими клапанами турбины.

Устройство включает в себя модель пароводяного тракта котла и турбогенератора 1, модель топки 2, задатч 3 нагрузки котла, блок 4 умножения, вход } , выходы Р, Д и N , Модель пароводяного тракта котла и турбогенератора 1 содержит интегратор 5, первый сумматор 6, второй сумматор 7, блок 8 умножения, блок 9 извлечен корня, блок 10 деления, демпфирующий элемент 11, третий сумматор 12 и блок 13 дифференцирования. Модель топки 2 содержит сумматор и два демпфирующих .элемента (не показаны),причем вход первого демпфирующего элемента является входом модели 2, выхо первого демпфирующего элемента подключен к первому входу сумматора и к входу второго демпфирующего элемента выход которого подключен к второму входу сумматора, и выход сумматора является выходом модели топки 2 .

На фиг.2 линия 14 показывает изменение положения регулирующих клапанов турбины. Кривая 15 разгона известного устройства и кривая 16 разгона предлагаемого устройства показа ны пунктирными линиями, а кривая 17 разгона реального энергоблока сплошной линией.

Устройство работает следуюи им образом,

При настройке устройства вначале устанавливают нулевое значение динамического коэффициента передачи блока 13 дифференцирования, затем настраивают интегратор 5, сумматоры 6 и 7 по сходимости кривых разгона устройства и реального энергоблока по давлению Р при возмущениях на входе Ь , не включая начальный участок этих кривых разгона на протяжеНИИ первых 15-20 с. При этом для фиксированного уровня нагрузки в соответствии с выбранными масштабами расхода пара Д и давления Р устанавливают уровни сигналов на выходе Д и на выходе Р задатчиком 3 нагрузки котла и величиной сигнала h , затем подбирают величины коэффициентов загрубления на входах сумматоров 6 и 7 и время интегрирования интегратора 5, После этого настраивают блок 13 дифференцирования по сходимости на. чальной части кривой 16 разгона устройства и кривой 17 разгона реального энергоблока. Действием блока 13 дифференцирования увеличивается начальное отклонение сигнала по расход пара на выходе Д устройства в момент нанесения возмущения на входе li . Одновременно уменьшается начальное отклонение давления на выходе Р устройства из-за того, что действие отклонения расхода пара Д по направлению противоположно действию возмущения на входе Ь в отношении отклонения Р, поскольку в устройстве, как и в реальном энергоблоке, величина давления Р прямо пропорциональна расходу пара Д и обратно пропорциональна положению регулируюп1лх клапанов турбины. Например, при увеличении In относительное увеличение расхода пара Д будет меньшим, чем относительное увеличение Ъ . Из-за этого давление Р уменьшится, то есть начальное отклонение Р будет отрицательным. Действие блока 13 дополнительно увеличивает, отклонение Д и тем самым увеличивает абсолютное значение Р после возмущения, что уменьшает начальное отрицательное отклонение Р. Аналогично, но в противоположную сторону, действует блок 13 дифференцирования в момент уменьшения ti , когда сигнал на выходе Д устройства уменьшается, а на выходе Р увеличивается. После момента нанесения возмущения сигнал блока 13 дифференцирования уменьшается в соответствии с переходной характеристико реального дифференцирующего звена, а отклонение сигнала на выходе Р устройства при этом увеличивается, стремясь в течение времени к значениям, соответствующим.кривой 15 разгон известного устройства. Этому соответствует совпадение кривой разгона 16 предлагаемого устройства и кривой 15 разгона известного устройства через 15-20 с после момента нанесения возмущения. Проведение расчета настройки блока 13 дифференцирования по заранее определенным кривой 15 разго известного устройства и кривой 17 реального энергоблока невозможно изза действия нелинейной обратной связи по контуру: блок 13 дифференцирования - первый сумматор 6 - блок 8 умножения - блок 9 извлечения корня блок 10 деления - блок 13 диффере цирования. Нелинейная обратная спязь изменяет время дифференцирования и динамический коэффициент передачи

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ЭНЕРГОБЛОКОВ по авт.св. № 834720, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, в пароводяного тракта котла и турбогенератора дополнительно введен блок дифференцирования, выход которого подключен к третьему входу первого сумматора, выход блока деления соединен с входом блока дифференцирования. S О) с: