Система автоматического управления мощностью энергоблока Советский патент 1991 года по МПК F01K7/24 F23N1/10 

Ё

Целью изобретения является повышение скорости и точности отработки задания на мощность энергоблока. Это достигается тем, что система снабжена логическим устройством 4 и двумя П-регуляторами 3 и 15, первый из которых через логическое устройство 4 соединен с входом регулятора 5 питания котлоагрегата, регулятора 7 топлива, регулятора 8 воздуха и регулятора 9 разрежения, а второй П-регулятор 15 соединен с входом регулятора 16, воздействующим на клапаны турбины. П-регуляторы обеспечивают выполнение заданных требований к динамике переходных процессов при параметрических возмущениях в контурах регулирования. 2 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и мржет быть использовано для автоматизации энергоблоков.

Целью изобретения является повышение скорости и точности отработки задания на мощность энергоблока.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы автоматического управления мощно- .стью энергоблока; на фиг. 2 - пример выполнения логического устройства.

Система автоматического управления мощностью энергоблока содержит датчик 1 и задатчик 2 мощности энергоблока, последовательно Соединенные первый П-регуля- тор 3, логическое устройство 4, выход которого соединен с выходами регулятора 5 питания с регулирующим органом 6, регулятора 7 топлива, регулятора 8 воздуха и регулятора 9 разрежения с соответствующими исполнительными элементами 10, 11, 12. Кроме того, система содержит датчик 13 и

задатчик 14 давления пара перед турбиной, последовательно соединенный второй П-регулятор 15, регулятор 16, воздействующий на клапаны 17 турбины, причем датчик 13 давления соединен параллельно с первым П-регулятором 3 через дифференциатор 18 и динамический преобразователь 19, а задатчик мощности 2 соединен со вторым П- регулятором 15 через последовательно соединенные дифференциаторы 20 и нелинейный элемент 21 с насыщением.

Все регуляторы указанной системы могут быть выполнены на стандартной элементной базе, например, на микропроцессорах с первичным нормирующим преобразователем и исполнительными механизмами. Логическое устройство 4 может быть выполнено как демультиплексор и содержит генератор 22 тактовых импульсов (см. фиг. 2), два IK-триггера 23 и 24, I - входы которых объединены и являются входом устройства

О vl

Ю О Ю

4, счетный вход триггера 23 соединен с генератором 22 непосредственно, а счетный вход триггера 24 - через элемент И 25. Выходы триггеров 23 и 24 подключены ко входам трехвходовых элементов И 26, 27, 28 и 29, выходы которых являются выходами логического устройства 4, а третьи входы элементов И 26, 27, 28 и 29 подключены к выходам триггеров 23 и 24 через элементы НЕЗОиЗ.

Система работает следующим образом.

Сигналы отдатчика 1 и задатчика 2 мощности энергоблока, а также от датчика 13 и задатчика 14 давления пара перед турбиной поступают соответственно на первый и второй П-регуляторы 3, 15. П-регуляторы 3, 15 формируют нестационарный закон управления по следующему алгоритму: U(t) - -K(t) Е (t), где U(t) - вектор управляющих воздействий размерности /Nx1 /; Е (t) - вектор ошибок рассогласования датчика 1 и задатчика 2 мощности энергоблока размерности (Мх1), К (t) - fi (t) К° SE. К° - постоянная матрица размерности; S (МхМ)- диагональная матрица с элементами Si -slgnEi, I 1, М, sign - знаковая функция, ц (t) - dlag («1 (t)цп (t))

Закон изменения fi (t), i TTTsf следующий вид:

имеет

I 0)

. I-a sign (о1) при I 1-й) -/«(t) при 1/4

где а, (о - диагональные положительные матрицы размерности (Nx1) ед ,1- 1, N

Выражения для о в матричной форме имеет вид;

o4t) c-E(t)(t)-0- IE(t)l где с, р - постоянные матрицы с положительными элементами размерности (NxM)

О $j 1, J Ш, I- 1.N

(5 diag((5i6ы),. I-1.N

При приведенном алгоритме управления рассматриваемая система автоматического регулирования будет асимптотически устойчивой в целом, а переходные процессы удовлетворяют заданным требованиям при любом характере изменения параметров объекта в известных ограниченных диапазонах.

Управляющие сигналы от П-регулятора 3 поступают на вход логического устройства 4. Логическое устройство 4 работает следующим образом (фиг. 2). При работе генератора тактовых импульсов 22 входной сигнал поочередно подключается к выходам логи

ческих элементов И 26, 27. 28 и 29, т.е. в начале такта выходной сигнал появляется на выходе элемента И 26, затем элемента И 27 и т.д. При достаточно высокой частоте

5 генератора тактовых испульсом можно считать, что сигналы появляются практически одновременно на выходах элементов И 26, 27, 28 и 29. Таким образом, логическое устройство 4 обеспечивает подачу входного

10 сигнала в один и тот же момент к регуляторам 5, 7 и 8 питания, топлива и воздуха, регулятора 9 разрежения с coofeeTCTByio- щими регулирующим органом 6 и логическими элементами 10, 11, 12. А управляющий

15 сигнал от П-регулятора 15 подается на регулятор 16, воздействующий на клапаны 17 турбины. Для повышения качества регулирования мощности могут дополнительно вводиться: дифференциатор 18 - для ком20 пенсации динамических изменений мощности, динамический преобразователь для компенсации статических изменений мощности энергоблока, через которые сигналы от датчика 13 давления пара перед

25 турбиной вводятся параллельно к первому П-регулятору 3, последовательно соединенные дифференциатор 20 и нелинейный элемент 21 с насыщением, через которые сигнал от задатчика 2 мощности поступает

30 к регулятору 16 через второй П-регулятор 15.

Формула изобретения Система автоматического управления мощностью энергоблока, содержащая регу35 лятор, воздействующий на клапаны турбины, с подключенными к нему задатчиком и датчиком давления пара перед турбиной и последовательно соединенными задатчиком мощности, дифференциатором и нели40 нейным элементом с насыщением, регулятор топлива, регулятор воздуха, регулятор разрежения и регулятор производительности котлоагрегата, к которому подключены датчик и задатчик мощности, а

45 также датчик давления пара перед турбиной через параллельно соединенные дифференциатор и динамический преобразователь, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и скорости отработки

50 задания на мощность энергоблока, она дополнительно содержит логическое устройство и два П-регулятора, первый из которых через логическое устройство соединен с входами регулятора производительности

55 котлоагрегата, регулятора топлива, регулятора воздуха и регулятора разрежения, а второй П-регулятор соединен с входом регулятора, воздействующего на клапаны турбины.