Устройство для автоматического регулирования активной мощности гидроэлектрической станции Советский патент 1991 года по МПК H02P9/04 H02J3/46 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к средствам автоматического регулирования активной мощности агрегатов электростанций.

Целью изобретения является повышение экономичности режима работы гидроагрегатов.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - кривые эксплуатационных характеристик ра- диально-осевой гидротурбины, показывающие зависимость удельного расхода q3 воды через турбину от напора Н и мощности Р агрегата для различных значений напора в рабочем диапазоне, кривая режима ограничения максимальной мощности в зависимости от напора значениями допустимости по условию нормального технологического режима агрегата, а также зона оптимального КПД гидротурбины. На фиг. 3 приведена ступенчатая характеристика ограничения максимальной мощности Р в зависимости от напора Н до оптимального КПД гидротурбины, формируемая с помощью пяти цепочек стабилитронов в диапазоне изменения рабочего напора.

Устройство для автоматического регулирования активной мощности гидроэлектрической станции содержит блок формирования задания мощности электростанции (БС) и блоки отработки и поддержания задания мощности гидроагрегатов (БА),

о

J

N СА) N GJ

подключенные радиально к выходу станционного блока БС.

Станционный блок (фиг. 1) содержит датчик 1 местного задания мощности, датчик 2 задания энергосистемы, измеритель 3 отклонения частоты, датчик 4 допустимого максимального и минимального открытия направляющего аппарата в зависимости от напора из условия обеспечения нормального технологического режима работы гидротурбин, сигналы с выходов которых подаются на входы суммирующего усилителя 5, ограничитель 6 напряжения для ограничения сигнала задания максимальной мощности в зависимости от напора до оптимального КПД гидротурбин, подключенный к выходу БС через контакты 7 промежуточного реле, фиксирующего размыканием контактов действие автоматики или оперативного персонала на ввод резервной мощности ГЭС. Ограничитель сигнала содержит п цепочек стабилитронов G.1...6n, подключенных к выходу БС через путевые контакты 8.1 ...8п датчика напора 8. Выход БС подключен к входам БА 9.1...9п.

Устройство работает следующим образом.

С помощью датчиков 1, 2 задания мощности и суммирующего усилителя 5 сигналы задания мощности Р3.м местного датчика и энергосистемы Рз.эс, поданные на входы соответственно датчиков 1 и 2, преобразуются в сигнал, пропорциональный сумме заданий в виде Оз 1(ЈРз). Сигнал задания мощности Уз с выхода БС подан радиально на входы импульсных регуляторов 10 агрегатных блоков. На второй вход регулятора подан сигнал, пропорциональный фактической мощности агрегата с выхода измерителя 11 мощности. С выхода импульсного регулятора 19 сигнал, пропорциональный разности задания и фактической мощности с изодромной характеристикой, через усилитель 12 подается на вход регулятора скорости 13, где отрабатывается путем изменения мощности агрегата 14 до нулевого значения.

Ограничитель максимальной мощности работает следующим образом.

При максимальном рабочем напоре подключен только стабилитрон 6.1 Уровнем стабилизации напряжения стабилитрона 6.1 определяется величина ограничения максимальной мощности агрегата при данном напоре, которая выбирается в зоне оптимального КПД гидротурбины (между кривыми а-б фиг. 2), При снижении напора первым замыкается контакт датчика напора

8.1, подключающий цепочку стабилитрона 6.2, имеющего более низкий уровень стабилизации напряжения, а следовательно, меньшую величину ограничения максимальной мощности, выбранную также в зоне оптимального КПД. При дальнейшем снижении напора последовательно замыкаются контакты 8.2...8.П датчика напора, подключающие соответственно стабилитроны 6.3...6.п. При повышении напора схема работает в обратном порядке. В таком исполнении ограничитель мощности не реагирует на колебания напора, не вызывающие выхода турбины из зоны оптимального КПД (на фиг. 2 кривая в характеризует режим ограничения зависимости от напора по условию нормального технологического процесса).

В режимах острого или аварийного дефицита мощности в энергообьединении ограничитель мощности выводится из работы

автоматически контактами 7 промежуточного реле от действия станционной или системной автоматики, например частотного пуска, а также при необходимости оперативно дежурным персоналом.

Формулаизобретения

Устройство для автоматического регулирования активной мощности гидроэлектрической станции, содержащее станционный блок задания мощности электростанции и радиально подключенные к выходу станционного блока агрегатные блоки отработки задания мощности агрегатов, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности режима работы гидроагрегатов, устройство снабжено ограничителем напряжения, датчиком напора с путевыми контактами и промежуточным реле, предназначенным для подключения в выходные цепи автоматики или ручного управления

ввода резервной мощности гидроэлектростанции, при этом выход ограничителя напряжения через контакт промежуточного реле подключен к выходу станционного блока задания мощности электростанции, а ограничитель сигнала состоит из п цепочек стабилитронов, п-1 из которых подключен к выходу ограничителя сигнала через нулевые контакты датчика напора, а одна - непосредственно.

IS

d

Ешэ

с

5Л

J

at

Изобретение относится к электротехнике, а именно к средствам автоматического регулирования активной мощности агрегатов электростанций. Цель изобретения - повышение экономичности режима работы гидроагрегатов. Сигнал задания мощности И₃ подан на входы импульсных регуляторов 10 агрегатных блоков. На второй вход этих регуляторов подан сигнал, пропорциональный фактической мощности агрегата с выхода измерителя 11 мощности. Мощность агрегата 14 изменяется пропорционально разности этих сигналов. При максимальном рабочем напоре подключен только стабилитрон 6.1. При снижении напора первым замыкается контакт 8.1 датчика напора, подключающий стабилитрон 6.2, имеющий более низкий уровень стабилизации напряжения, а следовательно, меньшую величину ограничения максимальной мощности. При дальнейшем снижении напора последовательно замыкаются контакты 8.2...8.п датчика напора. За счет этого ограничитель мощности не реагирует на колебания напора, не вызывающие выход турбины из зоны оптимального КПД. 3 ил.

ч,шдм/(и npog portod rrtwwapfi

0,933 ЗЬ 35 Фиг.З

- /

Снижение напора

Побышемие

36