Способ управления гидроагрегатом Советский патент 1993 года по МПК F03B15/00 

ч

Ё

Изобретение относится к области электроэнергетики, Вычислительное устройство 9 расположено внутри системы ГРАМ 10. Измерительный преобразователь 6 размещен в агрегатном регуляторе 4. Положение сервомотора 5 определяется косвенным путем. Генератор 1 выводится на заданную мощность при помощи регулятора 4. Направляющий аппарат 3 турбины 2 приводится в действие сервомотором 5. Такое выполнение способа позволит повысить быстродействие процессов управления. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Фиг. г

00

ю ю ч о

00

Изобретение относится к электротехнике (электроэнергетике) и может быть использовано а цифровых системах группового управления агрегатами гидроэлектростанций (ГЭС) и в цифровых электрогидравлических регуляторах (ЭГР) частоты и мощности гидроагрегатов.

Целью изобретения является повышение быстродействия процессов управления, для чего управляющий сигнал формируется таким образом, чтобы отработка рассогласования между заданной и фактической мощностью агрегата происходит происходила за один цикл управления.

Это достигается тем, что предварительно определяют зависимость положения сервомотора (F) от действующего напора (Р) и электрической мощности агрегата (Р), а формирование управляющего сигнала осуществляют путем измерения действующего напора при помощи измерителя-преобразователя, определения фактического положения сервомотора, и по зависимости F(H,P) - требуемого, соответствующего заданной мощности генератора, сравнения последних и определения продолжительности и знака указанного сигнала.

Эти отличия не были выявлены при исследовании помимо прототипа, других источников информации в рассматриваемой и других областях техники.

Данный способ использует то обстоятельство, что для любого гидроагрегата сще- стгаует однозначная монотонная функция

F f(H,P) (1)

где F - открытие турбины (положение главного сервомотора;

Н - действующий напор:

Р - электрическая мощность генератора.

У поворотнолопастных турбин под открытием следует понимать пару комбинаторных позиций регулирующих органов.

Функция (1) может быть получена из универсальной модельной характеристики турбины с учетом потерь в генераторе. Эта функция может уточняться в процессе эксплуатации агрегата.

Управляющее вычислительное устройство должно хранить в своей памяти некоторый массив узловых точек функции (1) и путем двумерной интерполяции вычислять требуемое значение F по заданному Р и измеренному Н.

С точки зрения упрощения вычислительного процесса целесообразно вместо напора Н использовать вспомогательную з

переменную R Н 2. Это позволяет сократить массив точек функции и повысить точность интерполяции.

На фиг,1 функция F(R,P) построена для гидроагрегата Бурейской ГЭС. Здесь учтены изменения потерь напора в водоводах станции от расхода, а также зависимость КПД генератора от нагрузки. Прерывистой линией отмечен номинальный напор.

Если определено фактическое (нынеш- нее) положение сервомотора Рф и с помощью функции (1) вычислено требуемое (новое) значение FT, то алгебраический знак приращения

F FT - Рф(2)

определит знак управляющего воздействия

(больше или меньше), а длительность его приложения

t Г | Л F | ,(3)

где Т - коэффициент, определяющий скоро0 сть смещения МИМа (в относительных единицах - время перекладки).

Пример реализации способа показан на фиг.2, где 1 - синхронный генератор (СГ), 2 -- турбина (Т), 3 - направляющий аппарат

5 (НА), 4 - регулятор частоты и мощности (РЧМ), 5 - сервомотор вправляющего аппарата (СМ), 6 - измерительный преобразователь перемещения (ИПП), 7 измерительный преобразователь напора

0 (ИПН), 8 - механизм изменения мощности (МИМ), 9 - вычислительное устройство (ВУ), Р - электрическая активная мощность генератора, РЗ - заданная мощность, Н - напор, F - сигнал, пропорциональный открытию

5 (положению сервомотора).

В данном примере вычислительное устройство 9, которое хранит информацию о функции F (H.P) данного агрегата, расположено непосредственно в регуляторе 4

0 турбины.При поступлении на вход вычислительного устройства 9 нового задания РЗ, оно определяет фактическое положение сервомотора (сигнал F с выхода преобразователя 6), и для комбинации РЗ и Н вы5 числяет требуемое новое положение сервомотора. По разности между требуемым и фактическим положениями сервомотора 5 находятся величина интервала и знак воздействия на МИМ 8. Реализация этого

0 управляющего воздействия обеспечит получение от генератора 1 заданной мощности. Другой пример реализации способа показан на фиг.З. Здесь обозначено 10 - система группового регулирования активной

5 мощности (ГРАМ), 11 - измерительный преобразователь мощности (ИПМ).

В данном примере вычислительное устройство 9 расположено внутри системы ГРАМ 10, При поступлении нового задания РЗ. вычислительное устройство 9 сначала по

сигналам Н и Р определяет фактическое положение сервомотора, а затем, по комбина- ции Н, Рз определяет требуемое новое положение сервомотора. После этого находятся параметры управляющего воздейст- вия на МИМ 8. Отработка агрегатным регулятором 4 этого воздействия выводит генератор 1 на заданную мощность.

Поскольку вычислительное устройство 9 находится в системе ГРАМ 10, а измери- тельный преобразователь 6 - в агрегатном регуляторе 4, здесь удобнее косвенное определение фактического положения сервомотора 5, а не непосредственное по сигналу преобразователя 6.

Предлагаемый способ управления был опробован в вычислительном эксперименте с использованием подробной цифровой модели гидроагрегата и электрогидрэвличе- ского регулятора.

Результаты двух опытов показаны на совмещенном графике фиг.4. Кривая 1 соответствует обычному способу управления отработкой задания нагрузки с коррекцией открытия турбины по фактической мощно- сти генератора. Кривая 2 иллюстрирует за- являемый способ управления с прогнозированием нового положения сервомотора. В последнем случае процесс заканчивается значительно раньше, что подтверждает эффективность способа.

Вычислительное устройство, необходимое для реализации заявляемого способа,

sooможет находиться как в цифровой станционной системе группового регулирования (ГРАМ), так и в цифровом электрогидравлическом регуляторе частоты и мощности агрегата.

Формула изобретения

ф $4$-$ Ди°

11 W- Я