АНАЛОГОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМА ТЭЦ Советский патент 1971 года по МПК G06G7/635 

Изобретение относится к области специализированных аналоговых вычислительных машин, используемых в энергетике, и предназначено для распределения нагрузок между котлоагрегатами или турбоагрегатами с постоянным отбором.

Известно аналоговое вычислительное устройство (ВУ) для оптимизации режима ТЭПНедостатком известного устройства является необходимость закладывать в качестве исходной информации характеристики относительного прироста расхода топлива (ОПРТ), которые получают предварительно методом графического дифференцирования расходных характеристик или с помощью специальных измерений.

Цель изобретения - повышение точности расхода топлива и исключение предварительной обработки исходной информации.

Цель достигается ирименением в устройстве автоматического дифференцирования, что позволяет использовать в качестве исходной информации непосредственно расходные характеристики агрегатов. Для этого входы функциональных преобразователей подключены к генератору синусоидального напряжения, а выходы функциональных преобразователей через разделительные конденсаторы и преобразователь напряжения соединены со входами устройства сравнения и выбора очередности

загрузки, выходы которого подключены к интеграторам, соединенным со вторыми входами функциональных преобразователей и со входом блока баланса; выход последнего соединен с блоком сравнения и выбора очередности загрузки агрегатов.

В основу построения устройства положены уравнения

p.

(1)

i-l

dQi

(2) (li

dPi

(3) (4) Qi f(Pl)

4i 42 Ч(, i- Cdt(C.(Qnsi)

(5)

при ограничении

p / p p

(6)

/мин ( iM

/макс 1

25 где Pj - нагрузка г-го турбоагрегата (котлоагрегата),

Р-:--заданная нагрузка турбинного (котельного) цеха,

Qi- потребление тепла i-ым теплоагрегатом (котлоагрегатом), Qi-ОПРТ i-ro турбоагрегата (котлоагрегата).

Принципиальпая схема ВУ приведепа на фиг. 1, па фиг. 2 показана прнпципнальная схема устройства сравнения и выбора очередности загрузки.

К первым входам функциональных преобразователей 1 подключены выходы интеграторов 2, а вторые входы соединены с выходом генератора стабилизированного напряжения 3. Выходы блоков 1 через разделительные конденсаторы 4 соединены со входами преобразователей 5 напряжения переменного тока в постоянный. Выходы преобразователей 5 напряжения соединены со входами интеграторов 2 через устройство 6 сравнения и выбора очередности загрузки, к одному из входов которого подсоединен генератор импульсов 7. Выходы интеграторов 2 соединены также с первыми входами блока баланса 8, на второй вход которого нодают заданную суммар ную нагрузку. Выход блока баланса 8 соединен со входом устройства 6 сравнения и выбора очередности загрузки.

Преобразователи напряжения 5 (фиг. 1) через диоды 9 подсоединены ко входу усилителя 10 и через резистор 11 - к источнику постоянного нанряжения Е. Выход усилителя 10 соединен с первым входом усилителя 12, ко второму его входу через коммутатор 13 подсоединены выходы преобразователей нанряжения. Выход усилителя 12 через диод 14, контакт 15 реле (которое находится в блоке баланса) и коммутатор 13 подсоединен к реле 16.

В основу работы устройства положен метод равенства приростов расхода топлива, получаемых дифференцированием расходных характеристик турбо- или котлоагрегатов.

Устройство предназначено для решения уравнений (1)-(5) с учетом ограничений (6), учитываемых в расходных характеристиках.

Уравнения (1) моделируют с помощью блока баланса 8, уравнения (2) - с помощью блоков 1 и 5. Моделирование уравнения (3) осуществляет блок 1. Уравнение (4) моделирует блок 6 сравнения и выбора очередности загрузки, выражение (5) - блоки интегрирования 2.

В исходном режиме на вход блока баланса 8 подают заданную суммарную нагрузку станции. В функциональных блоках / моделируют расходные характеристики в соответствии с заданным составом оборудования.

При изменении суммарной нагрузки станции дебаланс напряжений па входе блока баланса приводит к изменению напряжения на его выходе, что вызывает срабатывание реле и замыкание контакта 15 в блоке 6. Синусоидальное напряжение с выхода блока 3 поступает на вход блоков 1, одновременно на вторые их входы поступают нанряжения с интеграторов 2, пропорциональные нагрузке агре-гатов и онределяющие рабочую точку на моделируемых расходных характеристиках. Синусоидальное стабилизированное напряжение определяет перемеппую составляющую выходного сигнала блоков /. Так как амплитуда входного неременного напряжения постоянна, то амплитуда переменной составляющей выходного сигнала пропорциональна -

dPi

Переменная составляющая выделяется с помощью разделительного конденсатора и преобразуется в напрялсение иостоянного тока с помощью преобразователя напряжения 5. Напряжения постоянного тока, пропорциоdQi

Qi, С ВЫХОДОВ блоков постунальныеdPi

пают на вход сравнивающего устройства 6 (фиг. 2), которое выбирает агрегат, имеющий

минимальиый относительный прирост. В точке а (фиг. 2) напряжение пропорционально минимальному значению ирироста; усилитель 10 инвертирует это напряжение, и оно поступает на вход усилителя 12. Па второй вход

этого усилителя поступают поочередно через коммутатор 13 все напряжения, которые подаются на диоды 9. При совпадепии каждого из этих напряжений с папряжепием минимального сигнала выхода усилителя 10 на

выходе усилителя 12 появляется большое папряжение положительной нолярности, которое заставляет срабатывать реле. Контакт реле включает постоянное напряжение на вход соответствующего интегратора.

Процесс решения заканчивается, когда наступает баланс в блоке 8,- отключается контакт 15 (фиг. 2). Генератор 7 импульсов (фиг. 1) переключает коммутатор 13 в блоке 6,

При необходимости повторить решения схему приводят в исходное положение, затем, задав новое значение суммарной нагрузки, снова включают. Предлагаемое устройство для случая трех

агрегатов было смоделировано на ЭВМ МН-7. Время получения результатов решения - не более 10 сек. Время решения можно регулировать в широких пределах изменением скорости нереключения коммутатора 13. Погрешность получения относительных нриростов не превышает 0,3%.

Предмет изобретения

Аналоговое вычислительное устройство для оптимизации режима ТЭЦ по расходным характеристикам, содержащее функциональные преобразователи, интеграторы, конденсаторы, блок баланса, генератор синусоидального напряжения, устройство сравнения и выбора очередности загрузки и преобразователь напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности решения и упрощения устройства, в нем входы функциональных преобразователей подключены к генератору синусоидального напряжения, а выходы функциональных преобразователей через разделительные конденсаторы и преобразователь напряжения соединен со входами устройства сравнения и выбора очередности загрузки, выходы которого подключены к .интеграторам.,

соединенным со вторыми входами функциональных преобразователей и со входом блока баланса, выход которого соединен с блоком сравиепия и выбора очередности загрузки агрегатов.