УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГИДРОСТАНЦИИ Советский патент 1974 года по МПК G06G7/57 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для исследования режимов работы гидростанции.

При анализе режимов работы гидростанции необходимо знать уровни бьефов в различные часы суток и суточный расход воды при заданном графике нагрузки гидростанции.

Уровни бьефов в определенный час суток являются сложной функцией предшествующего режима работы гидростанции и нагрузки в рассматриваемый час.

Известные устройства для моделирования режимов работы гидростанции не обеспечивают достаточной точности и надежности работы устройства. Эта цель достигается путем моделирования процессов изменения уровней бьефов, напора, суточного расхода воды гидростанции в функции ее графика нагрузки с помощью вычислительного устройства, содержащего: блоки ввода данных, делительное устройство, апериодические звенья, сумматоры, интеграторы, блок вывода результатов и блок управления.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 задания графика нагрузки гидростанции, состоящий из 24 градуированных потенциометров со щкалой (по числу часов в сутках). Делитель 2 состоит из усилителя постоянного тока с большим коэффициентом усиления, имеющего в обратной связи множительное устройство. Блок 3 задания расчетных параметров п исходных данных состоит из нескольких градуированных потенцио. 1е1ров со шкала.ми, с цолющыо которых вводятся в ycipoiiCTBO значения нулевых уровней верхнего и нижнего бьефов, исходные величины ypoBiieii верхнего и нижнего бьефов и среднесуточная нриточность воды. Через ключи 4 и 5 на вход инерционных звеньев 6 и 7 первого порядка подаются напряжения с выхода делителя 2 или из блока задания расчетных параметров (в начале расчета).

Инерционные звенья 6 и 7 представляют собой усилители постоянного тока с переменной емкостью и шунтирующим ее активным сопротивлением на входе, с постоянными емкостями и переменными активными сопротивлениями в обратных связях. На выходах этих звеньев получаются напряжения, пропорциональные отклонениям уровней верхнего п нижнего бьефов от нулевых уровней.

На выходе сумматоров 8 и 9 получаются напряжения, пропорциональные уровням верхнего и нижнего бьефов.

На выходе сумматора 10 получается напряжение, пропорциональное нанору. В сумматоре 11 определяется изменение уровня верхнего бьефа за час (i-1), а в интеграторе 12 -

полное отклонение уровня верхнего бьефа к часу t. В интеграторе 13 онределяется суточный расход воды на гидростанции. Блок вывода результатов 14 состоит из цифрового вольтметра с цифронечатающим устройством или регистрирующего самонисца с тремя-четырьмя входами. Блок унравления 15, вынолненный на электромагнитных реле, уиравляет работой ключей 4 и 5 и блоком 1 задания графика нагрузки гидростанции.

Работает устройство следуюидим образом.

По команде блока управления емкости в обратных связях УПГ инерционных звеньев 6 и 7 через ключи 4 и 5 заряжаются до величин напряжений, пропорциональных исходным отклонениям уровней верхнего и нижнего бьефов от соответствующих нулевых уровней.

Далее происходит их разряд в соответствии с ностояпными времени верхнего и нижнего бьефов.

По команде блока управления с блока 1 па первый вход делителя 2 подается напряжение, пронорциопальное мощности в предшествующий час Pt-i, а на второй вход - с сумматора 10 напряжение, пропорциональное напору Я(1 сверху. Напряжение с выхода делителя 2 нодается на первый вход сумматора 11, па второй вход которого поступает напряжение с блока 3. Через промежуток времени А i после начала разряда емкостей инерционных звеньев 6 и 7 напряжение с выхода делителя 2 через ключевую схему 4 кратковременно нодается на вход инерционного звена 6. Емкость в обратной связи УПТ этого звена, разрядившаяся к этому моменту, подзаряжается. На выходе инерционного звена 6 получается напряжение, которое далее подается на первый вход сумматора 8. На второй вход сумматора 8 нодается напряжение с выхода блока 12, а на третий вход - напряжение с блока задания расчетных параметров и исходных данных.

Выходное напряжение сумматора 8, пропорциональное уровню верхнего бьефа в час t, подается на первый вход сумматора 10.

Сразу после подзаряда емкости инерционного звена 6 но команде с блока управления на вход делителя 2 нодается напряжение, пропорциональное мощности Pt, а выходное напряжение с делителя 2 через ключ 5 кратковременно подается па вход инерционного звена 7, выход которого подключен на первый вход сумматора 9. На второй вход этого сумматора поступает напряжение с выхода блока задания расчетных параметров и исходных данных.

Напряжение, пропорциональное уровню нижнего бьефа (нервое приближение), нодается с выхода сумматора 9 на второй вход сумматора 10, на выходе которого получается напряжение, пропорциональное в первом приближении напору гидростанции в час t. Это напряжение поступает на второй вход делителя 2, а с его выхода напряжение, пронор-- , нодается через

циональное отношению Я/

ключ 5 на вход инерционного звена 7, в результате чего производится уточнение величины отклонения уровня нижнего бьефа от нулевого уровня в час. Напряжение, пропорциональное отношению

п

-, подается также на входы блоков сумма t

тора 11 и интегратора, в первом из которых определяется изменение уровня верхнего бьефа за счет сработки или нанолнения водохранилища за час (t-1), а во втором - суточный расход воды на гидростанции.

Напряжения с выходов блоков сумматоров 8, 9, 10 и интегратора 13 нодаются в блок вывода результатов.

Через следующий промежуток времени А по команде с блока унравления все описанные операции повторяются для часа ( + 1) и т. д. до конца суток.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования режи.мов работы гидростанции, содержащее блок задания

расчетных нараметров и исходных данных, блок задания графика нагрузки гидростанции и ключи, связанные с блоком унравления, а также сумматоры, интеграторы и блок вывода результатов, отличающееся тем, что,

с целью новышения точности и надежности работы устройства, оно содержит инерционные звенья и делитель, подсоединенный к блоку задания графика нагрузки гидростанции, выход делителя, последовательно соединенные

ключи и инерционные звенья подключены к первым входам первого и второго сумматоров, а через последовательно соединенные третий сумматор и интегратор - ко второму входу нервого сумматора, остальные входы сумматоров соединены с блоком задания расчетных параметров и исходных данных, связанного также с ключами, выходы первого и второго сумматоров непосредственно и через четвертый сумматор соединены с блоком вывода результатов, связанным через интегратор с входом делителя, второй вход которого подключен к выходу четвертого сумматора.