Устройство для вычисления оптимального распределения нагрузок на теплоэлектроцентрали Советский патент 1975 года по МПК G06G7/62 

1

Предлагаемое устройство для вычисления оптимального распределения нагрузок на теплоэлектроцентрали относится к специализированным аналоговым вычислительным машинам, используемым в энергетике, и предназначено для оперативного расчета оптимальных нагрузок турбоагрегатов.

Известно аналоговое устройство для оптимального распределения нагрузок между турбогеиераторами ТЭПОднако известное устройство не обеспечивает высокой точности получения решений из-за необходимости спрямления расходных характеристик. В нем невозможно использовать действительные выиукло-вогнутые характеристики теплоагрегатов.

Цель изобретения - повышение точности получения решения и упрошеиие устройства.

Это достигается благодаря поочередному варьированию переменных (нагрузок) при постоянном подключении одного балансируюш,его агрегата (модели агрегата). Выход интегратора предлагаемого устройства через первый ключ подсоединен к первому коммутатору и второму ключу, через третий ключ- к первому коммутатору и четвертому ключу, через первый ограничитель - к входу первого функционального блока и первому входу первого блока суммироваиия. Выход первого блока памяти через второй ограничитель иодключей к входу второго функционального блока и второму входу первого блока суммирования, выход второго блока памяти через третий ограничитель - к входу третьего функционального блока и третьему входу первого блока суммирования, к четвертому входу которого подсоединен источник задания суммарной нагрузки. Выход первого блока суммирования соединен с входом интегратора, выход второго блока суммирования через инвертор и второй коммутатор - с первым входом блока сравнения и через блок выбора минимального значения - с вторым входом блока сравнения, выход которого через третий коммутатор связаи с релейным блоком.

В осиову построения устройства положены уравнения

),(1)

,(2)

f. (Р.) + f. (Я.) +,...,+/„ (Я„) QcT - Q«HH, (3)

(4)

,

где Pi - мош,мость t-ro агрегата;

Qt - расход тепла г-м турбоагрегатом; РСТ -заданная мощность станции; 30 QCT - суммарный расход на станцию;

Pi, Яг -минимальная и максимальная мощность i-TO агрегата соответственно.

Принципиальная схема вычислительного устройства нриведена на чертеже (для примера взяты три агрегата).

К входу генератора 1 ннлообразиого напряжения, представляющего собой усилитель с конденсатором в обратной связи, через ключ 2 (контакт реле 3), управляемый с блока 4 управления, подключено постоянное напряжение -i-100 в. Одним из выходов генератор пилообразного нанря}кения через оммутатор 5 (дорожка шагового искателя 6) подсоединен к ключам 7, 8 (контакт реле 9 н 10 релейного блока 11), выходы которых подключены к входам блоков 12 и 13 памяти с ограничителями на диодах. Выходы блоков памяти с ограничителями и блок 14 ограничения для регулирования баланса соединены с входами сумматора 15 и входами функциональных блоков 16, 17 и 18 для моделирования расходных характеристик.

На один из входов сумматора 15 подано напряжение, пропорциональное суммарной мощности станции. Его выход через интегратор 19 подключен к входу блока 14 ограничения для регулирования баланса и через ключи 20 и 21 к входам блоков памяти с ограничителями, выходы функциональных блоков 16, 17, 18 - к входам сумматора 22, с одним из входов которого соединен источник постоянного напряжения +100 в. Выход сумматора 22 подключен к первому входу сравниваюн1,его устройства 23 через блок 24 минимизации и памяти, кроме того, через инвертор 25 и коммутатор 26 - к второму входу сравнивающего устройства 23. Выход сравнивающего устройства 23 через диод 27 и коммутатор 28 (дорожка шагового искателя 6) подсоединен к первому входу релейного блока 11 (реле 9 и 10), а ко второму его входу - источник + 100 в. Релейный блок 11 унравляет ключами 7 н 8. К входу коммутатора 29 подключено реле 30, которое оказывает унравляющее воздействие на ключи 20, 21 а к второму его входу - реле 31, которое оказывает унравляющее воздействие на блок 4 управления. В блоке управлення источник ностоянного напряжения + 26 в через кнопку 32 («Пуск) подключен к реле 33. Одновременно этот источник через параллельно включенные контакты 34 реле 33 и контакт 35, нринадлежащий реле 36, соедннен с шаговым искателем 6. Независимо на шаговый искатель через кнопку 37 («Стон), нормально закрытый контакт 38, принадлежащий шаговому искателю и размыкающийся в момент установки шагового искателя в нулевое ноложение, а также через размыкающий контакт 39 шагового искателя подано напряженне +26 в. Это же напряжение через нормально закрытый контакт 40, принадлелсанлий реле 31, и параллельно включенные нормально открытые контакты 41 и 42 реле 33 и 3 ноступает на реле 3. Устройство предназначено для решения

уравнений (l-j--). В исходном состоянии в функциональных блоках 16, 18 устанавлнзаются зависимости (1) с учетом ограничений по минимуму, в блоках 12-14 - ограниче5 ння по максимуму. В сумматоре 15 на одш; из входов задается значение заданной мош.ности станции, выраженное в вольтах. Прн нажатнн кнопкн 32 («Пуск) срабатывает реле 33 и свои.м контактом 34 нереключает шаJO говый искатель 6. Кроме того, второй контакт

42реле 33 замыкает цепь питания реле 3, которое блокируется своим контактом 41. Через второй контакт реле 3 (ключ 2) нодается нанряженне +100 в на вход генератора I нн15 лообразного напряжения (интегратор), иа выходе которого подключено реле 36. Контакт

43этого реле в момент достижения нанряжения срабатывания реле 36 закорачивает цепь обратной связи интег затора н вторым контактом 35 замыкает цепь питания HiaroBoro искателя 6, обеспечивая его нослед}ющее переключение.

Коммутаторы 5, 26, 28 и 29 являются дорожками шагового искателя и нереключают5 ся синхронно. К нулевой ламели ко.ммутатора 29 нодключено реле 30, которое срабатывает нри подаче на нее напряжения -26 в. Контакты этого реле (КЛЕОЧИ 20, 21) нрн этом замыкаются и тем самым подают напряжение

0 с выхода интегратора 19 на вход блоков 12 и 13 памяти и ограничения через замкнутые ключи 7, 8 (коЕггакты реле 9 и 10). На вход блока 14 ограничений и баланса нодается напряжение с выхода интегратора 19, причем

5 этот блок является балансирующим. Напряжения на выходе блоков 12, 13, 14, пропорцнональные мощностям агрегатов и выраженные в вольтах, поступают на вход сумматора 15, который связан своим выходом с входом

0 интегратора 19, а также на входы функциональных блоков 16, 18, на выходах которых нолучаютея напря/кення, нропорциональные расходу тепла на каждый турбоагрегат. Эти значения проходят на вход сумматора 22, где

5 получается суммарное значение тепла на станцию. С выхода сумматора 22 через инвертор 25 и коммутатор 26 напряжение подается на первый вход сравнивающего устройства 23, а на второй его вход через блок 24 мнними0 зацин и памяти - напряженне с выхода сумматора 22.

Выбор мнннмального значения суммарного расхода тепла на станцию от.изменення одного агрегата нроводнтся в два приема. Пер5 вопачально шаговый искатель стоит на четной ламели н изменяется нагрузка reiiepaTOра, причем меняется значение этой нагрузки в блоке выбора минимального значения. Затем (шаговый искатель стоит на нечетной ламели) 0 происходит изменение нагрузки этого же агрегата н при достижении нагрузки генератора уровня, запомненного в блоке 24, на выходе устройства 23 сравнення появляется сигнал, который воздействует через коммутатор 28 на релейный блок 11 (реле 9 и 10) и вызы