Устройство для моделирования оптимального распределения нагрузки между агрегатами электростанции Советский патент 1976 года по МПК G06G7/62 

стону входу последнего блока моделирования расхода тепла, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам первого ключа. В свою очередь, блок моделирования расхода тепла содержит генератор пилообразного напряжения, генератор дискретно возрастающего напряжения, ограничитель, задатчнк ограничения мощности, сумматоры, функциональный преобразователь и элементы выбора минимального значения переменных, причем в нем первый выход генератора пилообразного напряжения подключен ко входу генератора дискретно возрастающего напряжения и к первому входу элемента выбора минимального значения переменных, выход генератора дискретно возрастающего напряжения соединен с первым входом ограничителя, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора пилообразного напряжения, и с первым входом первого сумматора, второй вход которого подключен к выходу ограничителя, остальные входы которого соединены с задатчиком ограничения мощности, выход первого сумматора через последовательно соединенные функциональный преобразователь и второй сумматор подключен ко второму входу элемента выбора минимального значения переменных. Рассмотрение работы устройства проводится на примере пяти агрегатов, хотя устройство может быть построено и для большего количества агрегатов. В предлагаемом устройстве моделируются следующие уравнения: х(Л) «Л).(1) F, (Pifl -- min f, (Р,} + /, (A,2 - Я,), (2) при ограничениях , Pi.2, Яа ЯГ. Я Я1,2-Я, ЯГ /з (Pi. 2. з) min 1/3 (Я,) + Р, (Я,, 2,3 - Л), (3) при ограничениях Яз. Яз Я1. 2, 3, Я1,2 (Я1, 2, 3 - Я,) (Яа...4) : min f, (Я,) + Р, (Я1...4 - я,), при ограничениях Я,Я1...4 Я1. 2, ЗХ (1...4 - Я1;2, 3 л (Я1...5) min f, (Я,) + Р, (Я1...5 - я,), (5) при ограничениях Я1...4(Я1.„5-Я,)ЯГ..4 P,k,t, ( (6) 6 5 6 Pi, () Pi,2,,,t, (,), где Рг - нагрузка t-го агрегата; Pn(Pi,2...n) - минимум расхода тепла при определенном значении суммарной нагрузки; Р, Р - минимальное и максимальное значение нагрузок агрегатов; fi(fi) - расход тепла i-м агрегатом; п - число точек, определяющих щаг расходной характеристики; ti - время; Т - период нилы задающего генератора. На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства для моделирования оптимального распределения нагрузки между агрегатами электростанции; на фиг. 2 показана принципиальная схема блока моделирования расхода тепла. Принципиальная схема устройства для моделирования оптимального распределения нагрузки между агрегатами электростанции (фиг. 1) содержит блоки моделирования расхода тепла 1-4, первые 5 и вторые 6 входы которых подключены ко второму выходу 7 блока управления 8, третьи входы 9 соединены с выходом второго ключа 10, причем первые 11 и вторые 12 выходы каждого предыдущего блока моделирования расхода тепла подключены соответственно к четвертому 13 и пятому 14 входам каждого последующего блока моделирования расхода тепла, третий выход 15 первого блока 1 моделирования расхода тепла подключен ко входу блока 16 задания расхода тепла, выход которого подключен к четвертому входу 17 первого блока 1 моделирования расхода тепла, выход блока 18 задания мощности электростанции подключен к шестому входу блока 4 моделирования расхода тепла, первый 19 и второй 12 выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам первого ключа 20, который через блок сравнения 21 подклю- , чен ко входу второго ключа 10. Блок моделирования расхода тепла (фиг. 2) содержит генератор пилообразного напряжения 22, генератор дискретно возрастающего напряжения 23, ограничитель 24, задатчик ограничения мощности 25, сумматоры 26, 27, функциональный преобразователь 28 и элемент выбора минимального значения переенных 29, причем в нем первый выход генеатора пилообразного напряжения 22 подлючен ко входу генератора дискретно возастающего напряжения 23 и к первому вхоу элемента выбора минимального значения еременных 29, выход генератора дискретно озрастающего напряжения 23 соединен с ервым входом ограничителя 24, второй вход оторого соединен со вторым выходом генеатора 22 пилообразного напряжения, и с ервым входом первого сумматора 26, второй вход которого подключен к выходу ограни чителя 24, остальные входы которого соеди нены с задатчиком ограничения мощности 25 выход первого сумматора 26 через последовательно соединенные функциональный иреобразователь 28 и второй сумматор 27 подключен ко второму входу элемента выбора минимального значения переменных 29. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии в функциональных преобразователях 28 каждого из блоков моделирования расхода тепла 1-4 устанавливаются заданные расходные характеристики агрегатов. Кроме того, устанавливаются соответствующие ограничения по мощности в задатчиках 25 ограничений мощности каждого из блоков 1-4 моделирования расхода тепла, а также устанавливается заданная величина нагрузки в блоке 18 задания мощности на электростанции. Из блока управления 8 на первые входы 5 блоков 1-4 моделирования расхода тепла поступают сигналы формирования приведенных экономических характеристик, в частности, в блоке моделирования расхода тепла 1 решается уравнение (2), при этом с задатчика 25 ограничений мощности подаются наппяжения, пропорциональные величинам Р, Р, Р и - иа четвертый вход 17 поступает напряжение, пропорциональное текущему значению теила первого агрегата. На втором выходе 12 первого блока 1 моделирования расхода тепла получается величина напряжения в соответствии функпиональной зависимостью Fz(P.2), которая подается на пятый вход 14 второго блока 2 моделирования расхода тепла. Синхронизирующие сигналы с первого выхода 11 блока 1 поступают на четвертый вход 13 блока 2 для рещения уравнений (3). В этом блоке задаются ограничения Рд р р 1,2 1,2 На выходе блока 2 получается напряжение в соответствии с функциональной зависимостью РчГР|.ял). которая подается на пятый вход 14 блока 3. При поступлении синхронизирующих импульсов с первого выхода 11 блока 3 на четвертый вход 13 блока 14 рещается уравнение f5). При этом в блоке 4 задаются значения ограничений величины Р g , Г 1...4 Т...4- я шестой вход блока 4 подается суммарное задание значение мощности с блока 18, а на пятый вход 14 подается наиряжснне в соответствии с функциональной зависимостью .fPi.../.). В результате па втором выходе 12 четвертого блока 4 моделирования расхода тепла получается напряжеипе, пропорпиопальное оптимальному значению Pf,(P...:,), а на Первом выходе 19 блока 4 -текущее значение Ff.(Pi,,,). Эти значения поступают на блок 21 сравнения через ключ 20. При равенстве величин на входах блока 21 сравнения в повторном цикле работы срабатывает ключ 10 и подает сигнал останова решения на третьи входы 9 блоков 1-4. Формирование экономических характеристик осуществляется в блоках моделирования расхода тепла 1-4. Схема одного такого блока приведена на фиг. 2 и рассматривается для первой пары агрегатов (первого и второго агоегата). При поступлении сигнала с блока управления 8 на первый вход 5 генератора 22 пилообразного напряжепия на его выходе получается линейно изменяющееся напрял ение, которое пропорционально мощности первого агрегата. Это напряжение поступает в ограничитель 24 и одновременно синхронизирующие импульсы, определяющие момент сброса напряжения генератора 22, поступают в генератор 23 дискретно возрастающего напряжения, каждая ступень которого пропорциональна суммарной мощности пары агпегатов (например, первого и второго). С генератора 23 дискретно возрастающее напряжение поступает в ограничитель 24, на входы которого с задатчика 25 ограничения мощности полаются ограничения на переменные Р, , Р С выхода блока 24 напряжение, пропорциональное мощности первого агрегата с учетом ограничений, поступает на вход сумматора 26, па ВТОРОЙ р.ход которого с выхода блока 23 постлппет напряжение с обратным знаком, пропорциональное Р г i,2 . В этом случае на яыхоле блока 26 получается папряжение. пропорциональное тощности ВТОРОГО агпегата с учетом ограничений. Это напряжение поступает па вход (Ьункционального ппеобразппптеля 28. в котором юпелируется зaвнcи тocть (. С ыхола этого блока напряженир. пропорциональное расходу тепла ВТОРОГО агрегата, поступает па вход сумматора 27. на четвертый вход 17 которого поступает напряжение, пропорппональное расхо.ду тепла первого агрегата с блока 16. С выхода блока 27 поступает на вход элемента вт тбооа минимального значения 29. На выходе блока 29 получается напряжение, пропорпиональное оптимальному расходу тепла первых двух агрегатов при фиксированных значениях суммарной мощности. Работа блока моделирования расхода теила ассмотрена пля блока 1. Блоки 2-4 аналоичны рассмотренному, по тeют некоторые особенности. В частности, в первом блоке 1 ля формирования оптимальной эконо тичесой характсппстпктт напряжение, пропорцииальное расходу тепла первым агрегатом, олучается в блоке 16 тт поступает на четверый вход 17 сумматора 27. Во всех остальных блоках моделирования асхода тепла сигнал на пятый вход 14 потупает со второго выхода 12 каждого предыущего блока моделирования расхода тепла. собенность последнего блока 4 состоит в

том, что генератор 23 дискретно возрастающего напряжения отключен и вместо сигнала с генератора 23 на сумматор 26 поступает напряжение, пропорциональное заданной мон нОСти станции с блока 18, причем выход блока 27 подключен через ключ 20 к блоку 21 для обеспечения сравнения расхода тепла и остановки устройства при окончании решения.

Формула изобретения

1. Устройство для моделирования оптимального распределения нагрузки между агрегатами электростанции, содержащее блок задания расхода тепла, блок задания мощности электростанции, блок управления, первый выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выходы которого через блок сравнения подключены ко входу второго ключа, отличающееся тем, что, с целью расширения клаоса решаемых задач и упрощения эксплуатации устройства, оно содержит последовательно соединенные блоки моделирования расхода тепла, первые и вторые входы которых подключены ко второму выходу блока управления, третьи входы соединены с выходом второго ключа, причем первые и вторые выходы каждого предыдущего блока моделирования расхода тепла подключены соответственно к четвертому и пятому входам каждого последующего блока моделирования расхода тепла, третий выход первого блока моделирования расхода тепла подключен ко входу блока задания расхода тепла, выход которого подключен к четвертому входу первого блока моделирования расхода тепла, выход блока задания мощности электростанции подключен к шестому входу последнего блока моделирования расхода тепла, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам первого ключа. 2. Устройство по п. I, отличающееся

тем, что в нем блок моделирования расхода тепла содержит генератор пилообразного напряжения, генератор дискретно возрастающего напряжения, ограничитель, задатчик ограничения мощности, сумматоры, функциональный преобразователь и элементы выбора минимального значения переменных, причем в нем первый выход генератора пилообразного напряжения подключен ко входу генератора дискретно возрастающего напряжения и к

первому входу элемента выбора минимального значения переменных, выход генератора дискретно возрастающего напряжения соединен с первым входом ограничителя, второй вход которого соединен со вторым выходом

генератора пилообразного напряжения, и с первым входом первого сумматора, второй вход которого подключен к выходу ограничителя, остальные входы которого соединены с задатчиком ограничения мощности, выход

первого сумматора через последовательно соединенные функциональный преобразователь и второй сумматор подключен ко второму входу элемента выбора минимального значения переменных.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Манукян Р. С. и Паверман С. В. Об использовании вычислительной машины для расчета оптимального распределения нагрузок между разнотипными агрегатами теплоэлектростанции. «Электричество, № 4, 1962., с. 33.

2.Авт. св. СССР № 485491, кл. G 06g 7/62 от 4.01.72.

//