Устройство для моделирования энерге-ТичЕСКОй СиСТЕМы Советский патент 1981 года по МПК G06G7/635 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к специализированным вычислительным машинам, |используемь1м в энергетике и предназн ченным для экономического распределе ния активных нагрузок в энергосистеме. Известно устройство для моделирования энергетической систелвл, содержащее дифманометры для измерения рас хода свежего пара, соединенные через фазочувствительные усилители с входом исполнительного двигателя, ваттметры соединенные с входом электронного потенциометра, ,реле и трансформатор, питающий дифманометр 1 . Недостаток указанного устройства состоит в том, что это устройство определяет относительный прирост расхода топлива. (ОПРТ) только турбогенератора, в нем не учитываются иэмене-г ния параметров энергоблока, низкая точность и быстродействие(за счет использования электромеханических блоков). Наиболее близким техническим per шением к изобретению является устройство для моделирования энергетической системы, содержащее датчик температуры питательной воды, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, датчик вакуума, Первый выход которого подключен к. первому входу второго сумматора, блок задания электрической мощности, выходы датчиков температуры уходящих газов и холодного воздуха соединены с первым и вторым входами третьего сумматора, четвертый, пятый, шестой . и седьмой сумматоры и инвертор 2 . Недостатком устройства является низкая точность моделирования. Цель изобретения - повышение точности моделирования. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования энергетической системы, содержащее датчик температуры питательной воды, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, датчик ва-. куума, первый вход которого подключен к первому входу второго сумматора, блок задания электрической мощности, выходы ДАТЧИКОВ температуры уходящих газов и холодного воздуха соединены с первым и вторым входами третьего сумматора, четвертый, пятый, шестой и седьмой сумматоры и инвертор, в него введены сумматоры, датчик температуры острого пара, датчик температуры промПерегрева, датчик давления в пятом отборе, датчик кислородаи датчик содержания горючих 9- уносе, выход которого подключен к входу четвертого сумматора, выход которого.соединен с первым входом пятого сумматора, выход которого подключен к первым.входам шестого и седьмого сумматоров, вторые входы которых соединены с первыми выходами JBOCbMoro сумматора и блока задания Электрической мои(ности соответственно, второй выход которого подключен к второму входу второго сумматора, вы ход которого соединен с .первым входом девятого и с BTOJXJM входом первого сумматоров, выход которого подключен к входу HHBepToiia и к первым входам десятого и одиннадцатого сумматоров, выход десятого сумматора является первым выходом устройства, вторым выходом которого является выход двенадцатого сумматора, первый вход которого соединен с первым выходом блока задания электрической мощности, с третьим входом второго сумматора и с вторым входом девятого сумматора третий вход которого подключен к второму выходу датчика вакуума, выход инвертора подключен к первому входу восьмого и четвертому входу девятого сумматоров, выход которого является третьим выходом устройства, четвертым выходом которого является первый выход восьмого сумматора, второй выход .которого соединен с вторым входом двенсщцатого и пятым входом девятого сумматоров, шестой вход которого подключен к второму входу, восьмого и к выходу седьмого сумматоров, выход ко торого является пятым выходом устрой ства, второй выход блока задания электрической мощности соединен с вторым входом одиннадцатого сумматора, выход которого подключен к треть ему входу восьмого и второму входу десятого сумматоров, выход датчика кислорода соединен с третьим входом третьего сумматора, выход которого соединен с вторым входом пятого и .третьим входом, седьмого сумматоров, четвертый вход которого подключен к выходу шестого сумматора, выходы дат чиков температуры острого пара и Промперегрева соединены с третьим и четвертым входами первого сумматора соответственно, пятый вход которо го подключен к выходу датчика давления в пятом отборе, первый выход бло ка задания электрической мощности со динен с шестым входом- первого сумматора, седьмой вход- которого подключен к первому выходу датчика вакуума В устройстве моделируются следующие зависимости; .,39ЧО- -П1,«,1„а г«пво Sg3 «-v« vlNiVVo,a9.10- ton- tnn-tnn ptn6-H-0.39 Н0-Чпв1 т2(„во«-, « э Ко- У4Рг1Г2«-У 1 Ьу4А - г1 5- Гб); ) X&Vft«ohV4-A.VoH-Moa.V-,(Ъ) 7i(- 4uSih2fiV h,lN-AV -h4B-t-mJh5 h Nl-f .r.gp.hg.(4) a,&Sva,zlNsVa,,(5) 3«:No5 S VI-N So; ((,) -С,&-С2Ы-С50г С4-ЭОО-,(г) ,S.p,д,N.S,(8) U34ty,-0,9388t«BV 0 )(9) е..шв.о.о3536.о. (.0) 1р1 09в6 02ПриВо,0 .ofoi(f) L4 0,.(SCya);(n) 6C,,. 0,0 6460SC(jnnp«SCijn 0-, (13) С,,„ Су„Ч8., L L4-U2U4 o.ooa2-, b2b4 L2oL4 L,oL2-U2ob O-. -L+L - L . ipn NHBO 2 -уц .,1682npiiM 180(16) .05G,.523q,, де A 5 изменение коэффициента, учитыванидего поправки;4tin ЧовfвД переменные коэффици.(v tonPtnBPnBo определяющие псэправки на температуру Промперегрева, питательной воды, подогревателей высокого давления, вакуума и острого пара соответственно ; т и mj - переменные коэффициенты ; 8-g - поправка на занос со лями проточной части турбины; AV - отклонение вакуума в конденсаторе от нормативного (базисного) значения; N - мощность, вырабатываемая энергоблоком; температура острого пара; температура промпере грева; температура питатель ной воды; переменные коэффицие 1Уо)1 Уб ты,, определяющие вели чину поправки на зано солями проточной част турбины; давление пара в V отборе турбины , So,NeH &Vo базисное значение величин S, мощности и отклонения вакуума; относительный прирост часового расхода топлива (ОПРТ) энергоблока ; коэффициент собственных нужд энергоблока; h, . . . ,hg переменные коэффициенты, определяющие ве личину ОПРТ; часовой расход топлив энергоблоком; гкьрзначение КПД котла брутто; переменные коэффициен «Ч1-м 4ты, определяющие вели чину расхода топлива и зависящие от режима работы энергоблока; SQ - базисное значение коэффициента, учитыва щего поправки; удельный расход топли ва энергоблоком; С,...С4 переменные коэффициен ты , определяющие вели чину удельного расхода и зависящие от режима;часовой расход газа в энергоблоке; часовой расход мазута в энергоблоке; удельный расход тепла энергоблоком} переменные коэффициенты, определяющие ве личину удельного расхода тепла; температура уходящих ijx -хь газов и холодного воз духа соответственно; поправка на присос воздуха по газовому тракту котел-дымосос; отклонение значения кислорода от базисной величины; средние значения вели РОИ -.0 чин р и w; зольность топлива; отклонение содержания горючих в уносе от ба зисного значения-, -20 -40 средние значения величин L2 и 14; Qj-m -- количество тепла, получаемое при сжигании газа и мазута; Шр, BO - посто5.нные составляющие , определяющие величины m и В. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Принципиальная схема устройства для моделирования энергетической системы содержит датчик 1 вакуума, блок 2 задания электрической мощности, датчик 3 температуры острого пара, датчик 4 температуры промперегрева, датчик 5 температуры питательной воды, датчик 6 давления в пятом отборе, датчик 7 температуры уходящих газов, датчик 8 температуры воздуха, датчик 9 кислорода, датчик 10 содержания горючих в уносе, первый сумматор 11, реализующий выражение (1), второй сумматор 12, реализующий выражение (3), инвертор 13, девятый сумматор 14, реализующий выражение (4), одиннадцатый сумматор 15, реализующий выражение (6), восьмой сумматор 16, реализугдций выражение (5), двенадцатый сумматор 17, реализующий выра жение (7), десятый сумматор 18, реализующий выражение (8), третий сумматор 19, реализующий выражение (11), четвертый сумматор 20, реализующий выражение (12), пятый сумматор 21, реализующий выражение (14), шестой сумматор 22, реализующий выражение (17), седьмой сумматор 23, реализующий выражение (16). Второй сумматор содержит первый вход 24, второй вход 25 и третий вход 26; первый сумматор содержит входы 27-33; третий сумматор содержит входы 34-39, четвертый сумматор содержит входы 40-41; пятый сумматор содержит входы 42-44; шестой сумматор содержит входы 45-46; восьмой cyMiviaTOp содержит входы 4749 двенадцатый сумматор содержит входы 50-53. Устройство работает следующим образом. При подаче сигналов с блока 2 и датчиков 1, 3, 4, 5 и 6 на выходе первого сумматора 11 формируется напряжение, пропорциональное значению величины Д.5, т.е. регшизуется выражение (1) и (2), одновременно во втором сумматоре 12 формируется напряже- . ние, пропорциональное величине , т.е.. реализуется выражение (3), а на выходе сумматора 15 получается напряжение, пропорциональное величине NS, т.е. реализуется выражение (6). Эти напряжения, поступая в сумматоры 14, 16, 17 и 18,формируют на выходе этих сумматоров величины, пропорциональные jrtiB.b.Cj, т.е. в них реализуются выражения (4), (5), (7) и (8). Соответственно при подаче сигналов с датчиков 7-10 на выходе сумг атора 19 получается напряжение, пропорциональ ное величине L2, а на выходе сумматора 20-напряжение, пропорциональное 1д. Эти напряжения, складываясь в сумматоре 21, дают на его выходе напряжение, пропорциональное величине L, которое поступает на один из входов сумматора 22, а на второй его вход поступает напряжение, пропорционсшьное расходу топлива В, сни маемое с выхода сумматора 16. В результате суммирования напряжений с блоков 21, 22, 19 и блока 2 на выходе сумматора 23 получается напряжени пропорциональное КПД парогенератора 1, т.е. реализуется выражение (16), Таким образом, при поступлении инфор мации .с датчиков 3-10, 1 и блока 2 в устройстве одновременно фop «pyются значения, пропорциональные относи тельному приросту расхода топлива fl расходу топлива В, удельному расходу топлива b, удельному расходу тепла q и КПД парогенератора l. Использование рассмотренных принципов позволяет исключить нелинейные блоки и соответственно значитель но упростить устройство без увеличения погрешности вычисления конечного результата. Предлагаемое изобретение позволя ет Исключить использование множител ных блоков. Учет параметров энергоб ка непосредственно от датчиков позв ляет получить значения всех экономи ческих характеристик для любого момента времени, т.е. синтезировать все экономические характеристики энергоблока, такие как ,p,p2...pnV,&-i2l 4P.P2-Pn)i b i3lW4p,);g ini«-i.Pi.p2-pn) .pnl, где Р - параметры режима. Это,в свою очередь, позволяет использовать все,существующие метод оптимального управления режимами в энергосистеме с действительн го состояния оборудования и строить специализированные модели для оптимального распределения .нагрузок в директивном режиме. Формула изобретения Устройство для моделирования энер гетической системы, содержащее датчик-температуры питательной воды, выход которого соединен с первым вхо дом первого сумматора, датчик вакуума, первый выход которого подключен к первому входу второго сумматора, блок задания электрической мощности выходы датчиков температуры уходящи газов и холодного воздуха соединены с первым и вторым входами третьего сумматора, четвертый, пятый, шестой и седьмой сумматоры и инвертор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него введены сумматоры, датчик температуры острого пара, датчик температуры промперегрева, датг чик давления в пятом отборе, датчик кислорода и датчик содержания горючих в уносе, выход которого подключен к входу четвертого сумматора, выход которого соединен с первым входом пятого сумматора, выход которого подключен к первым входам шестого и седьмого сумматоров, вторые входы которых соединены с первыми выходами восьмого сумматора и блока задания электрической мощности соответственно, второй выход которого подключен к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с первым входом девятого и с вторым входом первого сумматоров, выход которого подключен к входу инвертора и к первым входам десятого и одиннадцатого сумматоров, выход десятого сумматора является первым выходом устройства, вторым выходом которого является выход двенадцатого сумматора, первый вход которого соединен с первым выходом блока задания электрической мощности, с третьим входом второго сумматора и с вторым входом девятого сумматора, третий вход которого подключен к второму выходу датчика вакуума, выход инвертора подключен к первому входу восьмого и четвертому входу девятого сумматора, выход которого является третьим выходом устройства, четвертым выходом которого является первый выход восьмого сумматора, .вторюй выход которого соединен с вторым входом двенадцатого и пятым входом девятого сумматоров, шестой вход которого подклю.чен к второму входу восьмого и к выходу седьмого сумматоров, выход которого является пятым выходом устройства, второй выход блока задания Электрической мощности соединен с вторим входом одиннадцатого сумматора, выход которого подключен к третьему входу восьмого и второму входу десятого сумматоров, выход датчика кислорода соединен с третьим входом третьего сумматора, выход которого соединен с вторым входом пятого и третьим входом седьмого сумматоров, четвертый вход которого подключен к выходу шестого сумматора, выходы датчиков температуры острого пара и промперегрева соединены с третьим и четвертым входами первого сумматора соответственно, пятый Вход которого подключен к выходу датчика давления в пятом отборе, первый вькод блока задания электрической мощности соединен с