Способ группового регулированияАКТиВНОй МОщНОСТи элЕКТРОСТАНции иуСТРОйСТВО для ЕгО ОСущЕСТВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК H02P9/04 

от -самопроизвольного изменения мощнести электростанции при неисправностях или отказах в элементах реальной системы регулирования.

Цель изобретения - повышение надежности регулирования.

Указанная цель достигается тем, что моделируют систему группового регулирования и электростанцию, измеряют мощность каждого агрега-. та, суммируют полученные сигналы, выходной сигнал модели электростанции, сравнивают полученные .сигналы и по результату сравнения судят о состоянии как системы группового регулирования, так и агрегатов электростанции.

Устройство дополнительно снабжено дублиру1д1цим центральным регулятором, идентичным основному, моделью электростанции/ анализатором блоком суммирования фактической мощности, причем на входы дублирующего центрального регулятора подключены выходы задающих блоков, вход дублирующего центрального регулятора соединен с входом модели электростанции, а выход последней связан с анализатором, одновременн с анализатором сьязан выход блока суммирования фактической мсмцности.

Кроме того, с цельюобеспечения оперативной замены центральных регуляторов, устройство снабжено дополнительными цепями с переключающими контактами, в.ключенными между основным и дублирующим регулятора-ми, агрегатами и моделью.

На чертеже представлена функциональная схема устройства ГРАМ с непрерывным автоматическим контролем и защитой.

Такая система ГРЛМ содержит центральные регуляторы (ЦР) 1 (показан как основной, работающий в реальной системе регулирования) и 2 (показан как дублирующий, дополнительный) идентичный основному, работакячий с моделью ГЭС.

Центральный регулятор 1 или 2 состоит из сумматора 3 заданий, сумматора 4 фактической мощности, управляемого делителя (УД) 5, измерительногс преобразователя б частоты (ИПЧ) , регулятора 7 частоты (РЧ) 4 или без него, промежуточного сумматора (пс) 8, элемента 9 пропорционального воздействия (П), интегратора (И) 10, выходного сумматора (ВС) 11, ограничителя 12 пределов регулирования (ОПР), а также ряда вспомогательных узлов (не показаны).

Кроме того, система регулирования содержит: управлякяцие устройства 13 гидроа :регатов 14, измерительные преобразователи 15 мощности (ИПМ) с сумматором 16, задающие блоки 17 (например, станционный задатчик мощности ЗМ), устройство 18 телемеханического (ТМ) управления из центра энергоситемы, измеритель 19 частоты.

Систегла дополнительно снабжена моделью 20 электростанции, которая содержит масштабирующий множительный блок (№№) 21, модель 22 упраляющего устройства (НУУ) и агрегата 23,анализатор (АН) 24 с блоком 25 компенсации мощности фактического режима (КФР) и сумматором 26 фактической мощности.

Кроме указанного,система содержит блок 27 дискретного задания сигналов (БДЗ), регистрирующий индикатор (РИ) 28, переключающие контакты 29-40 и перекрестные цепи 41 и 42.

Дублирующий (дополнительный) центральный регулятор 2 специально устанавливается на электростанциях (ГЭС} для получения возможности непрерывного автоматического контроля и зшдиты системы ГРАМ даже в том случае, если других причин для установки дополнительного центрального регулятора нет..

На многоагрегатных ГЭС крупной, а иногда и средней MODIHOCTH, устанавливается более одного центрального регулятора мощности. В этом случае он является групповым регулятором. Это необходимо при разделении оборудования ГЭС на несинхронно работающие части, когда требуется автоматическое групповое регулирование каходой из разделившихся частей когда требуется повышенный запас надежности группового регулирования и необходима быстрая неисправного регулятора.

При наличии дополнительного центрального регулятора он иногда вкл1эчается по схеме слехсения за основным центральным регулятором, но для целей непрерывного контроля и защиты дополнительный центральный (или групповой) регулятор ранее не использовался.

Масштаб 1рующий множительный блок 21 учитывает количество агрегатов, работающих в составе системы ГРАМ, его коффициент передачи можно изменять автоматически или вручную прямо пропорционально числу (N) работа1эщих в системе ГРАМ агрегатов.

Модель 22 управляющего устройства и модель 23 агрегатаучитывают такие факторы, как нелинейность характеристики главного золотника направляющего аппарата, инерционность следящей гидромеханической системы,нелинейность харатеристики открытие направляющего апарата - мощность,изменение этой характеристики при изменений напора, гидроудар в водоводах и его зависимость от открытия направляющего аппарата и напора, динамическую характеристику, генератора. Уче всех или части из перечисленных факторов в сочетании с подачей всех командных и управляющих сигналов одновременно на оба центральных регулятора обеспечивает достаточное для практики совпадение как в статическом, так и в динамическом реяимах выходного сигнала модели 23 гидроагрегата с суммарным сигналом всех измерительных преобразователей 15 мощности на выходе сумматора 26 в течение всего процесса регулирования.

Блок 25 компенсации мощности фактического автоматически вводит поправку на случай, если часть включенных в сеть гидроагрегатов отключена от системы группового регулирования, а сумматор 2 таким образом выявляет только мощ.ность агрегатов, подключенных к системе группового регулирования.

Центральный регулятор 1, управляющие устройства 13, агрегаты 14, измерительные преобразователи 15 мощности, суг/1матор 16, соединенные последовательно через соответствующие переключатели, образуют замкнутый контур реальной систе.мы регулирования мощности, а дублирующий центральный регулятор 2, модель 20 электростанции (с масштабирующим множительным блоком 21 моделью 22 управля1эщего устройства и моделью 23 гидроагрегата), соединённые последовательно через самостоятельную группу переключателей, образуют вспомогательный замкнутый контрольный контур, моделирующий реальную систему регулирования.

Анализатор 24 непрерывно анализирует текущие значения процессо регулирования реальной системы к ее модели. Если в соответствии с алгоритмом анализа, выявляется взаимное соответствие текущих значений процессов, то сигнал на выходе анализатора 24 отсутствует, в противном случае выходной сигнал блока 24 действует в схему центральной сигнализации и с необходимой выдержкой времени переводит гидроагрегаты из режима группового регулирования в реким индивидуального регулирования, т.е. осуществляет защиту систег/1ы.

При включении в сеть агрегата или при аварийном сбросе нагрузки на одном из агрегатов для исключения неправильной работы ..анализатора 24 выходной сигнал блока 25 ко шенсируется.

Все воздействия, в том числе по количеству работающих агрегатов

N, ПО уставке ограничителей 12 пределов регулирования для обоих центральных регуляторов одинаковы-, последним дополнительно обеспечивается правильная работа анализатора 24.

Система контроля срабатывает при возникновении неисправности в любом из элементов двух замкнутых контуров, защищая реальную систег и ее модель и обеспечивая по0стоянную готовность к работе дополнительного (дублирующего) центрального регулятора и оперативность замены центральных регуляторов. Для этого введены перекрестные свя5зи 41 и 42 на выходах центральных регуляторов 1 и 2 и переключающие контакты 29-34 и 37-38. Для замены центральных регуляторов достаточно одновременно изменить на инверсное состояние койтактов 29-34

0 и 37-38 переключателя. При этом агрегаты без толчка нагрузки подключаются к центральному регулятору 2,-а модель 20 подключается к центральному регулятору 1. Такая

5 схема позволяет.осуществлять периодическую оперативную проверку дублирующего центрального регулятора на стандартный переходный процесс. Для этого достаточно, заблокировав

0 на время проверки выходной сигнал анализатора 24 , подключить к проверяе;мому дублирующему центральному регулятору блок 27 дискретного задания БДЗ и регистрирующий индикатор РИ 28

5 1например, одноканальный самопишуг1ий миллиамперметр) , произвести запись переходного процесса в замкнутой через модель 20 системе регулирования и сравнить этот процесс с эталоном. Таким образом,

0 дополненная блоком дискретного задания 27 и регистрирующим индикатором 28 система позволяет производить стандартное тестирование моделируемой системы с дублирую5щим центральным регулятором, обеспечивая стабильность, наглядность и оперативность проверки регуляторов для определения их исправности.

0

Кроме того, система позволяет осу1.чествить автоматический переход в режим группового регулирования двух частей электростанции при аварийном разделении станции на

5 несинхронно работающие части. В этом случае происходит подключение дублирующего центрального регулятора к отделившейся группе агрегатов, отключение от него обратОной связи по сигналу модели, подключение к дублирующему центральному регулятору обратной связи по мощности отделившейся группы агрегатов и автоматический перевод

5 задатчиков мощности основного и дублируюцего регуляторов в положениеj соответствую1дее фактической нагрузке каждой группы агрегатов.

При переходе электростанции в режим астатического регулирования частоты с отключением обратной связи по мощности схема защиты системы ГРАМ осуществляется в соответствии с известными способами.

Предлагаемый способ группового регулирования позволяет решить задачу непрерывного автоматического контроля и защиты всех элементов замкнутого контура регулирования мощности.

Система, содержащая основной и дублирующий центральные регуля.торы обеспечивает непрерывный автоматический контроль всех элементов одновременно двух замкнутых контуров регулирования (реальной системы и ее модели) и защиту от самопр извольного изменения мощности гидроэлектростанции из-за неполадок в системе ГРАМ. Это определяет существенный экономический эффект и повышает надежность работы крупных энергетических объединений.

Предлагаемое устройство снижает (или почти исключает) трудозатраты высококвалифицированного персонала наладочной организации при проведении регламентных или внеочередных испытаний аппаратуры системы ГРАМ в условиях эксплуатации.

Дублирующий (дополнительный) центральный регулятор работает во вспомогательном замкнутом контуре регулирования, моделирующем реальную систему, что обеспечивает не только непрерывный контроль состояния cиcтe ы, но и постоянную готовность к работе дублирующего регулятора, оперативность зa Ieны регуляторов , исключается возможность ввода в режим управления агрегатам регулятора, имеющего неполадки.

Оба центральных регулятора равнозначны и взаимозаменяемы, что обеспечивает удобство управления ими оперативнглм дежурным персоналом .

Предлагаемая система обеспечивает стабильность, наглядность и оперативнрсть стандартного тестирования аппаратуры системы группового регулирования. Кроме того, она позволяет экономично решить задачу группового автоматического регулирования двух частей электроста

ции при аварийном разделении станции на несинхронно работающие части,

Формула изобретения

1.Способ группового регулирования активной мощности электростанции с системой группового регулирования путем воздействия, в зависимости от параметров энергосисте0мы, на изр1енение мощности агрегатов электростанции, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, моделируют систему группового регулирования и

5 электростанцию, измеряют мощность ка хдого агрегата, суглмируют полученные сигналы, измеряют выходной сигнал модели электростанции, сравнивают полученные сигналы и по ре0зультату сравнения судят о состоянии как систег/ы группового регулирования так и агрегатов электростанции.

2.Устройство для группого регулирования активной мощности электростанции, содержгицее центральный регулятор с задающими блоками на входах, связанный с агрегатами,

и измерительные преобразователи можности,отличающееся тем, 4TOj с целью повышения надеж0ности, устройство снабжено дублирующим центральным регулятором, идентичныг/1 основному, моделью электростанции, анализатором, блоком суммирования фактической мощности, при5чем на входы дублирующего центрального регулятора подключены выходы задающих блоков, выход дублирующего центрального регулятора соединен с входом модели электростанции, а выход последней связан с ана0лизатором, одновременно с анализатором связан выход блока суммирования фактической мощности.

3.Устройство по п.2, о т ли ч а ю щ е ее я тем, что, с целью

5 обеспечения оперативной замены центральных регуляторов, устройство снабжено дополнительными цепями с пере.ключающимися контактами, включенными между основным и дублирую0щим регуляторами/ агрегатами и моделью . ,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.-Киселев Г.С. и др. Системы

5 группового регулирования мощности гидроэлектростанций. М., Энергия 1974, с. 48, 113.