Патентно- iirt'" thxhsmrcsut: •''"bhsjihotf.ra

 

ОПИСАНИЕ 18И36

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскиз

Социалистическиз

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 05.ill.1965 (№ 946237/24-6) Кл. 14с, 8/05

46f, 8/01

88а, 6 с присоединением заявки №

Приоритет

МПК F Old

F 02с

F ОЗЬ

УДК 621.3.079-546(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 15.1V.1966. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 2З.VI.1966

Вт.k(.ИЮЖ ФМ

Авторы изобретения

Д. В. Никитин и В. А. Ятробель

Московский энергетический институт пвткнтие.

1 ;1 ,-,„,и.;„;;„: - 1

Заявите th

ИЫИОП.К .

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБИН

Изобретение относится к области регулирования турбин для повышения устойчивости энергосистем.

Известный способ регулирования по абсолютному углу и его первой и второй производным имеет ряд существенных недостатков: необходимость телепередач или радиопередач для передачи к агрегатам эталонного вектора напряжения, единого для всей системы; возможность неправильного регулирования в случае, если в системе имеется часть с дефицитом генерирующей мощности, получающая от остальной части системы энергию по линии со слабой связью; при набросе нагрузки в дефицитной части системы он будет покрываться генераторами остальной части системы, имеющими резерв, что может привести к перегрузке линии со слабой связью и нарушению ее устойчивости.

Предлагаемый способ не требует телепередачи эталонного вектора, так как параметр регулирования выявляется непосредственно на станции. Полностью или частично исключена возможность неправильного регулирования благодаря специальной настройке измерительного органа системы регулирования. В остальном предлагаемый способ аналогичен методу регулирования по абсолютному углу и обладает его достоинствами в части обеспечения устойчивости.

Предлагаемый способ регулирования паровых турбин предусматривает управление сервомоторами, определяющими положение клапанов турбины, не только регулятором скорости, но и дополнительным регулятором, воздействие от которого подается на сервомоторы через электрогидравлическнй преобразователь.

На фиг. 1 представлена структурная схема

10 системы регулирования турбины в соответствии с предлагаемым способом; на фиг. 2— структурная схема измерительного органа.

Сервомотор 1, перемещающий регулирующие клапаны 2 турбины 8, управляется двумя сигналами: первый сигнал ср, представляющий отклонение скорости от заданной, поступает от регулятора 4 скорости обычного исполнения, второй сигнал ф поступает через электрогидравлический преобразователь 5 от до20 полнительного регулятора б.

Регулятор б содержит следующие элементы: датчик 7 скорости, датчик 8 ускорения cp, представляющий собой дифференциатор, второй дифференцнатор 9, обеспечивающий получение второй производной скорости ср" (третьей производной абсолютного угла), нелинейное звено 10, обеспечивающее нелинейное воздействие по ускорению агрегата, н измерительный орган 11, позволяющий полу30 чить параметр регулирования б„.

181186 — () б=

1 (2) Таким образом, дополнительный сигнал управления является суммой трех параметро» б„, р, <р", из которых (p шюднтся нелинейно.

Передаточная функция регулятора б имеет следующий внд:

К., P2 +т.., р +(+7 )(+ )l (1) где Р— оператор Лапласа; К вЂ” коэффициент усиления по параметру; К,. — нелинейный коэффициент усиления по ускореншо; К:,— коэффициент усиления по второй производной скорости; Т и Т„ — постоянные времени дифференцнаторов соответственно 8 и 9.

Параметр б является новым параметром регулирования н представляет собой интеграл разности между отклонением скорости ср и величиной ср„, который получается с помощью интегратора 12 (см. фиг. 2). Выражение для о„имеет внд

Величина ср„является временно заномнеIIным значением ср из предыдущего режима.

В установившемся рея име (p„= (p и параметр б,, остается постоянным. В переходном режиме при изменении скорости pit> изменяется вслед за с .

Для получения

И. „представляет собой интеграл величины i., получающейся путем усиления величины (p — р„с помощью усилителя 1-"- с коэффициентом усиления К и ограничением выходной величины «сверху» и «снизу». Выражения для qð,, и i. имеют следующий вид:

7 =К(— ;,,); (3)

40 — 7...,-,, (7. + /.„,,; 0 . К . оз

Выяьление разности — г „ производится с помощью сумматора 15.

Свойства параметра б существенно зависят от настройки измерительного органа. При нулевом коэффициенте усиления усилителя б „ представляет собой абсолютный угол ротора агрегата, получаемый как интеграл отклонения скорости. Зтот способ получения абсолютного угла известен и обладает тем недостатком, что в измеренном значении абсолютного угла накапливается погрешность в результате интегрирования погрешности местного эталона частоты или скорости.

Прн конечном коэффициенте усиления К, но при условии, что отклонения скорости пастолько малы, что усилитель работает на линейном участке, выражение для б„примет следую ций внд:

А 1

60 . (р (4)

Т 1- АР где А = —; Т и Т вЂ” постоянные времени т, К интеграторов 12 и 18 соответственно. 65

Как следует из выражения (4), при достаточно большом значении Т, (Л;Зр 1) в течение первого периода времени после возмущешгя параметр б„будет блнзок по значению к абсо.потному углу. В дальнейшем, по мере затухания процесса, б„будет приближаться к отклонению скорости ср.

При коэффициенте усиления К = со (усилитель с релейной характеристикой) выра>кение для параметра б„имеет внд где 7. может принимать два значения: + 7„„ при (ср — ср„) ) О и — 7.„, при (ср — c:„) (О.

Из выражения (5) видно, что при большой постоянной времени интегрирования Т„вели1 чина ср, = будет мало изменяться в тет, Р чение переходного процесса и параметр будет

/ 1 олизок к аосолютному углу ЬАдс = р

ТP /

Однако, поскольку Т является конечной величиной, отклонение параметра б„в переходном процессе всегда будет несколько меньше, чем отклонение абсолютного угла. Кроме того, если ускорение агрегата в переходном npodo m цессе меньше величины, то napadt т, метр о„будет равен нулю несмотря на то, что отклонение скорости в переходном процессе имеет место. Это обстоятельство показывает, что измерительный орган может быть настроен так, что не будет реагировать на возмущение меньше заданного. Наконец, следует отметить, что при конечном коэффициенте усиления К измерительный орган будет вырабатывать сигнал б„, который при малых возмущениях описывается выражением (4), а при возмущениях большей величины — выражением (5) .

При настройке измерительного органа, соответствующей случаю Кф О, система не обладает свойством накапливать погрешность, являющуюся следствием интегрирования погрешности местного эталона частоты, входящего в датчик 7 отклонения скорости.

Предмет изобретения

Способ регулирования турбин, оборудованных исполнительным механизмом для перемещения регулирующего органа, путем подачи импульсов, пропорциональных числу оборотов турбины и первой производной числа оборотов, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости энергосистемы и улучшения качества регулирования, на исполнительный механизм подают дополнительные им; пульсы, пропорциональные второй производной числа оборотов и интегралу разности между значением числа оборотов и компенсирующим сигналом, величина которого с заданной скоростью приближается к мгновенному значению числа оборотов. фиг Z

Редактор В. Сорокин

Заказ 1541/2 Тираж 1825 Формат бум. 60+90

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС1

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2

Составитель М. Миримский

Техред А. А. Камышникова

Корректоры: Т. В. Муллина и В. В. Крылова