Автоматический регулятор уровня воды в водохранилище

Авторы патента:

Волков Дамир Раильевич (RU)

Анакин Сергей Юрьевич (RU)

Сычков Никита Геннадьевич (RU)

Шарова Светлана Владимировна (RU)

G05D9/12 - с использованием электрических средств

E03B5/00 - Использованиее насосных установок или насосного оборудования; их размещение (насосы, насосные установки как таковые F04)

E02B7/00 - Водоподъемные или водосливные плотины; их расположение и конструкция, способы и устройства для их возведения (способы, устройства и сооружения для защиты речных и морских берегов или портовых сооружений E02B 3/04; противофильтрационные устройства или швы E02B 3/16; обработка строительных или других материалов для гидротехнических сооружений, оснований и фундаментов E02D 15/00; основания и фундаменты E02D 27/00)

Владельцы патента RU 2776082:

Акционерное общество "ТЯЖМАШ" (RU)

Автоматический регулятор уровня воды в водохранилище содержит датчики уровня верхнего бьефа и объект управления, подключенные к вычислительному устройству, включающему математическую модель. Регулятор обеспечивает двухконтурное управление через грубый канал за счет затвора (18) с большой пропускной способностью и более тонкое регулирование благодаря клапану (2) с меньшей пропускной способностью, используя показания об уровне воды в водохранилище от не менее трех датчиков (3, 4, 5), расположенных непосредственно на сооружениях водозабора, данные о расходе через гидроагрегаты (6) и показания положений регулирующих органов водозабора (1, 17), которые затем передает в математическую модель вычислительного устройства. Достигается повышение надежности схемы управления и эффективность использования гидроресурсов. 1 ил.

Заявленное изобретение относится к регулирующим устройствам на водовыпусках при плотинах водохранилищ и предназначено для автоматизации технологических процессов регулирования уровня воды в водохранилище ГЭС посредством управления приводами механизмов водосброса. Изобретение может использоваться в системах управления водосбросом с электрическим или гидравлическим типом приводов.

Известна система автоматического регулирования уровня воды в водохранилище ГЭС (патент на изобретение RU 2629456 С2, опубл. 29.08.2017), содержащая датчики уровня воды и объект управления, подключенные к вычислительному устройству, включающему математическую модель, при этом в качестве объекта управления выбран затвор, снабженный электроприводом и датчиком положения, а математическая модель вычислительного устройства содержит алгоритм расчета среднеквадратичного значения скорости изменения уровня воды в водохранилище.

Основными недостатками данной системы автоматического регулирования являются сложность ее реализации, удаленность и низкая надежность канала измерения и передачи информации о текущем уровне воды, а также низкая эффективность использования водных ресурсов.

Задачей, на выполнение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание автоматического регулятора уровня воды в водохранилище ГЭС, обладающего простотой реализации и большими регулирующими возможностями по сравнению с известным аналогом, что позволит повысить надежность схемы управления и эффективность использования гидроресурсов.

Суть заявляемого технического решения заключается в следующем: Автоматический регулятор уровня воды в водохранилище ГЭС получает входные (контрольные) данные: показания уровня воды в водохранилище от датчиков 3, 4, и 5, расположенных непосредственно на сооружениях водозабора, данные о расходе через гидроагрегаты 6 и показания положений регулирующих органов водозабора 1 и 17, которые затем передает в математическую модель вычислительного устройства 15.

Алгоритм, заложенный в модели, на основе указанных данных определяет исправный канал измерения уровня воды, рассчитывает скорость изменения уровня воды в водохранилище, расход воды через агрегаты и водосбросные устройства и оценивает приток реки.

Кроме того, автоматический регулятор обеспечивает двухконтурное управление - грубый канал за счет затвора 18 с большой пропускной способностью и более тонкое регулирование обеспечивается благодаря клапану 2 с меньшей пропускной способностью. Алгоритм рассчитывает расход воды по состоянию регулирующих органов и показаний датчиков текущего уровня воды в водохранилище, затем, учитывая расход воды, поступающий к гидроагрегатам, оценивает приток реки для выбора способа регулирования уровень воды - грубым или более тонким контуром управления. Таким образом, отслеживается изменение уровня воды в водохранилище и при переходе через критическое значение выбирает необходимый режим регулирования соответствующими органами управления для поддержания стабильного уровня воды.

Для определения оптимального режима работы и формирования необходимых заданий на открытие регулирующих органов водосброса и приведения их в вычисленное положение определяется критическое значение притока следующим образом. Если уровень воды близок НПУ и суммарное значение притока реки близко к расходу через гидроагрегаты и клапан 2, то регулирование происходит с помощью клапана 2. В случае если уровень воды превышает НПУ и скорость его изменения соответствует расходу, превышающему максимально возможное значение расхода через клапан 2, то режим регулирования изменяется и приводится в действие затвор 18 с большой пропускной способностью.

Для управления затворами в регуляторе используется величина рассогласования по уровню воды в водохранилище, формируемая как разность между заданием и текущим значением уровня верхнего бьефа. Границы регулирования уровня в водохранилище задаются согласно особенностям работы гидротурбин, так как процесс регулирования уровня в первую очередь направлен на поддержание их стабильной и бесперебойной работы. Предложенное изобретение отличается от прототипа тем, что возможность воздействия основывается на данных текущего уровня воды, получаемых от резервированных датчиков, расположенных на самой плотине и информации, которая поступает в алгоритм, оценивающий расход воды и величину рассогласования по уровню воды. Эффективность и надежность работы гидроузла повышается за счет введения дополнительного контура регулирования через клапаны водосброса. Это позволяет реализовать эффективную работу гидроузла, в том числе, на горных реках или водохранилищах малых объемов за счет более гибкого 2 контурного регулирования при быстром изменении уровня воды.

Автоматический регулятор уровня воды в водохранилище, содержащий датчики уровня верхнего бьефа и объект управления, подключенные к вычислительному устройству, включающему математическую модель, отличающийся тем, что обеспечивает двухконтурное управление через грубый канал за счет затвора с большой пропускной способностью и более тонкое регулирование благодаря клапану с меньшей пропускной способностью, используя показания об уровне воды в водохранилище от не менее трех датчиков, расположенных непосредственно на сооружениях водозабора, данные о расходе через гидроагрегаты и показания положений регулирующих органов водозабора, которые затем передает в математическую модель вычислительного устройства.

Изобретение относится к ирригационным системам и может быть использовано для регулирования уровня нижнего бьефа на канальных подпорных сооружениях, а также для регулирования замкнутых искусственных водоемов мелиоративных систем. Регулятор уровня воды нижнего бьефа, включающий водовыпуск, подвижный оголовок, датчик уровня, трубу трубчатого регулятора, обеспечивающую переток воды из верхнего в нижний бьеф, и систему реагирования на изменение уровня нижнего бьефа, согласно изобретению имеет систему дистанционного управления, состоящую из ультразвукового датчика уровня с программируемым контроллером с возможностью беспроводной передачи управляющего потока данных, а система реагирования на изменение уровня нижнего бьефа имеет компрессор и собственный контроллер и выполнена в виде управляющей камеры с направляющей трубой, установленной в нее с возможностью свободного перемещения и соединенной жестко с подвижным оголовком, при этом внутри управляющей камеры в верхней ее части вокруг направляющей трубы расположена и жестко присоединена к ней площадка, над которой установлена воздухонаполняемая эластичная емкость, сообщенная с компрессором, обеспечивающим ее наполнение и опорожнение, управляемым собственным контроллером в соответствии с управляющим сигналом системы дистанционного управления.

Способ индикации уровня жидкости (варианты) // 2745667

Изобретение используется в системах автоматического контроля уровня жидкости, например воды, нефтепродуктов, пищевых продуктов, перевозимых автотранспортными средствами, уровня жидкости в скважинах, колодцах, бассейнах, цистернах и подобных емкостях. Предлагается способ индикации уровня жидкости посредством датчика уровня жидкости, содержащего поплавки с магнитом и герконы, при этом элемент датчика индикатора уровня жидкости содержит одну герметичную трубу и несколько негерметичных труб либо несколько герметичных труб и одну негерметичную трубу, при этом в каждой герметичной трубе устанавливают один или несколько герконов, выводы которых подключают к кабелю, устойчивому к воздействию жидкости и ее паров, проходящему через один торец или оба торца трубы, а в каждой негерметичной трубе размещают поплавок с магнитом и ограничители перемещения поплавка, при этом трубы с герконами и трубы с поплавками устанавливают вертикально и параллельно друг другу, а геркон переключается при перемещении поплавка от одного ограничителя перемещения к другому.

Способ и система контроля подачи материала для устройства очистки дымовых газов // 2702381

Способ управления подачей материала включает в себя: оперативное достижение базовой сбалансированной скорости, которая является рабочей скоростью роликового питателя десорбера, когда общая выгрузка десорбера равна общей выгрузке адсорбера за единицу времени; оперативное достижение заданной скорости в соответствии с разницей между фактическим средним уровнем материала и заданным средним уровнем материала адсорбера, и базовой сбалансированной скорости; управление роликовым питателем десорбера для работы на базовой сбалансированной скорости, если обнаружено, что амплитуда колебаний рабочей скорости роликового питателя адсорбера в заданный первый промежуток времени больше, чем заданная амплитуда; и управление роликовым питателем десорбера для работы на заданной скорости, если обнаружено, что разница между фактическим средним уровнем материала и заданным средним уровнем материала адсорбера постоянно находится в заданном разностном диапазоне в заданный второй промежуток времени.

Оптимизатор контура контроля уровня жидкости // 2682030

Оптимизатор контура контроля уровня жидкости принимает выбор конфигурации емкости и ряд параметров, устанавливающих габаритные размеры емкости, тип(ы) жидкости и параметры потока в контуре контроля уровня жидкости. Оптимизатор также принимает выбор различных вариантов клапана и исполнительного привода и определяет множество доступных конфигураций на основании выбранных вариантов.

Система регулирования уровня жидкости в емкости-сборнике // 2656113

Изобретение относится к области автоматического цифрового регулирования и предназначено для управления системами наполнения емкостей жидкостью. Сферами применения изобретения могут быть, к примеру, участки первого подъема систем водоснабжения населенных пунктов и промышленных объектов.

Датчик уровней воды для работы в условиях обледенения // 2648016

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования уровня воды в металлических водонапорных башнях в системах сельскохозяйственного водоснабжения. Задача предлагаемого изобретения - упрощение монтажа и повышение экологической безопасности.

Датчик уровня жидкости (варианты) // 2643687

Предложены датчики уровня жидкости. Датчик уровня жидкости содержит корпус, выступ, проходящий через корпус, и множество функционально присоединенных рычагов, расположенных в корпусе.

Система автоматического регулирования уровня воды в водохранилище гэс // 2629456

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов регулирования уровня воды в водохранилище ГЭС посредством управления приводом затвора водосброса ГЭС. Технический результат – создание системы автоматического регулирования уровня воды в водохранилище ГЭС, обладающей быстротой реакции на изменение контролируемых параметров с целью оперативного принятия решений по результатам контроля.

Устройство регулирования уровня воды парового котла // 2608633

Изобретение может быть использовано при изготовлении устройств контроля уровня воды в барабане котла. Устройство регулирования уровня воды парового котла содержит указатель уровня среды в виде водоуказательной колонки 1 с уровнемерным стеклом 2, которое при помощи импульсных трубок 3 и 4 жестко соединено с паровым котлом 5.

Способ регулировки клапана // 2516627

Изобретение относится к способу регулирования байпасного парового клапана. Технический результат - создание способа регулирования клапана, с помощью которого экстренное закрытие байпасной станции осуществляется таким образом, что предотвращается преждевременное запирание клапана.

Самовсасывающий гидропоршневой агрегат для перекачки воды // 2654731

Изобретение относится к области водоснабжения. Агрегат состоит из всасывающего трубопровода (1), центробежного насоса (16), вакуумного баллона (2) с заливной горловиной (5), нагнетательного трубопровода (18).