Устройство для автоматического управления активной мощностью каскада гидроэлектростанций

 

О П И С А Н И Е (II) 545765

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.05.75 (21) 2137021/06 (51) М. Кл. - F ОЗВ 15/16 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.77. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 28.02.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.224-546 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявители

Л. А. Миллер, А. С. Зеккель и С. В. Холостов

Ленинградское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института

Гидропроект им. С. Я. Жука и Научно-исследовательский институт постоянного тока (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

АКТИВНОЙ МОЩНОСТЫО КАСКАДА ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для автоматического управления активной мощностью каскада гидроэлектростанций.

Известны устройства для автоматического управления активной мощностью гидроэлектростанции, содержащие датчики уровня верхнего бьефа, датчик активной мощности н исполнительные органы (1). Эти устройства обеспечивают регулирование активной мощности гидроэлектростанции по режиму водотока.

Однако эти устройства не предусматривают управления каскадом гидроэлектростанций, что препятствует эффективному использованию бассейнов суточного регулирования.

Известно так?кс устройство для автоматического управления активной мощностью каскада гидроэлектростанций, содержащее на каждой станции датчики уровней верхних бьефов и исполнительные органы системы группового регулирования активной нагрузки (2). Указанное устройство раздельно регулирует активную мощность каскада и ограничивает режим по уровню водохранилища каждой гидроэлектростанции.

Это устройство является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком этого устройства также является недостаточная эффективность использования бассейнов суточного регулирования изза возможности достижения в ряде режимов верхних пли íH?I<нпх ограничительных уровней и, соответственно, недоотпуска электроэнерпш или холостого сброса воды.

Целью изобретения является повышение эффективности использования бассейнов суточного регулирования.

Для достижения поставленной цели выходы и датчика уровня верхнего бьефа и задатчпка максимального уровня каждой гидроэлектростанции соединены со входамп соответствующего сумматора, выход которого вместе с выходом задатчика максимального уровня под15 ключен к блоку деления, соединенного свопм выходом через нелинейный степенной блок с одним входом блока пропзведенпя, второй вход которого связан с выходом датчика уровня верхнего бьефа, а выход — через дпфференциатор соединен с соответствующим входом общекаскадного сумматора, подключенного вместе с задатчпком суммарной нагруздатчпкамп активной H21p? 31(II к общекаскадному оптимизатору, выходы которого связаны со входами исполнительных органов группового регулирования каждой п1дроэлект ростанцпп.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

30 Устро!!ство содер?кпт на каждой I IIppoaлек545765

40 тростанции каскада датчики 1, 2 уровня верхнего бьефа, задатчики 3, 4 максимального уровня, сумматоры 5, 6, блоки деления 7, 8, нелинейные степенные блоки 9, 10, блоки произведения 11, 12, дифференциаторы 13, 14, подключенные к общекаскадному оптимизатору 15 через общекаскадный сумматор 16. К этому же оптимизатору 15 подключены задатчик 17 суммарной нагрузки и датчики 18, 19 активной мощности каждой гидроэлектростанции. Выходы оптимизатора 15 соединены через сумматоры 20, 21 группового регулирования каждой гидроэлектростанции с исполнительными органами 22, 23 гидротурбин

24, 25.

Устройство работает следующим образом.

Разность сигналов датчика 1, 2 уровня верхнего бьефа и задатчика 3, 4 максимального уровня, получаемая в сумматоре 5, 6 каждой гидроэлектростанции, подается на вход соответствующего блока деления 7, 8, на второй вход которого поступает сигнал задатчика 3, 4 максимального уровня. Выходной сигнал блока деления 7, 8 возводится в положительную степень в нелинейном степенном блоке

9, 10, умножается в блоке произведения 11, 12 на сигнал датчика 1, 2 уровня верхнего бьефа, полученное произведение сигналов дифференцируется в дифференциаторе 13, 14 и поступает на соответствующий выход общекаскадного сумматора 16. Выходной сигнал сумматора 16 поступает на вход общекаскадного оптимизатора 15, а остальные входы которого поступают сигналы с выхода задатчика 17 суммарной нагрузки каскада и с датчиков 18, 19 активной мощности каждой гидроэлектростанции каскада. Оптимизатор через сумматоры 20, 21 группового регулирования активной мощности управляет исполнительными органами 22, 23 гидротурбин 24, 25 каждой гидроэлектростанции каскада.

Предлагаемое устройство позволяет улучшить использование бассейнов суточного регу5

30 лирования и увеличить среднегодовую выработку электроэнергии каскадом гидроэлектростанций.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления активной мощностью каскада гидроэлектростанций, содержащее задатчики максимальных уровней и датчики уровней верхних бьефов, датчики активной мощности и исполнительные органы группового регулирования каждой гидроэлектростанции и задатчики суммарной нагрузки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности использования бассейнов суточного регулирования, выходы датчика уровня верхнего бьефа и задатчика максимального уровня каждой гидроэлектростанции соединены со входами соответствующего сумматора, выход которого вместе с выходом задатчика максимального уровня подключен к блоку деления, соединенного своим выходом через нелинейный степенной блок с одним входом блока произведения, второй вход которого связан с выходом датчика уровня верхнего бьефа, а выход через дифференциатор соединен с соответствующим входом общекаскадного сумматора, подключенного вместе с задатчиком суммарной нагрузки и датчиками активной нагрузки к общекаскадному оптимизатору, выходы которого связаны со входами исполнительных органов группового регулирования каждой гидроэлектростанции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Кучкин М. Д. «Автоматизация гидроэлектрических станций, Л., «Машиностроение», 1957, с. 274.

2. Бендерский Л. M. «Опыт внедрения комплексной автоматизации гидроэлектростанции, работающей по водотоку», Л., «Машиностроение» 1962, с. 24 — 28.

545765

Г

I

I

Г

1

1

Составитель А. Калашников

Редактор В. Кожемякин Техред Л. Кочемирова

Корректор Л. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 235!5 Изд. № 397 Тираж 709 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мшгпстров СССР по делам изобретений и открьгпш

I13035, Москва, А<,-35, Раушская наб., д. 4/5

Устройство для автоматического управления активной мощностью каскада гидроэлектростанций Устройство для автоматического управления активной мощностью каскада гидроэлектростанций Устройство для автоматического управления активной мощностью каскада гидроэлектростанций 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам адаптивного управления активной мощностью гидроагрегата ГЭС с поворотно-лопастной турбиной

Изобретение относится к способам управления активной мощностью и частотой гидроагрегата (ГА) ГЭС с поворотно-лопастной турбиной. Управляют активной мощностью и частотой изменением величины открытия направляющего аппарата (НА) и угла разворота лопастей рабочего колеса (РК) турбины за счет формирования и подачи управляющих воздействий на сервомоторы механизмов открытия НА и разворота лопастей РК. Управляющее воздействие на сервомотор открытия НА формируют с помощью алгоритма адаптивного управления, который получают минимизацией функционала обобщенной работы (ФОР) с учетом ограничений, заданных моделью ГА и заводскими характеристиками. ФОР составляют в виде интеграла суммы квадратов четырех нормированных слагаемых: отклонения активной мощности гидроагрегата от требуемой мощности, отклонения частоты генерируемого тока от требуемой частоты, величины открытия НА и скорости изменения величины открытия НА. В модель ГА включают основное энергетическое уравнение турбины и уравнение динамики ротора. Параметры модели уточняют рекуррентным методом наименьших квадратов. Управляющее воздействие на сервомотор разворота лопастей определяют из условий максимума активной мощности ГА при любых величинах открытия НА и действующем напоре, выполнение которых обеспечивают изменением угла разворота лопастей РК. Изобретение направлено на уменьшение среднеквадратических погрешностей управления активной мощностью и частотой, гидравлических потерь и вибрации, на увеличение к.п.д. турбины и надежности работы ГА. 1 ил.

Изобретение относится к области автоматического управления агрегатами гидроэлектростанций (ГЭС) и предназначено для использования в системе ведения режима агрегата ГЭС с реактивной турбиной в соответствии с задаваемой верхним уровнем управления величиной электрической мощности. Определение задания положения лопаток направляющего аппарата выполняется интегрированием рассогласования между сигналом задания мощности и значением нелинейной функции, равной величине мощности турбины, вычисленной по заводской или экспериментально снятой зависимости ее от задания положения этого сервомотора и задания положения разворота лопастей рабочего колеса, определенного по комбинаторной зависимости в предположении действия на турбину напора нетто; в последующем выявлении рассогласования между значением величины развиваемой турбиной мощности и значением упомянутой функции и коррекции используемого значения напора прибавлением к нему взвешенной суммы полученного рассогласования и интеграла от него. Изобретение направлено на повышение точности и быстродействия этих систем, а в случае применения его в системах управления поворотно-лопастными турбинами позволяет не только упростить их настройку и улучшить качество управления, но и повысить коэффициент полезного действия турбин. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх