Автоматическая система управления полем гелиостатов

,801041825 Х 3/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТК ПИЙ ч ОПИСАНИЕ ИЗОБ К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ РЕТЕНИЯ ". 3422579/24-0609.04.8215.09.83, Бюл Иф(21) гелиостатов и блоки управления ис- (22). ,полнительными механизмами, электри (46) 34 ; чески соединенные посредством соответственно входного и выходного ком- (72) С.В.Исаев и В.А.Педько" .мутаторов с блоком формирования ус- (71) Белорусский филиал Государ- тавок и коррекции, электрически соественного научно-исследовательского : ,диненным с блоком установления реэнергетического института , жима работы, о т л и"ч а ю щ а я с я им. Г.М.Кржижановского ,тем, что; с целью упрощения коррекции, (53) 662. 997(088.8) . .положения гелиостатов, система снаб- (56) 1. Авторское свидетельство СССР жена электрически. соединенным с бло- И" В 40609 кл. Г 24 Х 3/02, 1979 ком формирования уставок и коррекциифункциональным преобразователем, до(54)(57) АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УП" . полнительным коммутатором и электриРАВЛЕНИЯ ПОЛЕМ ГЕЛИОСТАТОВ, содержа- , чески соединенными через последний щая датчики уровня солнечной радиаций с функциональным преобразователем Ж и аварийной ситуации, электрически .датчиками углов наклона и.азимутальсоединенные с блоком установления ре- ных поворотов плоскостей фундамен.жима работы, датчики угла положения : .тов гелиостатов.10418Изобретение относится к гелиотех-нике, в частности к автоматическимсистемам управления полем гелиостатов солнечных электростанций бащенного типа5Известна автоматическая системауправления полем гелиостатов, содер",жащая датчики уровня солнечной радиа"ции и аварийной ситуации, электрически соединенные с блоком установле Ония режима работы, датчики угла по"ложения гелиостатов и блоки управления исполнительными механизмами,электрически соединенные посредствомсоответственно входного и выходного 15коммутаторов с блоком формированияуставок и коррекции, электрическисоединенным с блоком установлениярежима работы. 8 этой автоматической системе управления коррекции 20положения каждого гелиостата осуществляется с помощью общего приемника-излучателя, установленного набашне солнечной электростанции,поотраженному лазерному лучу 125Наличие приемника-излучателя, специальных датчиков на гелиостатах инеобходимость органиэации сложногорежима коррекции, действующего ограниченное время,.усложняют автоматическую систему управления полем гелиостатов.Целью изобретения является упрощение коррекции положения гелиостатов.35Поставленная цель достигаетсятем, что автоматическая система управления полем гелиостатов, содержащая датчики уровня солнечной радиации и аварийной ситуации, электричес- Оки соединенные с блоком установления режима работы, датчики .угла, положения гелиостатов и блоки управления исполнительными механизмами,электрически соединенные посредствомсоответственно входного и выходногокоммутаторов с блоком формированияуставок и коррекции, электрическисоединенным с блоком установлениярежима работы, снабжена электрически соединенным с блоком формированияуставок и коррекции. функциональнымпреобразователем, дополнительнымкоммутатором и электрически соединенными через последний с функцио-нальным преобразователем датчикамиуглов наклона и азимутальных поворотов плоскостей фундаментов гелио".статов. 25 3На чертеже показана функциональнаясхема автоматической системы управления полем гелиостатов.Схема содержит датчик 1 уровнясолнечной радиации и датчики 2 и 3аварийной ситуации по состояниюоборудования и метеоусловиям соответственно, электрически соединенныес блоком 4 установления режима ра/боты, датчики. 5 угла поворота гелио"статов 6 и блоки 7 управления исполнительными механизмами 8, электри,чески соединенные прсредством соответственно входного 9 и выходного10 коммутаторов с блоков 11 формирования уставок и коррекции,электрически соединенным с блоком 4 установления режима работы.Автоматическая система управленияполем гелиостатов 6 снабжена электрически соединенным с блоком 11 формирования уставок и коррекции функциональным преобразователем 12, дополнительным коммутатором 13 и элект;рически соединенными через последний с функциональным перобразователем 12 датчиками 14 и 15 углов наклона и датчиками 16 азимутальных поворотов плоскостей фундаментов 17 гелиостатов 6.Датчики 2 и 3 подкпючены к входамблока 18 установки флага "Аварийнаяситуация", выдающего соответствующий код на вход блока 4 установлениярежима работы.Автоматическая система снабженатаймером 19, электрически соединенным с блоком 11 формирования уставок и коррекции. Датчик 5 угла поворота каждого гелиостата. 6 установ-,лен на валу соответствующего исполнительного механизма 8,В качестве датчиков 14 и 15 угловнаклона плоскостей фундаментов 17может быть использован магнитожидкостной детектор уровня, содержащий цилиндрический сосуд и датчик магнитно"го потока, размещенный в сосуде,реагирующий на изменение магнитногополя в результате смещения сосудаи позволяющий выявить направление ивеличину ухода контролируемой величины, Датчики 14 и 15 установлены наплоскости фундамента 17 в двух взаимноперпендикулярных направлениях.Датчик 16 азимутального поворотаплоскости фундамента 17 выполнен ввиде электрокомпаса,стрелка которогоявляется подвижным контактом реохорКод на выходеблока 4 Режим ееЕеее т Конец:работы системыНачало работы системы 000 001 Аварийная ситуация по состоянию оборудования 010) Аварийная ситуация пометеоусловиям 1 ОО) Наличие сигнала "Коррекция".тет ее тте тетение движением гелиостата 6 в случае ухода фундамента 17 гелиостата 6, что может привести к значительному снижению точности слежения за Солнцем.Слежение за Солнцем происходит по уставкам, выдаваемым блоком 11, рассчитывающим уравнения движения гелиостатов 6: т т еебсли отсутствует сигнал о возник"новении аварийной ситуации ( блок 18выдает код 000 ), то система работаетв первом основном режиме. В этом З 5.случае по сигналу от датчика 1 уровня солнечной радиации, поступающему .:в блок 4, последним .выдается сигналв блок 11 о начале работы системы в;первом режиме. Блоком 11 производится 40 сравнение текущего значения датчика5 угла поворота гелиостата 6 с требуемым значением для данного време"ни суток и вырабатывается сигнал со"ответствующеГо воздействия, которыйффчерез выходной коммутатор 10 поступа." ет на блок 7 управления исполнителье,ным механизмом 8 соответствующего гелиостата 6. Гелиостат 6 в этом режиме продолжает движение по расчет- И.ной траектории эа Солнцем, Перевод гелиостата 6 в положение утра следу" ,ющего дня производится по сигналу с датчика 1 уровня солнечной радиации.Датчики 14 и 15 угла наклона плос-Я кости фундамента 17 гелиостата 6, установленные на фундаменте.,7,. служат для внесения поправок в управлеПа Со 50, +51 Па СО 5%у- о о-соВЫ; сов 9 + сава,.сов%Мп 91 +51 п ФофгйеСО 5 Ы СОЬ 9 +С 05 ОХ СО 5 Ь азимутальный угол поворота;зенитальный угол поворота;фугол между меридианом и горизонтальной проекцией падающеего луча;угол между меридианом и горизонтальной проекцией отраженного луча;угол между отраженным лучоми горизонтальной плоскостью;угловая высота Солнца. где РХе3 1048254да и направлена строго в одном на- Датчик 5 угла поворота гелиостатао правлении север-юг, а корпус жестко6 может быть реализован датчиком круэакреплен на фундаменте 17. говых перемещений ВЕВ.функциональный преобразователь На функциональной схеме таже пока может быть реализован на АЦП ти- о зана бащня с котлом 20 парогенерапа Ф 4881. тора.Функции выходного .коммутатора 10и блоков 7 управления исполнительны" Автоматическая система работает ми механизмами 8.могут .быть реалиэо- следующим образом.ваны в оптронном коммутаторе, позвоСистема может работать в двух осляющем управлять одновременно восьмью новных режимах. Режимы работы систеисполнительными механизмами 8, кото. ю задаются блоком 4 в соответствии: :,рыми. служат щаговые электродвигате- с кодограммой, представленной в табли типа Ш, 65/50-01. ,: лице.в веввиавеевввеввавеееееавваиевивеееееавивввевивеееваваа Заказ 7103/39 Тираж 783 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб д. М 5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВСледующие три .уравнения связываютугловые координаты Солнца (а., и):сширотой местности ( Ч), угловым,скловнением ( сР);.и временем суток ( с):551 пи 81 пУ 51 пя+сОВУсОз сов И 1 51 п О(ооэ Мсов 9 з 1 п М;сова сакэЬ=-сов Чэ 1 ор+ФпЧсовраьМ.(2) 10Значение времени выдается таймером 19 в блок 11. Угловое положение центра гелиостата 6 относительно баш-. ни в системе координат, связанной с фундаментом 17 гелиостата 6, определяется из уравнений и считается фиксированным, если фундамент 17 неподвижен: У)(2 2где ЮН - величина, определяемая разностью между высотой башни и высотой 1-го гелиостата 6;Р; - радиус от центра башни догелиостата 6;Х,У - координаты гелиостата 6.В случае изменения положения фун" 35 дамента 17 уравнения 1-.3 удобно представить в сферической системе координат: Х= 51 п 9 соэг, У=г 1 п 61 п Ч, Х=гс 05 В 4 р где г - полярный радиус;8 - широтный угол;Ч - угол долготы,Изменение углов 9 и Ч в случаенаклона плоскости фундамента 17 гелиостата 6 определяется по показаниямдатчиков 14 и 15, расположенных вдвух взаимно перпендикулярных на" правлениях (по осям ОХ и ОУ), причем первый датчик 14 дает значение изменения угла 9 при вращении плоскости.20 Х вокруг оси ОУ, второй датчик 15 - изменения угла . 6 при вращении плоскости ХОт вокруг оси ОХ, и в случае аэимутального поворотаплоскости ХОУ изменение угла г опре делит датчик 16 азимутального. поворота.Угол поворота.,пропорционален напряженив, снимаемому с плеча реохорда, образованного стрелкой и одним,. из концов реохорда.1 Если с выхода блока 18 появляются коды 010, 011 или 100, 101, сигнализируецие о возникновении аварийной ситуации, то система переходит в функционирование по второму основному режиму. Блок 4 установления режима выдает сигнал в блок 11 о работе . системы в аварийных условиях. В эави" симости от поступившего кода сигнала на вход блока 7 управления исполнительным механизмом 8 гелиостата 6 выдается команда выведения гелио;стата Ь в горизонтальное положение либо команда на расфокусировку пятна гелиостата 6 на котле 20 парогенератора.Снабжение автоматической системы управления полем гелиостатов. функци,ональным преобразователем 12, коммутатором 13 и датчиками 14 и 15 углов наклона плоскости фундамента 17, а также датчиком 16 его азимутального поворота позволяет испольэовать прос,тые, дешевые и надежные в работе устройства, контролировать положение гелиостатов 6 непрерывно, независимо от времени суток и метеоусловий, оперативно выявлять гелиостат 6, имеющий отклонения в положении фундамента 17, и вносить необходимые поправки, что в свою очередь упрощает коррекцию положения гелиостатов.