Устройство для моделирования оптимального распределения нагрузки между агрегатами электростанции

(и) 52692 Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 26,04.74 (21) 2019653/24 1. Кл.е 6 066 7/6 с присоединением заявкиГосударственный комите Совета Министров ССС по делам изобретенийи открытий(23) ПриоритетОпубликовано 3 3 088,8 53) УДК юллетень3 Дата опубликования описания 04.10.7 72) А(71) Заявитель мыков гангрогский радиотехнический институт имени В,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ МЕЖДУ АГРЕГАТАМИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИИзобрет зированнь шин, испо ченных д зок на те энергосисИзвести вания оп между аг ение относится к области специалих аналоговых вычислительных мальзуемых в энергетике и предназналя определения оптимальных нагрупловых электрических станциях в теме.ы устройства 1, 2 для моделиротимального распределения нагрузки регатами электростанции. Первое из известных устройств 1 содержит блоки баланса, выходы которых через операционные усилители без обратной связи соединены со входами интеграторов и со входами функциональных преобразователей, причем выходы интеграторов через функциональные преобразователи подключены ко входам сумматоров. Указанное устройство не позволяет получить оптимальное распределение нагрузок на станции при использовании выпукло-вогнутых расходных характеристик и требуют предварительной обработки исходной информации.Другое известное устройство 21, являющееся наиоолее близким к предложенному техническим решением, содержит блок задания расхода тепла, блок задания мощности электростанции, блок управления, первый выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выходы которого через блок сравнен го ключа.Недостаток указанного устройства состоитв том, что при его использовании требуется вводить помимо расходных характеристик агрегатов заранее рассчитанные приведенные экономические характеристики агрегатов, т. е.производить предварительную обработку исходной информации, что связано с усложне нием эксплуатации устройства.Целью изобретения является расширениекласса решаемых задач и упрощение эксплуатации устройства.Цель достигается тем, что предложенное 15 устройство содержит последовательно соединенные блоки моделирования расхода тепла, первые и вторые входы которых подключены ко второму выходу блока управления, третьи входы соединены с выходом второго ключа, 20 причем первые и вторые выходы каждого предыдущего блока моделирования расхода тепла подключены соответственно к четвертому и пятому входам каждого последующего блока моделирования расхода тепла, третий 25 выход первого блока моделирования расходатепла подключен ко входу блока задания расхода тепла, выход которого подключен к четвертому входу первого блока моделирования расхода тепла, выход блока задания ЗО мощности электростанции подключен к шеия подключены ко входу второ(7) при ограниченияхР 4 ( Ра - Р 4 при ограничениях Рз 4 Рь - Рз Рг.4 ( (Рь з Р ) - Рь 4 Р, = Ф,1, (О, ( Т)стому входу последнего блока моделированиярасхода тепла, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первомуи второму входам первого ключа.В свою очередь, блок моделирования расхода тепла содержит генератор пилообразно- где Р; - нагрузка г-го агрегата;го напряжения, генератор дискретно возра- Г,(Р,2 ) - минимум расхода тепла пристающего напряжения, ограничитель, задат- определенном значении суммарной нагрузки;чик ограничения мощности, сумматоры, Р;., Р;. - минимальное и максимальноефункциональный преобразователь и элементы 10 значение нагрузок агрегатов;выбора минимального значения переменных, гг(Р;) - расход тепла г-м агрегатом;причем в нем первый выход генератора пило- и - число точек, определяющих шаг расобразного напряжения подключен ко входу ходной характеристики;генератора дискретно возрастающего напря; - время;жения и к первому входу элемента вы Т - период пилы задающего генератора.бора минимального значения переменных,выход генератора дискретно возраста- На фиг, 1 приведена принципиальная схеющего напряжения соединен с первым ма устройства для моделирования оптимальвходом ограничителя, второй вход кото- ного распределения нагрузки между агрегарого соединен со вторым выходом гене тами электростанции; на фиг, 2 показанаратора пилообразного напряжения, и с пер- принципиальная схема блока моделированиявым входом первого сумматора, второй вход расхода тепла.которого подключен к выходу ограничителя, Принципиальная схема устройства для моостальные входы которого соединены с за- делирования оптимального распределениядатчиком ограничения мощности, выход пер нагрузки между агрегатами электростанциивого сумматора через последовательно сое- (фиг. 1) содержит блоки моделирования расдиненные функциональный преобразователь и хода тепла 1 - 4, первые 5 и вторые б входывторой сум,гатор подключен ко второму входу которых подключены ко второму выходу 7элемента выбора минимального значения пе- блока управления 8, третьи входы 9 соеди 30 иены с выходом второго ключа 10, причемРассмотрение работы устройства проводит- первые 11 и вторые 12 выходы каждого преся на примере пяти агрегатов, хотя устройст- дыдущего блока моделирования расхода тепво может быть построено и для большего ко- ла подключены соответственно к четвертомуличества агрегатов. В предлагаемом устрой и пятому 14 входам каждого последующестве моделируются следующие уравнения: З 5 го блока моделирования расхода тепла, третий выход 15 первого блока 1 моделирования1(Р 1) = йР)расхода тепла подключен ко входу блока 16Р,(Ргр)тт,(Р,)+,(Рг 2 - Р,), (2) задания расхода тепла, выход которого подключен к четвертому входу 17 первого блокапри ограничениях 40 1 моделирования расхода тепла, выход блокаФЭ Э ВФ 18 задания мощности электростанции подР 2 (Р,.(Рг Р, (Р 2, Рг -(Рг,з - Р,.(Ргключен к шестому входу блока 4 моделирор (р ) щгу (р)+р (р, Р) (3) вания расхода тепла, первый 9 и второй 12выходы которого подключены соответственно45 к первому и второму входам первого ключа20, который через блок сравнения 21 подключен ко входу второго ключа 10,(4) Ьлок моделирования расхода тепла (фиг.2) содержит генератор пилообразного напря 50 жения 22, генератор дискретно возрастающего напряжения 23, ограничитель 24, задатчикограничения мощности 25, сумматоры 26, 27,функциональный преобразователь 28 и элемент выбора минимального значения переР 4 (Рг.4 55 менных 29, причем в нем первый, выход генератора пилообразного напряжения 22 подР 1 з з Рь,4 Р 4) 4 Рг 2 зключен ко входу генератора дискретно возР (Р )=туг (Р)Р (Р з - Р) (5) Растающего напряжения 23 и к первому входу элемента выбора минимального значения60 переменных 29, выход генератора дискретновозрастающего напряжения 23 соединен спервым входом ограничителя 24, второй входкоторого соединен со вторым выходом генератора 22 пилообразного напряжения, и с(6) 65 первым входом первого сумматора 26, второйвход которого подключен к выходу ограни- сравнения в повторном цикче работы срабачителя 24, остальные входы которого соеди- тывает ключ 10 и подает сигнал останова ренены с задатчиком ограничения мощности 25, щения на третьи входы 9 блоков 1 - 4.выход первого сумматора 26 через последова- Формирование экономттческцх характерительно соединенные функциональный преоб стик осуществляется в блоках моделирования разователь 28 и второй сумматор 27 подклю- расхода тепла 1 - 4. Схема одноготакогоблока чец ко второму входу элемента выбора мини- приведена на фцг. 2 и рассматривается для мального значения переменных 29. первой пары агрегатов (первого и второгоУстройство работает следующим образом. агпегата).В исходном состоянии в функциональных 10 При поступлении сигнала с блока управлепреобразователях 28 каждого из блоков мо- ния 8 ца гервыц вход 5 генератора 22 пилоделирования расхода тепла 1 - 4 устанавлива- образного напряжения на его выходе получаются заданные расходные характеристики аг- ется линейно изменяющееся напряжение, корегатов. Кроме того, устанавливаются соот- торос гропорццоняльно мощности первого ветствующие ограничения по мощности в за агрегата. Это ттапряжеттт 1 е поступает в ограни- датчиках 25 ограничений мощности каждого читель 24 и одновоеменно сицхронттзттруюцттте из блоков 1 - 4 моделирования расхода тепла, импульсы, опоеделяюшие момент сброса наа также устанавливается заданная величина пряженпя генератора 22, поступают л гене- нагрузки в блоке 18 задания мощности на ратор 23 чискретно возрастающего напряжеэлектростанции. Из блока управления 8 на 20 ния, каждая ступень которого пропорттиональпервые входы 5 блоков 1 - 4 моделирования на суммарной моцтносттт пар т агпегятов (нарасхода тепла поступают сигналы формиро- пример, первого и второго). С генератора 23 вания поиведенных экономических характе- дискретно возрастающее напряжент.е постуристик, в частности. в блоке моделиоования пает в огряничтттель 24. ня входы которого с расхода тепла 1 решается уравнение (2), при 25 задатчика 25 ограничент 1 я мощности подают- этом с задатчикя 25 ограничений мощности ся ограничения на переменные Л 1, Л Л подаются ттапляжения. пропорциональныевеличинам Р Л Л и Л" т а е ве ть,й и Л 2 . С льтхода блока 24 няппякение, провхол 17 поступает напряжение про- повциональцое моцтногти первого агрегата сепорциональное текущему значению тепла 30 учетом ограничении. поступает на вход сумпервого агрегата. На втором выходе 12 пер- хтятопя 26, тта втопой вход которого с лттхода вого блока 1 моделирования расхода тепла блока 23 постмпяет няппяженце с обпятнттм получается величина напряжения в соответ- знаком, пропотттттоттялт.ттое Р1 В этом ствии функциональной зависимостью Г 2(Рт 2), слмчяе на выходе блота 26 подтирается ттапрякоторая подается на пятый вход 14 второго 35 жение, пропорццональчое тотццости второго блока 2 моделирования расхода тепла. агпегятя счетом огланттчентттк Это ттаптяжение поступает па вход т 1 тункцттоцалтттогоСинхпонттзирутотттие сигналы с первого вы- пттсобрялолятеля 28. л костолом моделируется хода 11 блока 1 поступают на четвертый вход залттсттмостт. О =.7(Р ). С лттхоля этого б;тока 13 блока 2 для решения уравнений (3). В 40 цапояжеттце. прополпионялт ттое расход тепла этом блоке задаются огпаничения Р Р втолого агпегятя. постмпает ца вход суммятоз злФ лфФ ра 27. на четлертьпт вход 17 котопого посту 1,21,2пает ттапттяжентте, пропорттттональцос расходуНа выходе блока 2 получается напряжение тепла пергого агрегата с блока 16,г, соответствии с функциональной зависи С выходя блока 27 сигнал постпает на мостью Г,(Рсз д, которая подается ца пятый вход элемента вттбопяттццмяльттого знячевход 14 блока 3. При поступлении синхроци- цця 29. На выходе блока 29 получается назируюших импульсов с первого выхода 11 ппякение. пропооппоналт.ное оптимальному блока 3 на четвептьтй вход 13 блока 14 реша- пасходу тепла первых двух агрегатов при ется уравнение (5). При этом в блоке 4 за фиксированных значениях суммарной мощдаются зцачентля ограничений величины Р но тц.лиф лф тъ т т Работа блока моделттроляттття расхода тепла4, Л, 4. ня шестой вход блокарассмотоеця лля блока 1. Блоки 2 - 4 ачало подается суммарное задание значение мощ- гичцы ряссмотоеттьтому. цо тттеют некоторые ности с блока 18, я на пятый вход 14 подает особенносттт. В чястьтосттт, в пеплом блоке 1 ся напряжение в соответствии с функциональ- для формттровялття опттптяльнотт экоцотттчесцой зависцмостт.то Р,(Рт ). В результате тта т.ой харяттсттттсттттттт напряжение, пропорцилтооом выходе 12 четвертого блока 4 тодели- опальное рясходу тепла первым агрегатом, роляттття расхода тепла получается ттапрят;е- пол,чается л блоке 16 тт поступает ця четвер- и те, ппопорттиоттальное оптимальному зцаче тыл вход 17 сумхтятора 27.нию Г,(Рт), а на пепвом выходе 19 блока Во всех осталььтых блоках моделирования 4 - текущее значение Р.,(Р). Эти значения пасхода тепла сигнал на пятый вход 14 по- поступают на блок 21 сравнения через ступает со второго выхода 12 каждого предыдущего блока моделирования расхода тепла.При равенстве величин на входах блока 21 65 Особенность последнего блока 4 состоит втом, что генератор 23 дискретно возрастающего напряжения отключен и вместо сигнала с генератора 23 на сумматор 26 поступает напряжение, пропорциональное заданной мощности станции с блока 18, причем выход блока 27 подключен через ключ 20 к блоку 21 для обеспечения сравнения расхода тепла и остановки устройства при окончании решения.Формула изобретения1. Устройство для моделирования оптимального распределения нагрузки между агрегатами электростанции, содержащее блок задания расхода тепла, блок задания мощности электростанции, блок управления, первый выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выходы которого через блок сравнения подключены ко входу второго ключа, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач и упрощения эксплуатации устройства, оно содержит последовательно соединенные блоки моделирования расхода тепла, первые и вторые входы которых подключены ко второму выходу блока управления, третьи входы соединены с выходом второго ключа, причем первые и вторые выходы каждого предыдущего блока моделирования расхода тепла подключены соответственно к четвертому и пятому входам каждого последующего блока моделирования расхода тепла, третий выход первого блока моделирования расхода тепла подключен ко входу блока задания расхода тепла, выход которого подключен к четвертому входу первого блока моделирования расхода тепла, выход блока задания мощности электростанции подключен к шестому входу последнего блока моделирования расхода тепла, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам первого ключа.2. Устройство по п, 1, отличающееся 5 тем, что в нем блок моделирования расходатепла содержит генератор пилообразного напряжения, генератор дискретно возрастающего напряжения, ограничитель, задатчик ограничения мощности, сумматоры, функциональ ный преобразователь и элементы выбора минимального значения переменных, причем в нем первый выход генератора пилообразного напряжения подключен ко входу генератора дискретно возрастающего напряжения и к и первсму входу элемента выбора минимального значения переменных, выход генератора дискретно возрастающего напряжения соединен с первым входом ограничителя, второй вход которого соединен со вторым выходом э 0 генератора пилообразного напряжения, и спервым входом первого сумматора, второй вход которого подключен к выходу ограничителя, остальные входы которого соединены с задатчиком ограничения мощности, выход 25 первого сумматора через последовательносоединенные функциональный преобразователь и второй сумматор подключен ко второму входу элемента выбора минимального значения переменных.30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Манукян Р. С. и Паверман С, В, Об ис 35 пользовании вычислительной машины длярасчета оптимального распределения нагрузок между разнотипными агрегатами теплоэлектростанции. Электричество, Уо 4, 1962.,с, 33.40 2. Авт. св. СССР Юо 485491, кл. 6 06 д7/62 от 4.01.72, 526921526921 Составитель В. Сазоновактор Н. Коляда Техред 3. Тараненко Корректор А. Дзесо 46 Тираж 864го комитета Совета Министрозобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5 ПодписССР Типография,апуц аказ 22616 Изд,16 ЦНИИПИ Государственн по делам 113035, Москва