Способ автоматического управления мощностью и возбуждением турбогенератора электростанции

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИЯДЬСВУ(11, 443449 Союз Советских Соцналнстнцескик Республик(51) М Кл, НОФ 9 Государственный номнтет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(7) Заявитель ВСИСОКВНЦЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕПЛОТЕХБ ЧЕСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ им.Ф.Э.ДЗЕР( 54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНРИ МОПдОСТЬЮ ТУРБОГЕНЕРАТОРА ЭЛ ЕКТРОСТАНЩ 4 ИБ Известен способ азтоматичвс-кого управления мощностью и возбущценивм турбогенератора элвктростанции преимущественно з после- аварийном режиме энвргосиетвмы путвм изменения открытия рвгулирующих клапанов турбины и форсирования возбуждения по сигналам систвмы управлвния, Выявлвнив аварийной ситуации в таких системах осущестзлявтся за счет внвшнвй информации о состоянии энвргосистемы и возмущвниях, передаваемых на станцию по каналам связи. По получвнной системой информации подключается одна из заранее подготовлвнных програьщ ормирования комары управления, ффективность такого способа опрвдвляется надежностью пслучвния и пврвдачи информации об аварийной ситуации и полнотой охвата возможных аварий при подготовке программ.Предлагаемый способ обеспвчивавт болев аффвктизнов поддвржанив устойчивой работы турбогенвратора, дто достигавтся тем, что интвгри 1 руют изменение частоты вращвния вала, умножают ввличину полученного интеграла на предельно возможное значвнив мощности, передаваемой з 5 энвргосиствму, формируют пврзыйсигнал управления, пропорциональный разности полученного произведения и текущего приращения мощности турбогенератора, и второй сигнал управ о лвния, пропорциональный положитвльной величине указанного интеграла при положительном значении пврзого сигнала, выделяют максимальное значенив из этих двух сигналов и по 5 этому значению вместе с самими сигналами измвняют открытие клапаноз и форсируют зозбуздвнив, если при зоэ.никноввнии положительйого значвния первого сигнала твкущвв приращвнив О мощности положительно.Для уменьшения погрещности фор.мирования сигналов управления при изменении величины местной нагрузка и ввличины напряжения на шинах элвк.тростанции предельно зозмажнов значвнив мощности, передаваемой з энвер.зНИ 49ляют по отнесенной Изменение мощности генератораьо минимуму относи- при о "-Гр определяют по формулеию разности между СОЗ Ормощности турбоге- д Р = Рс .д 8ам, эквивалентным 5 йпВр, величину которого срг 3,корректируют сиг- АЕ= Рилакс,. д то при малом 3-3,госистему, опредек Ограниченному 1тельному напряжентекущим значениемнератора и сигналместнои нагрузкезадают заранее иналом, обеспечивающим полную компенсацию отличия текущего приращения мощности, отнесенного к предельно возможному значению мощности, передаваемой в энергосистему,от линейной функции интеграла изменения частоты вращения, начинаяс момента дост,:жвния первым сигналом заданной величины,Второй сигнал управления компенсируют сигналом, полученным отинтегрирования его изменения с более высоким быстродействием длясигналов в сторону сброса нагрузки,чем для сигналов в сторону набросанагрузки, что позволяет уменьшитьвлияние колебаний частоты вращенияв переходном процессе.25Способ может быть реализовансистемОЙ индивидуальной для каждого турбогенератора электростанцииили группы генераторов, работающихна общие шины. Для рормировае 1 ия ко- зоманды управления системой используют информацию о частоте вращениявала одного агрегата и о суммарноймощности группы генераторов,Способ управления основан на з 5известных приближенных соотношениж, связывающих мощностью Р генератора и угол 8 связи генераторас эквивалентным центром энергосистемы и частоту ю вращения зала 4 Ос угломРг =451 п бдр =сдайд Рг=4 срю 8 дР)45где А,В,С - комплексы, определяемыеусловйяци работы генератора з энергосистеме,Если наблюдаемые в работе изменения д Р,. и д 6 могут быть из- ьмерены, то эти соотношения позволяют формировать команду управления иоценить необходимость разгрузки привозникновении аварийной ситуации.При неизменном найряжении 1=Уа 55на шинах станции и постоянном значе.нии В, эквивалентном местной нагруз.ке, предельно возможное значениепередаваемой з энергосистему мощности может быть определено какР Р -В-АЯпр, где рЙВанбая величина максймально допустимого угла о При 84 Я 0, а приЗбр ,о , что и определяет необходимость осуществленияразгрузки. При этом сигнал Х пропорционален возникшему несоответствию мощностей и может быть использован для непосредственногоуправления,В связи с тем, чтосигнал л 1определяется приращениями д 3 ид Р и зависит от скорости изменения координат Рг и й , дляобеспечения устойчивого койтроляизменения з медленных процессах,кроме Х, может быть использовайсигнал1 д =б)выем(."р,о),определяющий измененйе зквивалещного уаа вязи о момента, определяемого по одновременному возникновению неравенств Ю О; др 1.Если с возрастанием частоты Ю увеличивается частота приемной части системы, то сигнал Х- оказывается малым, что и определяет целесообразность использования вго совместно с сигналом Х 1Увеличение напряжения У на шинах станции кратковременно и вызываемое этим изменение комплекса А не учитывается при формировании сигнала упоавления. Сианал В, зквивалентныи местной нагрузке, может изменяться в широких пределах, а непосредственно измерить вго неВозможно. Для Определения Реакс необходимо использовать интеграль- ную схему компенсации ошибки выбора В и компенсацию влияния напряж 6 ния ,Г на измее 1 ее 1 и 6 АТак как для б,сбсе- =(сС 9 о, -созо 2)оо =С/,Ъзкс5т,е. Х, не зависит От А и В и является линейной функцией В 3Это позволяет внести коррекцию Впутем устранения несоответстзиямежду ги линейной Функциейь 3 у%6 ПУтеМ ПОЛНой КОМПЕНСйции разности153= Р - -Есс 98 о - сояо )до = - -тоо,Яг ХРыбакеюксР-Вгде Рткс определяется как -иВ=У ГЮо 1 юпостояйная времени и оператор дифференцирования),В связи с тем, что на второмсигнале Хп сказывются колебанияскорости вращения вала, предлагается замещать его сигналом Х,", от интегратора путем полной комйенсацииразности Хч - Х , При этом длястабилизации процесса замещения интегратор выполнен с малой постоянно 2 зовремени на компенсацию сигналовснижения мощности и большой постоян.ной времени на компенсацию сигналовповышения мощности.Для исключения перерегулирования и нарушений работы элементовсистемы выходная команда Хюых 1 упрааления системой может определятьсямаксимальной величиной сигналов Хи Хп и сигнала ХД на выходе ийтегратора, что не исключает использования кажцого сигнала в отдельности.Способ может быть реализованразличными структурными схамами,которые, в свою очередь, могут иметьсвои аппаратудные решения, Так, например, только выражение для сйгнала Х при сохранении его ФункциОнальных особенностей может бытьпредставлено в различных вариантах,каждый из которых имеет свою структурную схемуРо -В сооосХу =- , об-ооР/Уо)" ос Бо 55со 880 д Р У " Г)-8- ьо- Е 71) я .)"Рс 8 сО 30 р ьРУ/Уо) зп 5 д 5число которых определяется зозможными сочетаниями зеличин при осуществлении реобразования,са чертеже приведейа одна из йозможных структурных схем, реализующих предлагаемый способ, для случаядР У ГгВ Я"Гвоу)" В=я-т ьр. Система состоит из схемы формирования первого га Х 1 Йа чертеже не выделена), схемы 11 формирования значения В, схем 2 и 3 формирования и компвйсации второго сигнала, соответственно. Ддя формированйя сигнала Х 1 исйользуются непрерывные сигналы, пропорциональные мощности Р генератора,напряжению У на шинах станции и частоте ю врещения вала турбогенератора.Текущие приращения мощности Р и частоты дю вращения вала оп= ределдются значениями сигналов на выходе усилителей 4 и 5, охваченных быстродействующими йнтеграторами 6 и 7. Интеграторы отключаются на входе на заданное время, определяемое частотой импульсовд Сигналы а,-ы - формируются генера тором стабилизированных импульсных сигналов, обеспечивающим необходимый фазовый сдвиг между ними.Усилитель 4 сигналом с кратковременно подключается к запоминающему устройству, выполненному в виде емкости 8, которая по сигналу с , присоединяется на заданное время к последующей части схемы, Аналогично коммутируется запомийающев устройство в цепи ю с емкостью 9, на входе которого включен быстродействующий интегратор 10, обеспечивающий получение сигнала текущего приращения интеграла изменения частоты, пропорционального изменению угла д 6 связи генератора.Сигнал, равный текущему значению мощностй генератора, с выхода интегратора 6 поступает на сумматор 11, осуществляющий преобразованм Ап = Рг - о - Вк где Вх - сигнал от схемы 1, Вр - задаваемая величина, уменьшающая значение сигнала В х , что облегчает работу системы, в частности схемы 1.Сигнал, пропорциональный напряжению У , на элементе 12 сравнивается с мийимальной уставкой по напря.ению спи в форме Х = при у ур или Х,: 1 при Е/Юр йоступает з поеобраэователь 1 Э. Преобразо4451 49 пРЕИ 4 ет иЗОБР тепи1. Способ автоматического управления мощностью и возбуждением турбогенератора электростанции преимущественно в послеаварийных режимах энергосистемй путем изменения Открытия регулирующих клапанов турбины и форсирования возбуждения по сигналам системы управления, отличающийся тем, что, с целью более эуективного поддержания устойчивои работы турбогенератора, интегрируют изменение частоты вращения вала, умножают вели- е 1 чину полученного ийтеграла на предельно возможное значение мощности, передаваемой в энергосистему, формируют первый сигнал управлейия, пропорциональный разности полученного произведения и текущего приращения мощности турбогенератора, и второй сигнал управления, пропорциональный положительной величине указанного интеграла при,положи тельном значении первого сигнала, выделают максимальное значение из этих двух сигналов и по этому значению вместе с самими сигналами изменяют открытие клапанов и форси- э) руют возбуждение, если при возникновении положительного значения первого сигнала текущее приращение мощности положителье 10 22.Способпоп,1, отлич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения погрвшностй Формирования сигналов управления при изменении величины местной нагрузки и величины ееапрякения на шинах электростанции, предельно возможное значение мощееости, передаваемой в энергосистему, определяют по отнесенной к ограйичеееному по минимуму относительному напряжению разности между текущим значением мощности турбогенератора и сигналом, эквивалентным местной нагрузке, величину которого задают заранее и корректируют сигналом, обеспечивающим полную компенсацйю отличия текущего приращения мощности, отнесенного к предельно возможному значению моецности, передаваемой в энергосистему, от линейной функции интеграла изменения частоты вращения, начиная с момента достижения первым сигналом заданной величины.3. Способ по п,п. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения влияния колебаний частоты вращения в переходном процессе, второй .сигнал управления компенсируют сигналом, полученным от интегрирования его изменения с болев высоким быстродействием для сигналов з сторону сброса нагрузки, чем для сигналов в сторону нагрузкй, ЧЗЧ 9