Устройство для вычисления оптимального распределения нагрузок на теплоэлектростанции

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(11) 485491 61) Дополнител к авт. свид 22) Заявлено 04.01.72 (21) 1 с присоединением заявки4 173/ 51) М. Кл. 606 у 7/ Гасударственный комнтет Совета Министров СССР оо делам нзооретеннй и открытий(72) Автор изобретен Букин рмянский научно-исследовательский институт энергетики) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК НА ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНБИИ позволяет исп ной информац как монотонн ользовать в качестве исх тносится к специализировычислительным машинам Изобретениеванным аналогоиспользуемым вно для определеме для случая,ристики агрегато-вогнутые ой информац истик агрег и, помимо расходных характетов приведенных оптимальных Известное у тор линейно изм ключи, блок про ки памяти, блок ванвя расхода т ального значе ограничнагруз электри хе ТЭБОдн ко в связи с необходимос ю спрям- харак- шений ых .характеристик еточность полученияслучается локальным ения расход терна низкая( экстремум Бель изо вычисления Для этог тод динамичбретения - повышениеи увеличение быстродейо применяется в устроиеского программирован чнос твия. тве м я, ч энергетике, и предназначения нагрузок в энергосистекогда расходные характеов претерпевают перегибы тые характеристики). стройство содержит генераеняюшего напряжения и граммного управления, блои суммирования, моделирооплива, блоки выбора мининия, блоки сравнения, блок ения, источник задания суммарнои и и коммутатор. Оно распределяе ческие нагрузки в турбинном цехарактеристикВ предлагаемом устройстве выход генератора линейно изменяющегося напряжения через последовательно соединенные коммутатор и блок ограничений соединен с входами первого и второго ключей, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго блоков памяти, соединенных выходами с первыми входами первого и второго блоков суммирования соответственно. К второму входу первого блока суммирования подключен источник задания суммарной нагрузки, выход первого блока суммирования через третий ключ подключен ко второму входу второго блока суммирования, выход первого блока памяти и выход первого блока суммирования подключены соответственно к входам первого и второго басков моделирования расхода топлива, выходыключа,В основу построения устройства положены уравнения: 25ф (6) При наличии ограничений в виде неравенствй 40 где Р- время;Р - суммарная, заданная нагспрузкд на станцию; Р -суммарная нагрузка стан Е,2 (1) ции без нагрузки одногоагрегата;- расход топлива 1(-М агрегатом;( ) - расход топлива на станции, 55соответствующий оптималь 1%ному распределению нагрузок между агрегатами; 3которых подключены к входам третьего блока суммирования, Выход последнего через первый блок выбора минимального значения и четвертый ключ подключен к первому входу первого блока сравнения, второй вход кото рого через пятый ключ соединен с выходом третьего суммирования, выход второго блока памяти н выход второго блока суммирова; ния подключен соответственно к входам третьего и четвертого блоков моделирова ния расхода топлива, выходы этих блоков подключены к входам четвертого блока суммирования, соединенного с выходами через второй блок выбора минимального значения и шестой ключ с первым входом второго блока сравнения, ко второму входу которого через седьмой ключ подключен выход четвертого блока суммирования; причем вы.ход первого блока сравнения соединен с управляю.пими входами первого и третьего 20 ключей, а выход второго блока сравнения подключен к управляющим входам второго 4( Хр р - минимальная и максималь-ная мощность 5 -гоагрегата.На фиг.1- блок-схема предлагаемогоустройства; на фиг.2 - принципиальнаяс.хема,Блок-схема содержит генератор 1 линейно изменяющегося напряжения, блок 2программного управления, коммутатор 3,блок 4 ограничения, ключи 5-11, блокипамяти 12,13, блоки суммирования. 14-17,блоки 18-21 моделирования расхода топнива, блоки 22,23 выбора минимального значения, блоки 24,25 сравнения, источник 26задания суммарной нагрузки, делитель 27напряжения, ключи 28-40, резисторы41-68, конденсаторы 69-79, операционныеусилители 80-92, диоды 93-100, потенциометры 101,102, обмотки реле 103-111,обмотку 112 шагового искателя, кнопки113-115 управления,Принципиальная схема (см.фиг.2) приведена для случая трех агрегатов. Выходгенератора 1 линейно изменяющегося напряжения, через коммутатор 3, ;оторыйпредставляет собой ключи 37,38, управляемые от обмоток реле 107,108, присоединенные к ламелям шагового искателя,находящегося в блоке программного уп-равления 2 подключен к блоку 4 ограничения. Блок 4 ограничения содержит операционные усилители 81,86, на выходе ив обратные связи которых включены диоды93-96 для срезания пилообразного напряжения снизу и сверху. Блок 4 ограничиваетизменение напряжения пропорциональногомощности по минимуму и максимуму. Выходы блока 4 ограничения через соответствующие ключи 5 и 6, контакты, управляемыеот обмоток реле 109, 110, подключенык блокам памяти 12 и 13 (усилителя 82и 27 с конденсаторами 72, 73, 77 навходе и выходе). Выход блока памяти 12подключен к первому входу сумматора 14,ко второму входу которого подключенонапряжение с выхода блока 26, пропорциональное суммарной заданной мощности настанцию г . На выходе блока 14 получается мощность станции, уменьшенная навеличину мощности третьего агрегата.Выход блока 14 через ключ 7, управляемый от обмотки реле 109, соединенс одним из входов сумматора 15, ко второму входу которого подключен выходблока памяти 13. Выход сумматора 14через блок 19, выполненный как функциональный преобразователь, в котором мореле 108, В этом случае через блокограничения 4 от генератора 1 линейноизменяющегося напряжения через ключ 6в блок памяти 13 поступает пилообразный сигнал уже при заданном значенииР , которое имеется на выходе клю 1,2ча 7,Процесс нахождения оптимальных Р 1и р происходит аналогично описанномуиранее, При окончании решения срабатывает и размыкается ключ 6, управляемыйот обмотки реле 110, причем через второй ключ 36 обмотка реле 110 блокируется. Ключ 39 является размыкаюшимконтактом, управляемым от обмотки реле105, а ключ 40 выполнен как размыкающийконтакт, управляемый от обмотки реле 106,Результат решения считывается с блока суммирования 15 блока памяти 12 иблока памяти 13,Для установления устройства в исходное состояние замыкается кнопка управления 115, В этом случае управляемыйот обмотки реле 104 ключ 31 размыкается, обесточивая обмотку реле 1 11, которое в свою очередь размыкает клюн 28.Размыкаюшие ключи 33 и 34 при нажатой кнопке управления 115 устанавливают шаговый искатель с обмоткой 112 внулевое (исходное) положение. и Р 1 2 при которых суммарный расход топлива для обеспечения Р = Рбыл бы минимальный, Для этого напряжение с выходов блоков 18 и 19 поступает на сумматор 16, с выхода которого напряжение поступает вблок выбора минимального значения 22, где из всех возможных значений суммы выбирается наименьшее значение и запоминается.При прохождении второго импульса ге- до нератора пилообразного напряжения шаговый искатель с помощью обмотки 112 переключается во второе положение. При этом поступает напряжение на обмотку реле 105, причем обмотка реле 107 ос тается под током, замыкается ключ 9 и размыкается ключ 8, В этом случае процесс повторяется аналогично описанному ранее, но уже при определенном минимальном значении В 1 2 3 в блоке 2240 45 Таким образом, на выходе блока 14получается напряжение, пропорциональноемощности суммы двух агрегатов (первогои второго), Это напряжение поступает вблок 19, где моделируется зависимость а в блок 18 с выхода блока 12 поступает напряжение, пропорциональное значению Р 3 10 и изменяющееся по линейному закону от минимального до максимального значения,Таким образом в устройстве вычисляются все возможные сочетания Р 3, Р 1 2 и соответствующие им расходы топлива В И3 и В1 и выбираются такие значения Р 3 Когда при повторном цикле напряжение с блока 22 выбора минимального значения совпадает со значением напряжения блока 16, сравнивающее устройство выдает сигнал на срабатывание ключей, управляемых от обмотки реле 109, причем ключ 5 размыкается, а ключ 7 замыкается, Обмотка реле 109 самоблокируется ключом 35 и на нход блока 15 поступает напряжение, пропорциональное суммарной мощности двух агрегатов, Это напряжение является исходным для работы следующей пары агрегатов.В конце второго цикла шаговый искатель с обмоткой 112 переключается в третье положение, что приводит к замыканию ключей, управляемых от обмотки Предмет изобретения Устройство для вычисления оптимального распределения нагрузок на теплоэлектростанции, содержащее генератор линейно изменяющегося напряжения и ключи, блок программного управления, блоки памяти, блоки суммирования, моделирования расхода топлива, блоки выбора минимального значения, блоки сравнения, блок ограничения, источник задания суммарной нагрузки и коммутатор, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и повышения точности вычисления, в нем выход генератора линейно изменяющегося напряжения через последовательно соединенные коммутатор и блок ограничения соединен со аходами первого и второго ключей, выходы которых подключены соответственно ко входам первого и второго блоков памяти, соединенных выходами с первыми входами первого и второго блоков суммирования соответственно, ко второму входу первого блока суммирования подклю 485491чен источник задания суммарной нагрузки, выход первого блока суммированиячерез третий ключ подключен ко второму входу второго блока суммирования,выход первого блока памяти и выходпервого блока суммирования подключенысоответственно ко входам первого ивторого блоков моделирования расходатоплива, выходы которых подключены ковходам третьего блока суммирования,выход которого через первый блок выбора минимального значения и четвертый ключ подключен к первому входупервого блока сравнения, второй ююдкоторого через пятый ключ соединен свыходом третьего блока суммирования,10выход второго блока памяти и выход второго блока суммировании подключен соответственно,ко входам третьего и четвертогоблоков моделирования расхода. топлива, 5 выходы которых подключены ко входамчетвертого блока суммирования, соединен, ного выходом через второй блок выбора ми-.нимального значения и шестой ключ спервым входом второго блока сравнения, 1 О ко второму входу которого через седьмойключ подключен выход четвертого блокасуммирования, причем выход первого блока сравнения соединен с управляющимивходами первого и третьего ключей, а б выход второго блока сравнения подключенк управляющим входам второго ключа.485491 1 зд.)ЯЯ Тираж Заказ Д1 одписное ППП Патент" Москва, Г 59, Бережковская наб., 24 Ц И 1 ППИ Государственного комитета Совета Министров С по делам изобретений и открытий Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5