Устройство для оптимального распределения нагрузок между энергоблоками

(51)М, Кл. От 06 С/635 Государственный комитет по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В. Н. Букин и Я. Д. Зарецкий Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК МЕЖДУЭНЕРГОБЛОКАМ И Изобретение относится к области сп циализированных аналоговых вычислительных машин, используемых в энергетике и предназначенных для экономичного распределения активных нагрузок между энергоблоками гидроэлектростанций (ГРЭС)5 и "директивном режиме".Известно аналоговое вычислительное устройство для оптимизации режима ТЭ 2, содержащее функциональные преобразователи, интеграторы, конденсаторы, блок баланса, генератор синусоидального напряжения, блок сравнения и выбора очередности загрузки и преобразователь напряжения (1115 Однако это устройство построено на основе метода равенства" относительных приростов и работает в режиме советчика, в нем не уч 1 егываются изменения20 параметров агрегатов во времени.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для оптимального распределения нагрузок 2между энергоблоками, содержащее блоки сравнения, сумматоры, выходы которых через операционные усилители без обратной связи соединены со входами интеграгоров и со входами датчиков параметров энергоблоков, которые содержа-. блоки ограничения, выходы интеграторов через датчики параметров энергоблоков подключены ко входам блока сравнения, операпионные усилители с переменным коэффициентом передачи, выполняющие роль множительных блоков и блоки задания мощности 21 .Недостаток указанного устройства состоит в том, что оно работает в режиме "советчика, не учитывает изменений параметров агрегата от номинальных значений, Это приводит к снижению точности полученного результата.Цель изобретения - повышение точттости, Указанная пель достигается тем, что в устройство для оптимального распределения нагрузок между энергоблоками, содержащее блок сравнения, блоки ограни(з) (Й) (5) Гб) (7) СВ) СЭ) 1 О 20 относительного прироста и с первыми вхо дами вторых блоков определения загрузки и разгрузки, выходы блоков определения загрузки подключены к первым входам блоков совпадения минимума, вторые входы которых соединены с выходом блока сравнения, выход которого подключен к первым входам блоков совпадения максимума, вторые входы которых соединены свыходами блоков определения разгрузки, вторые входы которых подключены к выходу блока выбора максимального значения относительного прироста, выход блока выбора минимального значения относительноГо прироста соединен со вторыми входа 35ми блоков определения загрузки, вьходы блоков совпадения минимума подключены к, первым входам исполнительных элементов,выходы которых через соответствующие40регуляторы соединены со входами энергоблоков, одни выходы которых черезблоки задания мощности подключены кдругим входам блока сравнения, другиевыходы энергоблоков через соответствую 45шие датчики параметров энергоблоков соединены с другими входами приростомеров,выходы блоков ограничения подключены ковторым входам исполнительных элементов,третьи входы кбторых соединены с выхо 50дом блоков совпадения максимума. 3чвния, блоки задания мощности и датчики параметров энергоблоков введены приростомеры, блоки выбора минимального и максимального значения относительно прироста, блоки совпадения минимума, блоки совпадения максимума, блоки определения загрузки и разгрузки, исполнительные элементы, регуляторы и блок задания станционной мощности, выход которого подключен к одному входу блока сравнения, другие входы которого соединены с одними входами приростомеров, выход первого из которых подключен к первым входам первых блоков определения загрузки и разгрузки к первым входам блоков выбора минимального и максимального значения относительного прироста, соответственно выход второго приростомера соединен со вторыми входами блоков выбора мийимального и максимального значения Рассмотрение устройства проводится на примере двух энергоблоков, хотя устройство может быть построено для любого количества энергоблоков,В предложенном устройстве моделируются следующие зависимости: 4 В , Ф ф,"Ьф, - ф,"Ь-ж, 1,.(- ц, при дйО Л =Лтт,где 3, - неопределенный множительЛангранжа, характеризующийотносительный прирост расходатоплива (ОПРТ) энергоблока;ф - весовые функции, характеризующие ОПРТ . -го энергоблока (=О, 1, 2, 3)- функции, характеризующие содержание горючих в уносе;в - отклонение температуры питательной воды от базового значения;Ч - отклонение вакуума от базового значенияС 5 - часовой расход газа и мазута-м энергоблоком;ух - отклонение температуры уходяших газов от базового значения;Мхь - отклонение температуры холодного воздуха от базового, зна 1 чения;постоянные величины, характе 3),/"ризующие энергоблок;)си - коэффициент, учитывающий зависимость собственных нужд-го энергоблока. от мощности;Сун - величина, характеризующая содержание горючих в уносе;ХА,- минимальное и максимальноезначение относительного прироста;М М - минимальное и максимальное20 5 736На фиг. 1 изображены характеристики относительно прироста энергоблоков; на фиг. 2 приведена структурная схема устройства для оптимального распределения нагрузок между энергоблоками ГРЭС; на фиг. 3 - структурная схема приростомера 1 -го энергоблока; на фиг, 4 и фиг. 5 - примеры исполнения блоков выбора минимального и максимального усечения относительного прироста соответст О венно; на .фиг. 6 н фиг, 7 - примеры исполнения блоков загрузки и разгрузки соответственно; на фиг, 8 и фиг. 9- примеры исполнения блоков совпадений минимума и блока совпадений максимума соответственно; на фиг. 10 - пример исполнения блока сравнения,Устройство для оптимального распределения нагрузок между энергоблоками(фиг. 2) содержит приростомер 1, в котОром решается выражение (1), блок 2выбора минимального значения относительного прироста, в котором решается выражение (2), блок 3 выбора максимального25значения относительного прироста, в котором решается выражение (3), блок 4 определения загрузки, в котором решаетсявыражение (4), блок 5 определения разгрузки, в котором решается выражение30(5)блок 6 совпадения минимума, блок7 совпадения максимума, исполнительныйэлемент 8, блок 9 ограничения, в котором решается выражение (6), регулятор10, энергоблок 11, в котором решаетсявыражение (8), датчики 12 параметровэнергоблоков, датчик электрической мощности, блок 14 сравнения, в котором решается выражение (7), блок 15 задания40станционной мощности и входы 16-23параметров энергоблока,Приростомер (фиг. 3) содержит первый сумматор 24 первый потенциометр25 для задания температуры питатель 45ной воды второй сумматор 26, второйпотенциометр 27, служащий. для задания/1постоянных коэффициентов стретийсумматор 28, первый инвертор 29, третий потенциометр 30 для задания базисногозначения вакуума; четвертый сумматор 31,третий множительный блок 32, второй инвертор ЗЗ, пятый сумматор 34, четвертыйпотенциометр 35 для задания напряженияпостоянных коэффициентов, пер-вый множительный блок 36, шестойсумматор 37, четвертый множительныйблок 38, второй множительный блок 39,седьмой сумматор 40, шестой потенцио 131 6метр 41, служащий для задания постоянных напряжений, блок 42 переключения.Блок 2 (фиг. 4) и блок 3 (фиг. 5) содержат операционные усилители 43, 44, 45 и 46, диоды 47, 48, 49 и 50,Блок 4 определения загрузки (фиг. 6)и блок 5 определения разгрузки (фиг. 7)содержат операционные усилители 51и 52,Блок 6 совпадения минимума (фиг, 8)и блок 7 совпадения максимума (фиг, 9)содержат реле 53-56, диоды 57-60,ключи 61 (контакт реле 53), 62 (контакт реле 54), 63 (контакт реле 55) и64 ( контакт реле 56) .Блок 14 сравнения (фиг. 10) содержит операционный усилитель 65, диоды58 и 60, реле 54 и 56.Устройство работает следующим обра зом.В исходном состоянии в блоке 9 ограничения устанавливаются значения минимально и максимально, возможноймощности на энергоблок. На блок 14сравнения с блока 15 задания станционной мощности подается значение ЙстПри подаче соответствующих напряжений с датчиков 12 и 13 параметров навыходе приростомера 1 получается напряжение, пропорциональное значению относительного прироста расхода топлива-го энергоблока, Эти напряжения подаются одновременно на входы блоков 2выбора минимального значения относительного прироста и на блоки 3 выбора максимального значения относительного прироста, в которых из возможных значений Лвыбираются значения минимальныеЛ;,(Е, )в блоке 2 и значения максимальные Лв блоке 3 (см. фиг. 4 и фиг, 5).Величины Л; и балда(7 т=Иблоках 4 .определения загрузки (фиг. 6)сравниваются. И только в том канале, вкотором Д равно ,на выходе блока 4 появляется отрицательное напряжение. Под действием этого напряжениясрабатывает реле 53 и замыкает свойконтакт 61 (см, фиг. 8) в блоке 6 совпадения по минимуму, Если ЬН0 навыходе блока 14,. то на реле 54 подается положительное напряжение и оносрабатывает, а своими нормально разомкнутыми контактами замыкает цепь прохождения сигнала с блока 6 на исполнительный элемент 8, которое воздействуетна регулятор 10 так, что мощностьэнергоблока возрастает, что приводит к736131 симума. уменьшению небчлансадй и росту Л загружаемого энергоблока.ВегИчины )., и гг,ах в блоках 5 оп,реде 1 ения разгрузки (фиге 7) сраВниваются. И только.в том канале, в коТОром 3 рЯВНО 3(,о, На Выходе 6 ПО- ,ка 5 появляется отрицательное напряжс ние. Под действием этого напряжения срабатывает реле 55 (см, фиг, 9) и замыкает контакт 63 в блоке 7 совпадения го по максимуму. Если б йО па выходе ,блока 14, то ня реле 56 подается отрицательное напряжение и оно срабатывает, а своими нормально разомкнутыми контактами 64 замыкает цепь прохожде ния сигнала с блока 7 ия исполнительный элемент 8 которое воздействует на регулятор 10 так, что мощность энергоблока уменьшается, что приводит к уменьшению яебалянса 6 гЧ и уменьшению Л 20 разгружаемого энергоблока.Одновременно значения параметров эпергоблОкОВ с датчиков 12 поступагот на входы приростомеров и корректируют значение каждого энергоблока, Процесс распределения электрической моц 1 ности с"гитяется законченньгм если сигнал на выходе блока баланса равен нулО, те. вьщолняется уравнение (7).Использование предлагаемого устройгг- Зо га позволяет вести режим на станции без участия Оператора, что в свою очередь позволяет повысиь оггеративност.01 гтимального распределения активных нагрузок и увеличить точность. Введе 35 нив блокоВ выбора мин имапьного ( макси мального) значения относительного прироста, блоков загрузки и разгрузки, а также блоков совпадения позволяет ис- Го ключить возможность колебаний (неустойчивый режим),Формула изобретен ия45,Устройство для оптимального распределения нагрузок между энергоблоками содсржащее блок сравнения, блоки ограниченияя, блокггзядания мощности и датч ики г50 параметров энергоблоков, о т л и ч а - го щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены приростомеры, блоки выбора минимального и максимального значения Относительного при 55 роста, блОки Повнгде ия Минимума блоки совпадения максимума, блоки определения загрузки и разгрузки, исполнительные элементы, регуляторы и блок задания станционной мощности, выход которогоподключен к одному входу блока сравнения, другие входы которого соединены содними входами приростомеров, выходпервого из которых подключен к первымвходам первых блоков определения загрузки и разгрузки и к первым входамблоков выбора минимального и максимального значения относительного прироста, соответственно выход второго приростомера соединен со вторыми входамиблоков выбора минимального и максимального значения относительного прироста и с первыми входами вторых блоковопределения загрузки и разгрузки, выходы блоков определения загрузки подключены к первым входам блоков совпаденияминимума, вторые входы которых соединены с выходом блока сравнения, выходкоторого подключен к первым входамблоков совпадения максимума, вторыевходы которых соединены с выходамиблоков определения разгрузки, вторыевходы которых подключены к выходу блока выбора максимального значения относительного прироста, выход блока выбораминимального значения относительного прироста соединен со вторыми входамиблоков определения загрузки, выходыблоков совпадения минимума подключенык первым входам исполнительных элементов, выходы которых через соответствующие регуляторы соединены со входамиэнергоблоков, одни выходы которых черезблоки задания мощности подключены кдругим входам блока сравнения, другиевыходы энергоблоков через соответствующие датчики параметров энергоблоковсоединены с другими входами приростомеров, выходы блоков ограничения подключены ко вторым входам исполнительныхэлементов, третьи входы которых соединены с выходом блоков совпадения макИсточники информации,принятые во внимание при экспептизе1. Авторское свидетельство СССР318958, кл, С б 7/62, 1970. 2. Манукян Р. С. и др, Об исггоггьзоВании Вычислителвиой машины для расчетяОггтимального распределения нагрузокмежду разнотипиыми, теплоагрегатамистанции - "Электричество",4, 1962,с, 14,