Устройство для аварийного управления активной мощностью электростанции

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К, ABTOPCROMY СВИДНИЛЬСтВЬ

Сотов Советскнх .Социалнстическмх

Ресттублин

< 1953691 (6E ) Дополнительное к авт, свид-ву И 788269 (22) Заявлено 10. О 1. 80 (2 I ) 28706 76/2 4- 06 с присоединениект заявки № (23) Приоритет (51)М. Кл.

Ног З У24

3Ьоударстюяый комитат

СССР ао «алаи яаобретеиий и открытий

Опубликовано 23. 08. 82. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 23.08.82 (53) УДК 621 ° 319. .44:621.3 16.72 (088.8) ( (Ф.И.Иакаревич и В.И.Подшивалов (72) Авторы изобретения

Сибирский научно-исследовательскии Фтститу т--==:=.--.= энергетики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОГО УПРАВЛЕНИЯ

АКТИВНОЙ МОЩНОСТЬЮ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для предотвращения потери устойчивости энергосистем в аварийных ситуациях.

По основному авт.св. и" 788269, известно устройство для. аварийного управления активной мощностью электростанции, содержащее датчик скорости, арифметический блок, дифференциатор, интегратор, функциональные преобразователи, сумматор, блок выделения и сглаживания модуля ускорения, ограничитель напряжения, логи-, ческий блок, анализатор фронтов управляющего импульса, источник стандартных сигналов, блок сравнения и управляемые переключатели.

Недостатком известного устройства является низкая точность, что ухуд2о шает условия эксплуатации турбоагрегата.

Цель изобретения †. повышение точности °

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены блоки .учета инерционности парового тракта и канала регулирования турбины, соединенные между собой последова-. тельно и включенные между выходом. логического блока и входом блока сравнения.

При этом блок учета инерционности канала регулирования может быть выполнен в виде последовательно соединенных дифференцирующих звеньев, а блок учета инерционности парового тракта - в виде последовательно соединенных колебательных и дифферейцирующих звеньев

На чертеже приведена схема устрой. ства.

Устройство содержит датчик 1 скорости, подключенный на вход арифметического блока 2, с выходом которого связаны входы дифференциатора 3, интегратора 4 и функцилом блока 12

3 95 онального преобразователя 5. С выходом интегратора 4 соединен вход функционально о преобразователя 6, выход которого наряду с выходом функционального преобразователя 5 подключен к входам сумматора-определителя 7 знака. Выход дифференциатора 3 связан с входом блока 8 выделения и сглаживания модуля ускорения, выход которого соединен с ограничителем 9 напряжения. Ограничитель 9 напряжения включен в обратную связь выходного логического блока IO„ вход которого соединен с выходом сумматора-ограничителя 7 знака, а выход - с входом блока ll учета инерционности парового тракта, к выходу которого подключен вход блока 12 учета инерционности канала регулирования, соединенного своим выходом с входами блока 13 сравнения и анализатора 14 фронтов управляющих импульсов. Анализатор 14 фронтов управляющих импульсов подключен своими вы ходами к управляющим входам управляемых переключателей 15 и 16, основные входы которых соединены с выходами блока 17 стандартных сигналов. Выход переключателя 15 связан с вторым входом блока 13 сравнения, а выход переключателя 16 — с одним ,мз входов исполнительного блока

18 аварийной разгрузки станции, на второй вход которого подключен вы" ход блока 13 сравнения.

В исходном состоянии выходы блока

17 стандартных сигналов отключены от входов 13 сравнения и исполниO. тельного блока 18 аварийной разгруз ки станции.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При возникновении аварийного возмущения на выходе блока 10 появляется управляющий сигнал на разгрузку турбины, нарастающий с ограниченной скоростью в силу инерционности фильт ров датчика. Этот сигнал с выхода блока 10 подается на вход блока 11 учета инерционности парового тракта, где преобразуется по фазе и амплитуде в соответствии с передаточной функцией парового тракта турбин, а с выхода блока 11 - на вход блаха 12 учета инерционности канала регули" рования, где преобразуется в соатветствии с передаточной функцией канала. регулирования.

3691 4

Преобразованный сигнал с выхода блока 12 подается на один из входов блока 13 сравнения, где сравнивается по величине с нулевым значением второго входного сигнала, и проходит на один из входов исполнительного блока l8 аварийной разгрузки станции. Одновременно в результате ана. лиза фронта преобразованного сигна 0 ла замыкается переключатель 15, и на второй вход исполнительного блока

18 аварийной разгрузки станции подается корректирующий прямоугольный сигнал заданной величины. При дости15,жении преобразованным сигналом управления максимального значения по команде анализатора 14 переключатель

15 возвращается в исходное состояние, и прямоугольный корректирующий сигм нал снимается с второго входа исполнительного блока 18.

При переключении управляющего воз деиствия преобразованный в блоках

11 и 12 управляющий сигнал, поступая

25 на вход исполнительного блока 18, обеспечивает начало восстановления мощности турбины в момент, соответствующий вычисленному в логическом блоке 10. При этом в--результате выявления в анализаторе 14 убывания управляющего сигнала срабатывает переключатель 16, и экспоненциальный сигнал заданной амплитуды и заданной постоянной времени подается в блок 13 сравнения, где сравнивается по величине с.убывающим выходным сигнаПосле того, как величина преобразованного управляющего сигнала станет сначала равной, а затем меньше заданной начальной амплитуды экспоненциального сигнала, экспоненциально убывающий сигнал с выхода блока 17 проходит через блок 13 сравнения на вход исполнительного блока

18, обеспечивая экспоненциальное снятие с управляющего сигнала с исполнительных органов аварийной разгрузки станции. При формировании на входе логического блока 10 повторного управляющего воздействия процесс работы устройства повторяется в рас-. смотренной последовательности.

Введение в устройство блока учета инерционности парового тракта и блока учета инерционности канала регулирования обеспечивает достаточно .полную компенсацию влияния инер5 95369 ционности объекта при управлении активной мощностью с помощью аварийной разгрузки турбоагрегата. Следовательно, оптимальное управляющее воздействие, сформированное на выходе логического блока, прикладывается.к валу турбоагрегата практически без искажения, вносимого при управлении инерционностями парового тракта и канала регулирования паровой >0 турбины с -использованием известного устройства.

Наибольший эффект введение указанных блоков дает при снятии управляющего воздействия, обеспечивая начало восстановления уровня мощности турбины после аварийной разгрузки синхронно выдаче команды снятия сигнала на разгрузку с выхода логического блока 10. В результате этого уменьшается избыточность аварийной разгрузки,а следовательно, уменьшается расход острого пара и улучшаются условия эксплуатации турбогенератора.

Реализация блбка учета инерционности канала регулирования и блока учета инерционности парового тракта рассмотрена в случае .привлечения к аварийному. управлению активной мощностью паровой турбины К - 300240. Передаточная функция модели объекта в целом записывается в виде

Ф(Р)= ()„(Р) (Р) где, ®1®= (p,p

0,09,34 Р 10,1741 Р+1 " (0,34pt4,)(О,Q.p+1)(0%5pi1) . прямая передаточная функция модели парового тракта турбины К - 300-240.

Обратная передаточная функция объекта в целом записывается в виде

t (pi) "= lw„(p)f .t>,Æ3 где (В,,(р)) =(001p«) 0,01Бр«)»

w (0,015Р+()(0,1Р 1)(01Р+1); (Ь) ()) ) o)) "=(o ),«) loto«)lo р«)

1 к

Q ОЪЪ4 Р + О, 174 1Р+1

Поскольку передаточная функция вида W = А(Т) Р + 1) строго не реализуется, можно реализовать ее звеном реального дифференцирования с передаточной функцией типа

Ъ »

Т Р+1

% =A т" где Т - Т «т„. т, Р+1

1 гД Tg Т1с< Т, Количественный анализ амплитудной и фазовой погрешностей Ьри реализации блока учета инерционности канава регулирования дает в диапазоне существенных частот 0,1-5 Гц

1 (q) () (0 ОЫ p+1)(0,1Р 1) (О lP+() приемлемую для целей аварийного управления точность. Так, погрешнос ти для f = 5 Гц не превышают; амплитудная 1-2> и фазовая 10- 123.

Таким образом, блок учета инерционности канала регулирования паровой турбины К - 300 - 240 с достаточно высокой точностью реализуется пятью

30 последовательно соединенными усили" телями постоянНого тока с соответствующими параметрами цепей обратных связей и входных цепей.

Совершенно аналогично можно реализовать блок учета инерционности парового тракта, который согласно выражению(4) выполнен в виде последовательно соединенных трех звеньев

4> реального дифференцирования и одного колебательного звена. Фазовая погрешность при частоте f = 5 Гц не превышает 253, амплитудная - 4,5-5ь.

Повышение точности устройства

45 позволяет улучшить условия эксплуатации турбоагрегата.

Формула изобретения

1. Устройство для аварийного уп. равления активной мощностью электро" станции по авт.св. У 788269, о.т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, с него введены блоки учета инерционности парового тракта и канала регулирования турби) ны, соединенные между собой после" довательно и включенные между выходом

Составитель А,Калашников

Редактор В.Данко Техреду. Надь Корректор А., Дзятко

Заказ 6289/79 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Раушская наб., д. 4/5.филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 логического блока и входам блока сравнения.

2. Устройство no n. 1,.о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок учета инерционности канала регулирования

953691 8 выполнен в виде последовательно соединенных дифференцирующих звеньев, а блок учета инерционности парового тракта - в виде послщовапельно соединенных колебательных и дифференцирующих звеньев.