Устройство для моделирования систем регулирования мощности энергоблоков

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ЭНЕРГОБЛОКОВ по авт.св. № 834720, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, в пароводяного тракта котла и турбогенератора дополнительно введен блок дифференцирования, выход которого подключен к третьему входу первого сумматора, выход блока деления соединен с входом блока дифференцирования. S О) с:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1 4544

Зсм G 06 G 7 48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВМ (6i) 834720 (21) 3567715/18-24 (22) 04.02.83 (46) 23.07.84. Бюл. Р 27 (72) С.В. Алтын, С.Н. Виноградников, .

Ю.С. Панов и С.Б. Щербаков (71) Предприятие "Донтехэнерго" Производственного объединения по наладке, усовершенствованию и эксплуатации электростанций и сетей Союзтехэнерго" и Азербайджанская ГРЭС (53) 681.333(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 834720, кл. С 06 С 7/48, 1979 (прототип). (54.) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ, СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ЭНЕРГОБЛОКОВ по авт.св. Ф 834720, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в модель пароводяного тракта котла и турбогенератора дополнительно введен блок дифференцирования, выход которого подключен к третьему входу первого сумматора, выход блока деления соединен с входом блока дифференцирования.

544 2 при исследовании систем управления мощностью электростанции и энергосистемы.

Целью изобретения является повышение точности устройства для моделирования систем регулирования мощности энергоблоков.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования систем регулирования мощности энергоблоков дополнительно введен блок дифференцирования, выход которого подключен к третьему входу первого сумматора, выход блока деления соедиум

Ъ мента подключен к второму входу треть- нен с входом блока дифференцирования. его суммач ора, выход которого являет-55 На фиг.1 изображена схема устройства для моделирования систем peryлирования мощности энергоблоков; на фиг.2 — начальная часть кривой раз1 1104

И 300pE!тение относится к анQJIQI t BQH вычислительной технике и может быть использована при исследовании и наладке сис гем регулирования мощности энергоблоков и систем управления мощ5 ностью электростанции и энергосистемы.

По основному авт.сн. N - 834720 известно устройство для моделирования систем регулирования мощности энерго!

О блоков, содержащее модель паровадяного тракта котла и турбогенератора, первьй, второй и третий выходы которой являются соответственно первым, вторым и третьим выходами устройства, 15 задатчик нагрузки котла, выход которого подключен к входу модели топки, выход которой соединен с первым входом модели пароводяного тракта котла и турбогенератора, второй вход кото20 рой является входом устройства, блок, умножения, первый вход которого соединен с четвертым выходом модели пароводяного тракта котла и турбогенератора, выход задатчика нагрузки

25 котла подключен к второму входу блока умножения, выход которого соединен с третьим входом модели пароводяного тракта котла и турбогенератора, кроме тога, модель пароводяного тракта котла и турбогенератора содержит

30 интегратор, блок деления, блок умножения, блок извлечения корня, три сумматора и демпфирующий элемент, причем первый вход интегратора яв- ляется первым входом модели, выход . интегратора является четвертым выхо3 дом модели и подключен к первому входу первого сумматора и к первому входу второго сумматора, выход которого соединен с первым входом блока 4О умножения, выход которого подключен к входу блока извлечения корня, выход которого является вторым выходом модели и соединен с вторым входом интегратора, с первым входом третьего45 сумматора, с входом демпфирующего элемента и с первым входом блока деления, выход которого является первым выходом модели и подключен к второму входу второго сумматора и к второму 5О входу первого сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока ножения выход демпфирующего элеся третьим выходом модели, третий вход которой соединен с третьим входом модели, третий вход которой соединен с третьим входом третьего сумматора (1 1

Недостатком известного устройства является снижение его точности в начальной части кривой разгона по давлению, снятой при возмущении регулйрующими клапанами турбины. Начальная часть такой кривой разгона реального энергоблока содержит отклонение давления в темпе перемещения регулирующих клапанов турбины, после которого в течение 15-20 с следует апериодический участок с малой постоянной времени. В кривой разгона в известном устройстве отсутствует апериодический участок с малой постоянной времени, а отклонение давления в темпе перемещения клапанов турбины оказывается на 20-25Х большим, чем соответствующее отклонение по кривой разгона реального энергоблока. Такое снижение точности устройства искажает результаты моделирования системы регулирования мощности, использующей дифференцированный сигнал по давлению. Наибольшие искажения получаются при работе системы на верхних частотах, соответствующих отработке возмущений с0 стороны общестанционных и более высоких па иерархии систем управления мощностью, Снижение точности устройства увеличивает объем экспериментальных работ по уточнению настройки регуляторов на действующем оборудовании энергоблока и тем самым снижает эффективность использования устройства.

Кроме того, снижение точности устройства не позволяет использовать его

1104544 гона по давлению пара перед турбиной при возмущении регулирующими клапанами турбины.

Устройство включает в себя модель пароводяного тракта котла и турбо5 генератора 1, модель топки 2, задатчик

3 нагрузки котла, блок 4 умножения, вход 1, выходы P Д и М . Модель пароводяного тракта котла и турбогенератора 1 содержит интегратор 5, 10 первый сумматор 6, второй сумматор

7, блок 8 умножения, блок 9 извлечения корня, блок 10 деления, демпфирующий элемент 11, третий сумматор 12 и блок 13 дифференцирования. Модель 15 топки 2 содержит сумматор и два демпфирующих элемента (не показаны),причем вход первого демпфирующего элемента является входом модели 2, выход первого демпфирующего элемента под- 2п ключен к первому входу сумматора и к входу второго демпфирующего элемента, выход которого подключен к второму входу сумматора, и выход сумматора является выходом модели топки 2 . 25

На фиг.2 линия 14 показывает изменение положения 1 регулирующих клапанов турбины. Кривая 15 разгона известного устройства и кривая 16 разгона предлагаемого устройства показа- ЗО ны пунктирными линиями, а кривая 17 разгона реального энергоблока— сплошной линией.

Устройство работает следующим образом.

При настройке устройства вначале устанавливают нулевое значение динамического коэффициента передачи блока 13 дифференцирования, затем настраивают интегратор 5, сумматоры 6 и 40

7 по сходимости кривых разгона устройства и реального энергоблока по давлению P при возмущениях на входе h, не включая начальный участок этих кривых разгона на протяже- 45 нии первых 15-20 с. При этом для фиксированного уровня нагрузки в соответствии с выбранными масштабами расхода пара Д и давления P устанавливают уровни сигналов на выходе Д и на выходе P задатчиком 3 нагрузки котла и величиной сигнала h затем подбирают величины коэффициентов загрубления на входах сумматоров 6 и

7 и время интегрирования интегратора

5. После этого настраивают блок 13 дифференцирования по сходимости на. чальной части кривой 16 разгона уст ройства и кривой 17 разгона реальноro энергоблока. Действием блока 13 дифференцирования увеличивается начальное отклонение сигнала по расходу пара на выходе Д устройства в момент нанесения возмущения на входе

Одновременно уменьшается начальное отклонение давления на выходе P устройства из-за того, что действие отклонения расхода пара Д по направлению противоположно действию возмущения на входе Ъ в отношении отклонения P поскольку в устройстве, как и в реальном энергоблоке, величина давления P прямо пропорциональна расходу пара Д и обратно пропорциональна положению регулирующих клапанов турбины. Например, при увеличении Ь относительное увеличение расхода пара Д будет меньшим, чем относительное увеличение Ь . Из-за этого давление P уменьшится, то есть начальное отклонение P будет отрицательным. Действие блока 13 дополнительно увеличивает. отклонение Д и тем самым увеличивает абсолютное значение P после возмущения, что уменьшает начальное отрицательное отклонение P. Аналогично, но в противоположную сторону, действует блок 13 дифференцирования в момент уменьшения Ъ, когда сигнал на выходе Д устройства уменьшается, а на выходе

P увеличивается. После момента нанесения возмущения сигнал блока 13 дифференцирования уменьшается в соответствии с переходной характеристикой реального дифференцирующего звена, а отклонение сигнала на выходе P устройства при этом увеличивается, стремясь в течение времени к значениям, соответствующим. кривой 15 разгона известного устройства. Этому соответствует совпадение кривой разгона

16 предлагаемого устройства и кривой

i5 разгона известного устройства через 15-20 с после момента нанесения возмущения. Проведение расчета настройки блока 13 дифференцирования по заранее определенным кривой 15 разгона известного устройства и кривой 17 реального энергоблока невозможно изза действия нелинейной обратной связи по контуру: блок 13 дифференцирования — первый сумматор 6 — блок 8 умножения — блок 9 извлечения корня блок 10 деления — блок 13 дяфферен— цирования. Нелинейная обратная связь изменяет время дифференцирования и динамический коэффициент передачи

1104544

2 ф о

ВНИИПИ Заказ 5264(37 Тираж 699 IIognvcvoe

Филиал IIIHI Патент" ° г.Ужгород,.ул.Проектная, 4 блока 13 дифференцированный, а учету ,этого изменения препятствует нелинейность обратной связи. Поэтому блок

13 настраивают методом подбора. При этом увеличение динамического коэффициента передачи блока 13 дифференцирования приводит к уменьшению отклонения давления Р» в темпе изменения положения Ъ регулирующих клапанов турбины. Увеличение постоянной вре- 10 мени блока 13 дифференцирования вызывает уменьшение скорости изменения давления P на начальном участке кривой 16 разгона устройства. После настройки блока 13 дифференцирования 15 настройку демпфирующего элемента 11, сумматора 12 и инерционности модели топки 2 выполняют так, как это делают в известном устройстве. При этом определяют постоянную времени демп- 20 фирующего элемента 11 и коэффициента загрубления на входах сумматора 12 по сходимости кривых разгона устройства и реального энергоблока по мощности

М при возмущениях по входу Ъ . Затем 25 определяют постоянные времени инер,ционности модели топки 2 по сходимости кривых разгона устройства и реального энергоблока по мощности N npu возмущениях задатчиком 3 на постоянном давлении P поддерживаемом воздействием на вход Ъ . После настройки устройства его выходы:по расходу пара выход Д, по давлению выход P и по мощности выход М подключают к системе регистрации, а также по входам реальных регуляторов вместо реальных датчиков. Воздействие реальных регуляторов подключают к задатчику

3 и к входу устройства по положению клапанов турбины.

По сравнению с известным устройством предлагаемое обеспечивает более высокую точность моделирования давления.

Включение блока 13 дифференцирования уменьшает погрешность устройства в начальной части кривой разгона по давлению P снятой при возмущении на входе h, в 6-8 раз. Это обеспечивает возможность моделирования переходных процессов в высокочастотной области амплитудно-фаэовой характеристики системы регулирования мощности энергоблока, замкнутой на подключенное к ней устройство.