Вычислительное устройство для экономического распределения активной нагрузки между электростанциями в энергосистеме

 

Класс 21с1з, 2

42m, 14 № 124984

СССР ".Р г 3

"373М7Нб-7И11 Ву

SHSJlICTEgs

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. М. Синьков

Разработано в Институте автоматики Госплана УССР

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКОНОМИЧЕСКОГО

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОЙ НАГРУЗКИ ME)Kgl,У

ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМИ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ

Заявлено 30 марта 1959 г. за ¹ 623832/24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР с присоединением заявки № 623831

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 24 за 1959 г.

Предлагаемое вычислительное устройство относится к известному типу устройств, предназначенных для экономического распределения активной нагрузки между электростанциями в энергосистеме с функциональными преобразователями, воспроизводящими характеристики относительного прироста станций, и сетевым блоком для учета потерь в сети.

Особенностью устройства, составляющего предмет изобретения, является введение в него, с целью обеспечения возможности вычисления экономического распределения нагрузки при заданном суточном расходе топлива на отдельных электростанциях, дополнительного блока просмотра графика нагрузки, от которого к функциональным преобразователям подводится пилообразное напряжение, модулированное напряжением ступенчатой формы, отображающим суточный график нагрузки системы.

При этом величина, пропорциональная суточному расходу топлива, определяется как произведение максимального значения пилообразного напряжения на разность максимального и среднего значения тока на выходе функционального преобразователя.

На фиг. 1 и 2 изображена блок-схема предлагаемого вычислительного устройства; на фиг. 3 и 4 — схемы измерения расхода топлива в двух возможных вариантах.

В блок-схему (фиг. 1) предлагаемого вычислительного устройства входят: блок просмотра графика нагрузки БПГ, станционные блоки

СБь СБ2, СБ, (число которых определяется количеством электростанций в системе, участвующих в экономическом распределении нагрузки), линейный блок ЛБ и общесистемный блок НБ.

Блок БПГ включает задатчик графика нагрузки ЗГН, коммутатор

К, генератор пилообразных напряжений ГПН, устройство сравнения УС и устройство умножения УУ. Задатчик графика нагрузки ЗГН предстаз№ 124984 ляет собою устройство, позволяющее установить вручную некоторое количество (например, двадцать четыре) значений выходного напряжения, пропорциональных нагрузкам энергосистемы в определенные моменты времени. Коммутатор К должен обеспечить возможность осуществления непрерывных и очень быстрых переключений своей выходной цепи, присоединяя ее по очереди к каждому из двадцати четырех выходов задатчика ЗГН. Для генератора пилообразных напряжений ГПН может быть использована любая из существующих схем, обеспечивающих достаточную линейность развертки (с отклонением не свыше 1 ).

Каждый из станционных блоков СБь СБ, СБ3 состоит из функционального преобразователя ФП, устройства ограничения нагрузки УОН, измерительного устройства И и регулятора расхода топлива PPT. Функциональные преобразователи ФП обеспечивают возможность безынерционного осуществления кусочно-линейных функций, выражающих зависимость относительных IIpHpocTQB расходов топлива от нагрузки тепловых электростанций. В схеме функционального преобразователя должны быть предусмотрены переключатели режимов ПР, позволяющие изменять параметры схемы (сопротивления, подпорные напряжения) для вос произведения характеристик относительных приростов, соответствующих различным сочетаниям работающих котлов и турбин. Устройство ограничения нагрузки УОН представляет собою элемент схемы, позволяющий ограничить минимальное и максимальное значения тока (соответствующие минимально возможной и максимально допустимой нагрузке станции).

Значения минимального и максимального тока устанавливают вручну:.о в зависимости от режима работы станции. Измерительное устройство И обесгечивает возможность непосредственного измерения (по приборам стрелочного типа) тока, имитирующего нагрузку станции, и величины, пропорциональной расходу топлива, соответствующему этой нагрузке.

Регулятор ра,"хода топлива PPT представляет собою потенциометр, перемещение рукоятки которого соответствует умножению значений относительных приростов расхода топлива на некоторый коэффициент, больший или меньший единицы.

Линейный блок ЛБ состоит из линейных элементов ЛЭь ЛЭ, ЛЭ3, количество и схема соединения которых определяются схемой сети энергосистемы.

Общесистемный блок ОСБ включает задатчик нагрузки ЗН, представляющий собою устройство, допускающее ручную регулировку напряжения питания станционных блоков, измерительное устройство И„и переключатель П.

Отличительной особенностью рассматриваемого вычислительного устройства является способ измерения расхода топлива. Часовой расход топлива при нагрузке представляет собою сумму расхода топлива на холостой ход плюс доля расхода топлива, зависящая от нагрузки. Первую величину можно устанавливать с помощью ручного задатчика. Вторая составляющая выражается площадью, ограниченной характеристикой относительных приростов.

Вычислительное устройство может работать в двух режимах, выбор которых осуществляется переключателем 17. Если последний находится в положении а, станционные блоки СБ, СБ, СБ3 присоединяют:я к задатчику нагрузки ЗН, Установленная вручную величина суммарной нагрузки энергосистемы автоматически распределяется между станциями.

Значения наивыгоднейших нагрузок станций указываются измерительными приборами соответствующих станционных блоков, Если переключатель переставить в положение б, станционные блоки присоединяются к блоку просмотра графика нагрузки БПГ. С помощью задатчика графика нагрузки ЗГН устанавливается ожидаемый график нагрузки для количества моментов времени, в течение которых нагрузка предполагаетХе 124984

„риме для двадuaти четырех). Коммутатор К подает .я пос тоянно" „ос„едовательности установленные с помощью задатчика в опре еделеннo ки ГК напряжения на устройство сравнения УС. ика нагЪе асхода топлива осуществляется путем интегрирования а"-и .ие расхода т Опреде и относительных приростов. Бля этого на вход соответ тха р а ктерийкционального преобразователя ФЛ подается пилообразное вую ющегог, пропорциональное относительному приросту расхода топиап яМ на выходе получаются периодически изменяющиеся значения о ливайн изменения которых определяется характеристикои относи к приростов, воспроизводимой данным ФЛ. те

; помощью известных устройств можно измерить нри заданной наке станций Р, и соответствующем ей относительном приросте рас„а топлива в максимальное i „,„„и среднее i,ð значение тока, имитиующего нагрузку станций, и максимальное значение напряжения t имитирующего относительные приросты расхода топлива.

Используя обычные схемы вычислительной техники, можно найти величину U„„,, =i„„, — i, = b (Р,„, — P, ), представляющую собою интеграл характеристики относительных приростов и пропорциональную величине расхода топлива. Д,обавляя к этой величине значение расхода топлива при минимальной нагрузке (устанавливаемое с помощью задатчика), найдем полный расход топлива п7и нагрузке Р„„.

Величина интеграла b««, (Р, — P, ) может определяться также посредством стрелочного прибора электродинамического типа с двумч подвижными катушками (фиг. 3), параллельно одной из которых включен конденсатор достаточной емкости, чтобы падение напряжения в катуп1ке было пропорционально максимальному значению тока. Среднее значение падения напряжения во второй катушке пропорционально величине тока i, . Обе катушки, образующие сдвоенную катушку, находятся в электромагнитном поле, созданном неподвижной катушкой, питаемой от интегрирующей цепочки. Направление перемещения стрелки определяется действием той части сдвоенной катушки, параллельно которой включен конденсатор.

Для определения расходов топлива и отпуска электроэнергии всеми станциями на задатчике графика нагрузки ЗГН устанавливаются напряжения, пропорциональные суммарным нагрузкам энергосистемы в отдельные моменты времени.

Переключатель 0 ставится в положение а. Положения переключателей (на чертеже не показаны) режимов cTSBUBH должны соответствовать в любой момент сочетаниям работающих на электростанциях котлов и турбин.

При включении устройства измерительные приборы нагрузки показывают средние суточные нагрузки станций и системы. Если при просмотре графика нагрузки окажется, что расходы станциями топлива не соответствуют заданным, то с помощью регуляторов расхода топлиза

PPT стрелки приборов этих станций устанавливаются íà деления, оответствующие заданным величинам. При этом положения регуляторов расхода топлива PPT дают значения поправочных коэффициентов а.

Скорректированные (после выбора необходимых положений noTeHUHOметров регуляторов РРТ и, следовательно, значений коэффициентов а) значения средних нагрузок дают возможность правильно запланиро вать отдачу энергии в сеть отдельными станциями в течение расчетног периода.

Режим построения суточных графиков нагрузки отличается от пр дыдушего режима просмотра графика тем, что вместо безынерционнс коммутатора К включается ручной коммутатор PK. Переставляя его очереди во все положения (например, двадцать четыре) получаем r можность измерить соответствующие наивыгоднейшие нагрузки

Э& li24984 электро"анций и задать я них суточные графики Пот, смотре гра ы рег „ ляторов РРТ находятся в найденных при просмо р чцномегрь ях, необходимых для получения заданных рас о ка пол асходов топлив, ложе„„, Для Распределения нагрузки необходимо переключате, сти в положение б. Задавая нагрузку с помощью ручного ое ревеа рузки З или с помощью датчика от телесумматора нагруЗдатчика быть системы, определяют наивыгоднейшие нагрузки ст н ий. Эт а ц ергоыть произведено при условии обеспечения заданных расходо в ет и без соблюдения этого условия; в последнем случае потенциометр

PP регуляторов РРТ ставятся в положение а=1. Эти же потенцио

Т могут быть использованы для установки тех или иных значений, топлива при распределении нагрузки по минимуму денежных затрат„

В варианте предлагаемого вычислительного устройства, показанном на фиг. 2, предусматривается установка в станционных блоках СБь СБ, СБ дополнительных функциональных преобразователей ФПД.

Задачей этих функциональных преобразователей является воспроизведение зависимости расхода топлива от нагрузки. Эту зави имость можно воспроизвести с достаточной степенью точности с помощью известного диодного функционального преобразователя (фиг. 4), С сопротивления R снимается напряжение, пропорциональное току i, имитирующему нагрузку данной станции и измеряемому миллиамперметром 1. Регулируемое напряжение 4 позволяет у"тановить величину тока / пропорционального расходу топлива при минимальной нагрузке, соответствующей условию г =i„„„. При возрастании тока i i и соответственно напряжения U> поочередно отпираются диодные цепочки фПЦ и ток с>, измеряемый миллиамперметром 2, возрастает, имитируя возрастание расхода топлива.

Предмет изобретения

1. Вычислительное устройство для экономического ра пределения активной нагрузки между электростанциями в энергосистеме с функцио нальными преобразователями, воспроизводящими характеристики отно, ительного прироста станций, и сетевым блоком для учета потерь в сети,. т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью вычисления экономического расределения нагрузки при заданном суточном расходе топлива на отдельЫх электростанциях, введен дополнительный блок просмотра графика грузки, or которого к функциональным преобразователям подводится лообразное напряжение, модулированное напряжением ступенчатой рмы, отображающим суточный график нагрузки системы, и величину,. порциональную суточному расходу топлива электростанций, опредеот как произведение максимального значения пилообразного напряия на разность максимального и среднего значения тока на выходе ционального преобразователя. . Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что величину, проЧональную суточному расходу топлива, определяют по показаниям

- амперметра, включенного в выходную цепь первого функциональпреобразователя, через дополнительный функциональный преобра-ель, воспроизводящий расходную характеристику станции. е, с ,о №. 124984 г—

ПБ

Фиг. 3 стиг. 4

Комитет по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Редактор В. М. Парнес Гр. И

Информационно-издательский отдел, Объем 0,51 п. л. Зак. 1698

Подп. к печ. 26.11-60 r.

Тираж 800 Цена 75 коп.

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.! ! ! !

I !

1 (1 ! ! !

СБЗ! ! ! ! !