Патент ссср 152687

 

Ко 152687

Класс Н 02j; 21с, 65ааСССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная групгш Лв 91

В. Л, Федоров

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ГИДРОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

СТАНЦИИ

Заявлено 3 октября 1961 г. за 1Г 746649/24-7 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» М 2 за 1963 г.

Основной задачей устройсгв автоматического регулирования активной мощности электростанций, в частности, гидроэлектростанций по частоте является автоматическое распределение активной нагрузки между электростанциями энергосистемы и между агрегатами электростанций таким образом, чтобы режим работы энергосистемы в целом оказывался наиболее экономичным.

Этому условию соответствует такое распределение активной нагрузки, при котором относительные приросты расхода условного топлива всеми электростанциями э1ергосистемы равны между собой. Для гидроэлектростанции к этому условию добавляется условие равенства относительных приростов расхода воды их агрегатами.

Наиболее полно задача автоматического распределения активной нагрузки между электростанциями энергосистемы и между агрегатами гидроэлектростанций выполняется устройством для автоматического регулирования режима энергосистемы и электростанций по частоте и активной мощности.

Для каждой электростанции это устройство состоит из одного станционного узла и агрегатHblx узлов, число которых равно числу агрегатов электростанции. В состав станционного узла устройства входит центральный задатчик нагрузки, в котором электрический сигнал, (пропорциональный логарифму относительного прироста распада условного топлива энергосистемы) — преобразовывается в электрический сигнал, пропорциональный активной мощности или открытию направ¹ 152687 ляющего аппарата, задаваемым каждому агрегату в соответствии с характеристикой относительных приростов. Агрегатные узлы устройства обеспечивают автоматическое поддержание агрегатами задаваемых величин активной мощности или открытие направляющего аппарата.

Это устроиство имеет следующие недостатки:

1. Наличие:,конструктивно сложного центрального задатчика нагрузки, приводящего к уменьшению точности автоматического поддержания на гидроэлектростанции активной нагрузки, соответствующей относительному приросту энергосистемы, и к ухудшению динамических качеств процесса автоматического регулирования;

2. Отсутствие автоматического ограничения максимальных и минимальных нагрузок агрегатов величинами, допустимыми по условиям нормальной работы агрегатов в функции факторов, вызывающих необходимость ограничения напора, отметки нижнего бьефа;

3. Невозможность автоматическсго изменения характеристик относительных приростов отдельных агрегатов в функции факторов, вызывающих необходимость этого изменения перекоса по фронту нижнего бьефа, перепада на сероудерживающих решетках.

В устройстве, выполненном согласно изобретению, для автоматического регулирования активной мощности гидроэлектрической станпии, обеспечивающем поддержание заданного энергосистемой значения относительного прироста расхода воды и распределение нагрузки между агрегатами ГЭС, эти недостатки устранены.

Для повышения экономичности распределения нагрузки в соответствии с характеристиками относигельных приростов агрегатов в. ус ройстве, для каждого агрегата применен суммирующий блок и сравнивающий сигнал, пропорциональный логарифму заданного относительного прироста энергосистемы с сигналом, пропорциональным логарифму относительного прироста данного агрегата, соответствующего фактическому открытию направляющего аппарата. Сравнивающий сигнал служит для управления двигателем механизма изменения скорости вращения агрегата.

Для автоматического ограничения максимальной и минимальной чагрузок агрегатов величинами, допустимыми по условиям нормальнои работы их основного оборудования, в цепи присоединенных к суммирующему блоку датчика максимально допустимого открытия, датчика минимального открытия и датчика относительного прироста энергосистемы могут быть включены диоды.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема устройства.

В станционном узле предлагаемого устройства осуществляется преобразование электрического сигнала, пропорционального логарифму относительного прироста 1дЬ „ расхода условного тороплива, в электрический сигнал, пропорциональный логарифму относительного прироста Igb „расхода воды. Последний сигнал подается на входы суммирующих блоков СУ всех агрегатных узлов устройства, в каждом из ко-.îðûõ он сравнивается с электрическими сигналами, пропорциональными логарифмам относительных приростов расхода 1gg расхода воды, соответствующих согласно характеристикам относительных приростов фактическим открытиям направляющего аппарата агрегатов а. Сигналы, пропорциональные 1g, являются выходными сигналами датчиков относительного прироста агрегатов ДОА, в которых осуществляется преобразование электрического сигнала, пропорционального действительному открытию направляющего аппарата агрегата в электриче№ 152687 ский сигнал, пропорциональный логарифму соответствующего относительного прироста расхода воды.

Результирующие сигналы 1gq — 1gq „управляют двигателями механизмов изменения скорости вращения МИСВ автоматических регу.ляторов скорости (АРС) агрегатов, обеспечивая поддержание последними величин открытий направляющего аппарата соответствующих относительному приросту расхода условного топлива энергосистемы

1gb эс.

Таким образом, в предлагаемом устройстве каждому агрегату задается открытие направляющего аппарата, но не прямо, а косвенно, посредством задания относительного прироста расхода воды.

В устройстве осуществляется централизованное автоматическое ограничение задаваемых агрегатам открытий направляющего аппарата пучем сравнения задаваемой агрегатам величины логарифма относительного прироста расхода воды с величинами логарифма относительного прироста Igq„,„,, и 1gq „соответствующими допустимым открытиям направляющего аппарата а„.,„, и а„„„ее введения в агрегатные узлы устройства электрических сигналов, пропорциональных разности логарифмов задаваемого и допустимых относительных приростов расхода воды Igq„— Igq„„, или Igq„— Igqi.

Электрические сигналы, пропорциональные 1дц„„., и 1дс1,„„„подводимые к суммирующим агрегатам узлов устройства, являются выходными сигналами датчика допустимого открытия направляющего аппарата ДДО, входящего в состав станционного узла устройства. К станционному узлу устройства относятся также датчик относительного прироста энергосистемы ДОП, датчик коэффициента пересчета относительного прироста расхода воды в относительный прирост расхода условного топлива ДКП, измеритель огносительного прироста ИОПС, выходной сигнал которых пропорционален логарифму относительного прироста расхода воды 1д оэс, и измеритель отклонения частоты ИОЧ, выходной сигнал которого пропорционален отклонению частоты ф.

B качестве суммирующих блоков используются дифференциальные магнитные усилители, обмотки управления которых показаны на фиг.2.

К обмоткам управления 0» подводится напряжение Uq„, являющееся суммой выходных напряжений ДОП ИЬ„, ДКП И>, и ИОПСИЬ„ и пропорциональное Ig q„.

К обмоткам управления О» подводится разность напряжений Hq „ и И,„„ „если задаваемый относительный прирост энергосистемы превышает допустимую величину и напряжений И„„„и Hq„, если задаваемый относительный прирост меньше допустимой величины. Благодаря включению в цепь обмоток управления О» выпрямителей B и В» ток в этих обмотках протекает только в тех случаях, когда задаваемый относительный прирост выходит за допустимые пределы. К обмоткам управления 01 подводится выходное напряжение датчика ДОА Hq— пропорциональное 1gq. Датчик ДОА состоит из сельсина, ротор которогс механически связан с направляющим аппаратом агрегата и функционального преобразователя ФП.

В качестве последнего может быть использован блок нелинейности, собранный по любой из известных схем.

К обмоткам управления О, подводится выходное напряжение измерителя отклонения частоты И

Датчик ДДО состоит из двух потенциометров, питаемых выпрямленным стабилизированным напряжением.

ГЭС с изменяющимся напором напряжения И„,„„и И„„„являют_#_ 152687 ся функциями напора, поэтому движки потенциометров перемещаются в функции напора, а ДДО являются составной частью устройства, автоматически следящего за напором.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования активной мощности гидроэлектрической станции (ГЭС), обеспечивающее поддержание заданного энергосистемой значения относительного прироста расхода воды и распределение нагрузки между агрегатами ГЭС, отл,ич ающееся тем, что, с целью повышения экономичности распределения нагрузки в соответствии с характеристиками относительных приростов агрегатов, в нем для каждого агрегата применен суммирующий блок, сравнивающий сигнал, пропорциональный логарифму заданного относительного прироста энергосистемы, с сигналом, пропорциональным логарифму отнссительного прироста данного агрегата, соответствующего фактическому открытию направляющего аппарата, и служащий для управления двигателем механизма изменения скорости вращения агрегата.

2. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щееся тем, что, с целью автоматического ограничения максимальной и минимальной нагрузок агрегатов величинами, допустимыми IIQ условиям нормальной работы их основного оборудования, в цепи присоединенных к суммирующему блоку датчика максимально допустимого открытия, датчика минимального открытия и датчика относительного прироста энергосистемы включены диоды.

1

1.% 152687

Фиг 2

Составитель Гулазянц

Редактор Л. Н. Гольцов Техред А. А. Кудрявицкая Корректор Н. В. Гераськина

Подп. к печ. 5/Х вЂ” 63 г. Формат бум. 70К108 /ы Объем 0,44 изд. л.

Зак. 2445/18 Тираж 1275 Цена 4 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по елам изобрезений и открытий СССР

Москва. Центр. пр. Серова, д. 4.

Типография, пр. Сапунова, 2.