Способ управления газотурбинной электростанцией

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах автоматического управления (САУ) газотурбинными двигателями (ГТД) со свободной турбиной, применяемыми в составе газотурбинных установок (ГТУ) для привода электрогенераторов (ЭГ) газотурбинных электростанций (ГТЭС). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно до включения ЭГ на нагрузку определяют направление перетока реактивной мощности между ГТЭС и внешней энергосистемой, а с момента включения ЭГ выдают команды в систему регулирования возбуждения «Уставка напряжения меньше» - если переток реактивной мощности направлен из энергосистемы и уменьшается, приближаясь к нулю, «Уставка напряжения больше» - если переток реактивной мощности направлен от ГТЭС и уменьшается, приближаясь к нулю. Такой способ позволит повысить качество управления ГТУ и ГТЭС, обеспечивающего исключение возможности асинхронных режимов параллельной работы ГТЭС с внешней энергосистемой. 1 ил.

 

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах автоматического управления (САУ) газотурбинными двигателями (ГТД) со свободной турбиной, применяемыми в составе газотурбинных установок (ГТУ) для привода электрогенераторов (ЭГ) газотурбинных электростанций (ГТЭС).

Известен способ ручного управления ГТЭС [1].

Недостатком известного способа является его низкая эффективность.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является способ управления ГТЭС, заключающийся в том, что измеряют частоту вращения свободной турбины, сравнивают заданное и измеренное значения частоты вращения свободной турбины, в зависимости от рассогласования между заданным и измеренным значениями частоты вращения свободной турбины управляют расходом топлива в камеру сгорания ГТУ, ЭГ включают после выхода ГТУ на режим холостого хода [2].

Известный способ управления ГТЭС имеет следующий недостаток: при параллельной работе ГТЭС с внешней энергосистемой неограниченной мощности возможно появление асинхронных режимов при изменении направления перетока реактивной мощности между ЭГ и внешней энергосистемой.

Это снижает надежность работы ГТУ и ГТЭС.

Целью изобретения является повышение надежности работы ГТУ и ГТЭС за счет повышения качества управления ГТУ и ГТЭС, обеспечивающего исключение возможности асинхронных режимов параллельной работы ГТЭС с внешней энергосистемой.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления газотурбинной электростанцией, заключающемся в том, что измеряют частоту вращения свободной турбины, сравнивают заданное и измеренное значения частоты вращения свободной турбины, в зависимости от рассогласования между заданным и измеренным значениями частоты вращения свободной турбины управляют расходом топлива в камеру сгорания ГТУ, ЭГ включают после выхода ГТУ на режим холостого хода, дополнительно до включения ЭГ на нагрузку определяют направление перетока реактивной мощности между ГТЭС и внешней энергосистемой, а с момента включения ЭГ выдают команды в систему регулирования возбуждения «Уставка напряжения меньше» - если переток реактивной мощности направлен из энергосистемы и уменьшается, приближаясь к нулю, «Уставка напряжения больше» - если переток реактивной мощности направлен от ГТЭС и уменьшается, приближаясь к нулю.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующая заявляемый способ регулирования газотурбинного двигателя со свободной турбиной.

Устройство содержит регулятор 1 частоты (п ст) вращения свободной турбины и датчик 2 п ст, подключенные к первому и второму входам сумматора 3, выход сумматора 3 через электрогидропреобразователь (ЭГП) 4 подключен к дозатору 5 топлива, датчик 6 измерения направления перетока реактивной мощности, выход которого подключен к анализатору 7, анализатор 7 к системе 8 регулирования возбуждения.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от полученного в сумматоре 3 рассогласования между заданным регулятором 1 и измеренным датчиком 2 значениями частоты вращения свободной турбины с помощью ЭГП 4 и дозатора 5 обеспечивается требуемое изменение расхода топлива в камеру сгорания. Одновременно датчик 6 определяет направление перетока реактивной мощности между ГТЭС и внешней энергосистемой и передает эту информацию в анализатор 7.

При включении ГТЭС в сеть неограниченной мощности в анализатор 7 поступает внешняя команда (от оператора ГТЭС или АСУ ТП) «Включение в сеть». По этой команде анализатор 7 выдает в систему 8 сигнал, по которому производится включение ЭГ. Одновременно с этим, в зависимости от направления перетока реактивной мощности, анализатор формирует управляющую команду в систему 8:

- «Уставка напряжения меньше» - если переток реактивной мощности направлен из энергосистемы и уменьшается, приближаясь к нулю,

- «Уставка напряжения больше» - если переток реактивной мощности направлен от ГТЭС и уменьшается, приближаясь к нулю.

Таким образом, исключается возможность появления асинхронных режимов параллельной работы ГТЭС с внешней энергосистемой, что обеспечивает повышение качества управления ГТУ и ГТЭС и, как следствие, повышение надежности работы ГТУ и ГТЭС.

Источники информации

1. Константинов В.Н. Системы судовых электроэнергетических систем. Л.: Судостроение, 1972 г.

2. Техническое задание «Система автоматического управления, регулирования, защиты, контроля и диагностики (САУ ГТУ) газотурбинной установки ГТУ-6/8РМ» 8Т1.000.014 ТЗ, ОАО «НПО «Сатурн», г.Рыбинск, 2001 г.

Способ управления газотурбинной электростанцией (ГТЭС), заключающийся в том, что измеряют частоту вращения свободной турбины, сравнивают заданное и измеренное значения частоты вращения свободной турбины, в зависимости от рассогласования между заданным и измеренным значениями частоты вращения свободной турбины управляют расходом топлива в камеру сгорания газотурбинной установки (ГТУ), электрогенератор (ЭГ) включают после выхода ГТУ на режим холостого хода, отличающийся тем, что дополнительно до включения ЭГ на нагрузку определяют направление перетока реактивной мощности между ГТЭС и внешней энергосистемой, а с момента включения ЭГ выдают команды в систему регулирования возбуждения «Уставка напряжения меньше» - если переток реактивной мощности направлен из энергосистемы и уменьшается, приближаясь к нулю, «Уставка напряжения больше» - если переток реактивной мощности направлен от ГТЭС и уменьшается, приближаясь к нулю.