Способ управления газотурбинной электростанцией


 


Владельцы патента RU 2416730:

ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА ЗАО НПФ "ГАЗ-СИСТЕМА-СЕРВИС" (RU)

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 выполнения синхронизации ЭГ с сетью неограниченной мощности до включения ЭГ на параллельную работу увеличивают уставку частоты вращения свободной турбины до тех пор, пока частота напряжения, генерируемого ЭГ, не станет выше частоты напряжения сети на величину, превышающую допуск по частоте автосинхронизатора. Технический результат изобретения - повышение надежности работы ГТЭС за счет повышения качества работы САУ ГТУ. 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 (Константинов В.Н. Системы судовых электроэнергетических систем, Л.: Судостроение, 1972 г.).

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 (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.).

Недостаток известного способа управления ГТЭС заключается в том, что он не исключает возможности перехода ЭГ в двигательный режим, при котором произойдет отключение ЭГ от сети защитой от обратной мощности.

Так, например, на ГТЭС-2,5 производства ОАО «Сатурн-ГТ», г.Рыбинск при разности частот в пределах ±0,2 Гц автосинхронизатор выдает команду на включение ГТЭС в сеть. В этот момент вектор ЭДС ЭГ может оказаться как опережающим, так и отстающим относительно вектора сети, независимо от того, чья частота выше. Однако результат включения ЭГ в сеть зависит от того, чья частота выше. С момента включения ЭГ в сеть начнется процесс самосинхронизации ЭГ с сетью, который будет продолжаться в течение всей параллельной работы (благодаря ему и обеспечивается устойчивость параллельной работы). Сеть будет тормозить ротор ЭГ, если вектор его ЭДС окажется впереди, и разгонять ЭГ, если вектор ЭДС ЭГ окажется сзади. В этом случае генератор перейдет в двигательный режим, что приведет к его отключению от сети защитой от обратной мощности и, как следствие, аварийному останову ГТЭС.

Это снижает надежность работы ГТЭС.

Целью изобретения является повышение надежности работы ГТЭС за счет повышения качества управления ГТУ, обеспечивающего исключение возможности перехода ЭГ в двигательный режим при подключении ГТЭС к внешней энергосистеме.

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 выполнения синхронизации ЭГ с сетью неограниченной мощности до включения ЭГ на параллельную работу увеличивают уставку частоты вращения свободной турбины до тех пор, пока частота напряжения, генерируемого ЭГ, не станет выше частоты напряжения сети на величину, превышающую допуск по частоте автосинхронизатора.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующая заявляемый способ.

Устройство содержит регулятор 1 частоты (п ст) вращения свободной турбины и датчик 2 п ст, подключенные к первому и второму входам первого сумматора 3, выход сумматора 3 через электрогидропреобразователь (ЭГП) 4 подключен к дозатору 5 топлива, датчик 6 измерения частоты напряжения сети, подключенный ко второму сумматору 7, ко второму входу сумматора 7 подключен датчик 2, а выход сумматора 7 подключен к анализатору 8, выход анализатора 8 подключен к регулятору 1.

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 частоту напряжения сети, которая в сумматоре 7 сравнивается с частотой свободной турбины (частотой напряжения, генерируемого ЭГ, т.к. в ГТЭС вал свободной турбины и ротор ЭГ связаны жестко), измеренной с помощью датчика 2. Полученная в сумматоре 7 разница поступает в синхронизатор 8.

При включении ГТЭС в сеть неограниченной мощности в анализатор 8 поступает внешняя команда (от оператора ГТЭС или АСУ ТП) «Включение в сеть». По этой команде анализатор 8 выдает сигнал на включение ЭГ. Одновременно с этим анализатор 8 формирует управляющую команду в регулятор 1, который увеличивает уставку частоты вращения свободной турбины. Управляющая команда из анализатора 8 в регулятор 1 подается до тех пор, пока частота напряжения, генерируемого ЭГ, не станет выше частоты напряжения сети на величину, превышающую допуск по частоте автосинхронизатора.

Таким образом, за счет повышения качества управления ГТУ исключается возможность перехода ЭГ в двигательный режим, его отключение от сети защитой от обратной мощности и, как следствие, аварийного останова ГТЭС. Это повышает надежность работы ГТЭС.

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 выполнения синхронизации ЭГ с сетью неограниченной мощности до включения ЭГ на параллельную работу увеличивают уставку частоты вращения свободной турбины до тех пор, пока частота напряжения, генерируемого ЭГ, не станет выше частоты напряжения сети на величину, превышающую допуск по частоте автосинхронизатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД.

Изобретение относится к способу повышения эксплуатационной гибкости генерирующей ток установки с турбоагрегатом, содержащим турбину и соединенный с турбиной электрический генератор, при этом задают заданное значение мощности (P1) и задают будущий целевой момент времени (t1), в который турбоагрегат должен иметь заданное значение мощности (P1), так что с помощью заданного значения мощности (P1) и целевого момента времени (t1) определяют кривую мощности, при этом управляют турбоагрегатом исходя из действительной мощности (Р0) в действительное время (t0) вдоль кривой мощности так, что заданное значение мощности (P1 ) достигается в заданный целевой момент времени (t1 ).

Изобретение относится к авиаприборостроению, а именно к системам автоматического регулирования (САР) газотурбинных двигателей (ГТД). .

Изобретение относится к области энергетики и предназначена для использования в системах регулирования энергетических установок. .

Изобретение относится к области управления сложными объектами техники, работающими в широком диапазоне режимов и нагрузок, и может быть использовано для управления авиационными газотурбинными двигателями (ГТД).

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).

Изобретение относится к способам управления силовыми установками летательных аппаратов, а более конкретно - к способам автоматического управления тягой газотурбинных двигателей для поддержания заданной скорости полета самолета.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления (САУ) газотурбинными двигателями (ГТД), применяемыми в составе газотурбинных установок (ГТУ) для привода электрогенераторов (ЭГ) наземных транспортных средств

Изобретение относится к области авиационной техники, а точнее касается автоматического управления самолета с газотурбинным двигателем с форсажной камерой
Изобретение относится к системам управления топливоподачей совместно с управлением другим параметром турбореактивного двигателя, а именно совместно с управлением реактивным соплом

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД

Изобретение относится к способу оценки толщины стенки полой детали типа лопатки газотурбинного двигателя, по меньшей мере в одной точке, имеющей определенный радиус кривизны в этой точке, внутри интервала радиусов кривизны и определенных значений толщины, заключающийся в том, что определяют величины импеданса электрической цепи, образованной датчиком токов Фуко, наложенным на стенку, вводят эти величины на вход блока цифровой обработки с нейронной сетью

Изобретение относится к системам автоматического управления (САУ) переходными режимами газотурбинных двигателей (ГТД)

Изобретение относится к способу, предназначенному для уменьшения в газотурбинном двигателе скорости вращения турбины, содержащей ротор, приводящий в движение тот или иной вал и имеющий возможность вращаться внутри статора, в случае разрушения упомянутого вала

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)
Наверх