Устройство для оптимального распределения нагрузок между энергоблоками

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1» 736131 (6l ) gloïoëííòåëbíîå к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.05.78 (21) 2610701/18-24 с присоединением заявки Ж (23 } П риоритет

Опубликовано 25.05 80 Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 28.05.80 (51) М. Кл.

От 06 С- 7/635

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (5Ç) УДK68L333 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. H. Букин и Я. Д. Зарецкий

Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК МЕЖДУ

ЭНЕРГОБЛОКАМ И

Изобретение относится к области специализированных аналоговых вычислительных машин, используемых в энергетике и предназначенных для экономичного распределения активных нагрузок между энергоблоками гидроэлектростанций (ГРЭС) 5 и "директивном режиме".

Известно аналоговое вычислительное устройство для оптимизации режима ТЭ2, содержащее функциональные преобразователи, интеграторы, конденсаторы, блок баланса, генератор синусоидального напряжения, блок сравнения и вь1бора очередности загрузки и преобразователь напряжения Pl )

Однако это устройство построено на основе метода равенства относительных приростов и работает в режиме советчика, в нем не уч1егываются изменения 20 параметров агрегатов во времени.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для оптимального распределения нагрузок

2 между энергоблоками, содержащее блоки сравнения, сумматоры, выходы которых через операционные усилители без обратной связи соединены со входами интеграгоров и со входами датчиков параметров энергоблоков, которые содержа-. блоки ограничения, выходы интеграторов через датчики параметров энергоблоков подключены ко входам блока сравнения, операпионные усилители с переменным коэффициентом передачи, вытюлняюшие роль множительных блоков и блоки задания мощности (21 .

Недостаток указанного устройства состоит в том, что оно работает в режиме "советчика, не учитывает изменений параметров агрегата от номинальных значений. Это приводит к снижению точности полученного результата.

Цель изобретения — повышение точттости, Указанная пель достигается тем, что в устройство для оптимального распределения нагрузок между энергоблоками, содержащее блок сравнения, блоки ограни736131 (г.) (з)

{й) (5) (6) (7) (S) (9) 1О

zo относительного прироста и с первыми вхо дами вторых блоков определения загрузки и разгрузки, выходы блоков определения загрузки подключены к первым входам блоков совпадения минимума, вторые входы которых соединены с выходом блока срав-. нения, выход которого подключен к первым входам блоков совпадения максимума, вторые входы которых соединены с выходами блоков определения разгр ) зки, вторые входы которых подключены к )зыходу блока выбора максимального значения относительного прироста, выход блока выбора м ин им ал ьно го зна чен ия от нос и тел ь ноГо прироста соединен со вторыми входа35 ми блоков определения загрузки, вьходы блоков совпадения минимума подключены к. первым входам исполнительных элементов, выходы которых через соответствующие

40 регуляторы соединены со входами энергоблоков, одни выходы которых через блоки задания мощности подключены к другим входам блока сравнения, другие выходы энергоблоков через соответствую45 щие датчики параметров энергоблоков соединены с другими входами приростомеров, выходы блоков ограничения подключены ко вторым входам исполнительных элементов, третьи входы кбторых соединены с )зыхо50 дом блоков совпадения максимума.

3 чвния, блоки задания мощности и датчики параметров энергоблоков введены приростомеры, блоки выбора минимального и максимального значения относительно прироста, блоки совпадения минимума, блоки совпадения максимума, блоки определения загрузки и разгрузки, исполнительные элементы, регуляторы и блок задания станционной мощности, выход которого подключен к одному входу блока сравнения, другие входы которого соединены с одними входами приростомеров, выход первого из которых подключен к первым входам первых блоков определения загрузки и разгрузки к первым входам блоков выббра минимального и максимального значения относительного прироста, соответственно выход второго приростомера соединен со вторыми входами блоков выбора мийимального и максимального значения

Рассмотрение устройства проводится на примере двух энергоблоков, xîòÿ устройство может быть построено для любого количества энергоблоков, В предложенном устройстве моделируются следующие зависимости:

Л, Фо .<Р," St qg -ф,"Ь1-Ф, 1,.(. (A- DSt„„- ESt.„,) f,, (1)

f,=f,(C }, 1 = (Сун}

+j = 4j +Pj N. (f =0,$,2 ° 5 g = t,2,. ) (гм =8,53 (Ä+ "f,i 0<. )))). (ЛА). " н } )))ах Е(ЛзЛ " .)()))

ZL -- 1-Ai

Й = K(l)))ах — 1,001 z„)

Й = К (Лтлак- 2,001 Я с )

Я < ц„< )) ) з

7- Ni-Ncr - é<,ö д Я

Й;=И, + );,у

+ Ц ПР)4 ДЦ<0 Л;=Л„,„„ - a пр йй>О где 7 — неопределенный множитель

Ь

Лангранжа, характеризующий относительный прирост расхода топлива (ОПРТ) энергоблока;

Ф вЂ” весовые функции, характеризующие ОПРТ - -го энергоблока (=О, 1, 2, 3) ; — функции, характеризующие содержание горючих в уносе;

Q- )f )).ь — отклонение температуры питательной воды от базового значения;

SY — отклонение вакуума от базового значения; — часовой расход газа и мазута

t- -м энергоблоком;

3t yx — отклонение температуры уходяших газов от базового значения;

Мх)) — отклонение температуры холодного воздуха от базового,. зна1 чения;

l постоянные величины, характе3)J )) ) ризующие энергоблок;

).

Ксн — коэффициент, учитывающий зависимость собственных нужд -го энергоблока. от мощности;

Сун — величина, характеризующая содержание горючих в уносе;

Х) ) ) „„„- минимальное и максимальное значение относительного прироста;

+ %%

М М„ — минимальное и максимальное

I значения мощности . -го энергоблока

Й L. — мои.ность )- -го энергоблока; ). — мощность, заданная на станцию;

Йсн - мощность собственных нужд станции.

Все указанные параметры (обозначения) в описании выражены В вольтах.

5 736

На фиг. 1 изображены характеристики относительно прироста энергоблоков; на фиг. 2 приведена структурная схема устройства для оптимального распределения нагрузок между энергоблоками ГРЭС; на фиг. 3 — структурная схема приростомера i -го энергоблока; на фиг. 4 и фиг. 5 — примеры исполнения блоков выбора минимального и максимального усечения относительного прироста соответст- 10 венно; на.фиг. 6 н фиг. 7 — примеры исполнения блоков загрузки и разгрузки соответственно; на фиг, 8 и фиг. 9примеры исполнения блоков совпадений минимума и блока совпадений максимума соответственно; на фиг. 10 — пример исполнения блока сравнения.

Устройство для оптимального распределения нагрузок между энергоблоками (фиг. 2) содержит приростомер 1, в котором решается выражение (1), блок 2 выбора минимального значения относительного прироста, в котором решается выражение (2), блок 3 выбора максимального

25 значения относительного прироста, в котором решается выражение (3), блок 4 определения загрузки, в котором решается выражение (4), блок 5 определения разгрузки, в котором решается выражение

ЗО (5), блок 6 совпадения минимума, блок

7 совпадения максимума, исполнительный .элемент 8, блок 9 ограничения, в котором рещается выражение (6), регулятор

10, энергоблок 11, в котором решается выражение (8), датчики 12 параметров энергоблоков, датчик электрической мощности, блок 14 сравнения, в котором решается выражение (7), блок 15 задания

40 станционной мощности и входы 16-23 параметров энергоблока.

Приростомер (фиг. 3) содержит первый сумматор 24, первый потенциометр

25 для задания температуры питатель45 ной воды,, второй сумматор 26, второй потенциометр 27, служащий. для задания бб постоянных коэффициентов 1, третий сумматор 28, первый инвертор 29, третий потенциометр 30 для задания базисного значения вакуума, четвертый сумматор 31, третий множительный блок 32, второй инвертор 3З, пятый сумматор 34, четвертый потенциометр 35 для задания напряжения

L постоянных коэффициентов Р, первый множительный блок 36, шестой сумматор 37, четвертый множительный блок 38, второй множительный блок 39, седьмой сумматор 40, шестой потенцио131 6 метр 41, служащий для задания постоянных напряжений, блок 42 переключения.

Блок 2 (фиг. 4) и блок 3 (фиг. 5) содержат операционные усилители 43, 44, 45 и 46, диоды 47, 48, 49 и 50, Блок 4 определения загрузки (фиг. 6) и блок 5 определения разгрузки (фиг. 7) содержат операционные усилители 51 и 52.

Блок 6 совпадения минимума (фиг, 8) и блок 7 совпадения максимума (фиг. 9) содержат реле 53-56, диоды 57-60, ключи 61 (контакт реле 53), 62 (контакт реле 54), 63 (контакт реле 55) и

64 (контакт реле 56).

Блок 14 сравнения (фиг. 10) содержит операционный усилитель 65, диоды

58 и 60, реле 54 и 56.

Устройство работает следующим обра зом.

В исходном состоянии в блоке 9 ограничения устанавливаются значения минимально и максимально, возможной мощности на энергоблск. На блок 14 сравнения с блока 15 задания станционной мощности подается значение ñ.ò

При подаче соответствующих напряжений с датчиков 12 и 13 параметров на выходе приростомера 1 получается напряжение, пропорциональное значению относительного прироста расхода топлива -го энергоблока. Эти напряжения подаются одновременно на входы блоков 2 выбора минимального значения относительного прироста и на блоки 3 выбора максимального значения относительного прироста, в которых из возможных значений Л выбираются значения минимальные3„;„(2„,„) в блоке 2 и значения максимальные Л„„„„ в блоке 3 (см. фиг. 4 и фиг. 5).

Величин ь Л „ и Емп (Е„, „=j-М,$ блоках 4 .определения загрузки (фиг. 6) сравниваются. И только в том канале, в котором Д равно „,„„, на выходе блока 4 появляется отрицательное напряжение. Под действием этого напряжения срабатывает реле 53 и замыкает свой контакт 61 (см. фиг. 8) в блоке 6 совпадения по минимуму. Если Ьй > 0 на выходе блока 14,. то на реле 54 подается положительное напряжение и оно срабатывает, а своими нормально разомкнутыми контактами замыкает цепь прохождения сигнала с блока 6 на исполнительный элемент 8, которое воздействует на регулятор 10 так, что мощность энергоблока возрастает, что приводит к

736131 симума. уменьшению небалансаай и росту Л загружаемого энергоблока.

Величины Э и Л,„„„в блоках 5 определения разгрузки (фиг. 7) сравниваются. И только.в том канале, в ка;I oPoM 3 РВВН0 3 „,а х, EIQ Выхаце SIO, ка 5 появляется атрицательпое напряжс нис, Под действием этага напряжения срабатывает реле 55 (см. фиг, 9} и замыкает контакт 63 в блоке 7 совпадения I0 по максимуму. Еслибы () на выходе ,блока 14, та на реле 56 падается огрицательное напряжение и оно срабатываег,, а своими нормально разомкнутыми контактами 64 замыкает цепь прохождения С1>гнала с блока 7 па исполнительный элемент 8,, которое воздействует на регулятор 10 так, что мощность энергоблока уменьшается, что приводит к уменьшению яебаланса6 N и уменьшению Л 20 разгружаемага энергоблока.

Одновременно значения параметров э«ергабпаков с датчиков 12 поступают на ВхОды приростОмерав и кОрректIIppor значение каждого энергоблока. Процесс распределения электрической мощности с >итается заканченньгм> если сигнал на

Выходе блока баланса равен нулю, т.,е.

ebInoIInaercII уравнение (7) .

Использование предлагаемого устройсг-З0 га позволяет вести режим на станции без участия О ператора чтО В сваю Оче реди II0380EIяет Гювысить Опера ГивнОсГЬ о)ггимального распределения активных нагрузок и увели нить точность. Введе35 ние блоков выбора минимальнага (максимальнага) значения атнасительнага прироста, блоков загрузки и разгрузки, а также блоков совпадения позволяет IIc**40 ключить Возможность колебаний (неу=тойчивый режим), Формула изобретения

Устройство для оптимального распределения нагрузок между энергоблаками„ содсржашее блок сравнения, блоки ограниченияя, блаккзадания мощности и датч ики i

50 параметров энергоблоков, о т л и ч а—

Ео ш е е с я тем, чта, с целью повы.— шения точности, B него введены прирОстОмеры, блоки выбора минимального и максимального значения относительного при55 роста, блоки совпадения минимума, блоки совпадения максимума, блоки определения загрузки и разгрузки, исполнитель«ые элементы, регуляторы и блок задания станционной мощности, Выход которого подключен к одному входу блока сравнения, другие входы которого соединены с одними входами приростомеров, выход первого из которых подключен к первым входам первых блоков определения загрузки и разгрузки и к первым входам блоков выбора минимального и максимального значения относительного прироста, соответственно выход второго нриростомера соединен со вторыми входами блоков выбора минимального и максимального значения относительного прироста и с первыми входами вторых блоков определения загрузки и разгрузки, выходы блоков определения загрузки подключены к первым входам блоков совпадения минимума, Вторые входы которых соединены с выходом блока сравнения, выход которого подключен к первым входам блоков совпадения максимума, вторые входы которых соединены с выходами блоков определения разгрузки, вторые входы которых подключены к выходу блока выбора максимального значения атносительнога прироста, выход блока выбора минимального значения относительного прироста соединен со вторыми входами блоков определения загрузки, выходы ° блоков совпадения минимума подключены к первым входам исполнительных элементов, выходы которых через соответствующие регуляторы соединены со входами энергоблоков, адни выходы которых через блоки задания мощности подключены к другим входам блока сравнения, другие выходы энергоблоков через соответствующие датчики параметров энергоблоков соединены с другими входами приростомерав, выходы блоков ограничения подключены ка вторым входам исполнительных элементов, третьи входы которых соединены с выходом блоков совпадения макИсточники информации, принятые ва внимание при экспептизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 318958, кл, С- 06 (Ъ 7/62, 1970.

2. Манукян Р. С. и др, Об использовании вычислительной машины для расчета

Огггимальнага рас пределе«ия нагрузок между разнатипными: теплаагрегатами станции. — "Электричество", № 4, 1962, с, 14.

73В131

Составитель И. Дубинина

Редактор А. Мотыль Техред О. Легеза Корректор Г. Назарова

Заказ 2280/9 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4