CS205573B1 - Zapojení pro skupinové řízení strojů kaskády vodních elektráren - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro skupinové řízení strojů kaskády vodních elektráren·

V zapojení je jeden skupinový regulátor kaskády a každá elektrárna je vybavena vlastním skupinovým regulátorem pro regulaci vlastních strojů· a

Řízení strojů kaskády vodních elektráren se provádí ručně a zajištuje je dispečér se svými spolupracovníky· Ruční obsluha má řadu nevýhod· Vnáší do řízení ne vždy spolehlivý lidský faktor, závislý na současném zdravotním a psychickém stavu obsluhy· Dalěí nevýhodou je časové zpoždění v komunikaci mezi obsluhami elektráren, řídícím stanovištěm kaskády a oblastním dispečinkem. Personál na uvedených místech má 1 jiná úkoly, nemůže se nepřetržitě věnovat řízení, a proto dochází k časovým ztrátám v řízení výkonu oelá kaskády, časové zpoždění v řízení kaskády způsobuje tím větěí změny výkonu a kmitočtu celé sílová soustavy, čím delší je časová zpoždění v řízení kaskády.

Tyto značná nevýhody odstraňuje automatické řízení vodních elektráren, která rozhoduje o počtu spouštěnýoh strojů, jejich praoovním režimu, i o hodnotě činného zatížení každého stroje.

Tento problém řeší zapojení pro skupinové řízení strojů kaskády vodníoh elektráren sestávající z jednoho skupinového regulátoru kaskády a z několika skupinových regulátorů vodní elektrárny. Podstata vynálezu spočívá v tom, že první vstup skupinového regulátoru

205 573

205 973 kaskády je spojen se vstupem děliče kmitočtu minutovýoh impulsů· Výstup děliče kmitočtu minutovýoh impulsů je spojen se vstupem kruhového posuvného registru. Výstup kruhového posuvného registru je spojen se vstupem programovaoího obvodu. Výstup programovaoího obvodu je spojen s prvním vstupem bloku ručního řízení. Výstup bloku ručního řízení je spojen se vstupem výstupního dekodéru. Výstup výstupního dekodéru je spojen s výstupem skupinového regulátoru kaskády. Druhý vstup regulátoru kaskády je spojen se druhým vstupem bloku ručního řízení. Výstup skupinového regulátoru kaskády je spojen se vstupem skupinového regulátoru každé elektrárny. Vstup každého skupinového regulátoru elektrárny je spojen se vstupem vstupního dekodéru. Výstup vstupního dekodéru je epojen s prvním vstupem bloku pořadí strojů. Každý výstup bloku pořadí strojů je spojen s přiřazeným povelovým výstupem skupinového regulátoru pro první až poslední stroj přísluěné elektrárny. Druhý vstup bloku pořadí strojů je spojen se druhým výstupem nelineárního členu. Vstup nelineárního členu je spojen s výstupem převodníku spádu. První výstup nelineárního členu je spojen se druhým vstupem sumátoru signálů. První vstup sumátoru signálů je spojen s potenolometrem žádaného výkonu. Třetí vstup sumátoru signálů je spojen se vstupem korekčního signálu kmitočtu· Výstup sumátoru signálů je epojen se vstupem omezovače signálu. Výstup omezovače signálu je epojen se vstupem regulátoru činného výkonu elektrárny. Každý analogový výstup regulátoru činného výkonu elektrárny pro první až poslední stroj elektrárny je spojen s odpovídajícím analogovým výstupem příslušného skupinového regulátoru elektrárny pro první až poslední stroj.

Výhodou uspořádání podle vynálezu je, že řídí zoela automatloky oelou kaskádu vodníoh elektráren a dispečér zastává funkci kontrolního orgánu, který případně řeěí jen ojediněle nepředpokládané provozní situaoe. Zapojení zajiětuje automaticky provoz se samostatným rozhodováním o počtu spuětěnýoh gtrojů, o jejioh praoovním režimu a o hodnotě činného zatížení každého stroje, činný výkon každého stroje se automaticky udržuje nejen v dovolenýoh mezíoh e ohledem na účinnost, kavitaci a přetíženi generátoru, ale současně v těohto mszíoh se udržuje na optimální hodnotě z hlediska účinnosti stroje při jmenovitém spádu a koriguje se v závislosti na skutečné hodnotě spádu a na korekčním signálu kmitočtu z ústředního dispečinku sítového systému. Umožňuje pružným způsobem ovlivňovat elektrioký výkon systému a udržovat kmitočet v dovolenýoh mezíoh nebo dodržovat smluvní výkony na přenosovýoh linkáoh k dalíímu energetlokému systému. Umožňuje též zvolit nejvhodnějží variantu provozu kaskády na 24 hodin dopředu· Příklad uspořádání vynálezu je v blokovém schématu znázorněn na připojeném výkrese·

Jednotlivé bloky zapojení lze oharakterlzovat takto: Dělič 2 kmitočtu minutovýoh impulsů je sestaven na př· z Integrovanýoh klopnýoh obvodů. Slouží k přivádění vstupních minutovýoh impulsů na čtvrthodinové. Kruhový posuvný registr J může být na př. realizován elektromechanickým telefonním voličem nebo opět Integrovaným obvodem a slouží k rozdělování časovýoh Impulsů do programovaoího obvodu. Programovaoí obvod £ je tvořen sítí přepínačů a slouží k zadáváni časového programu pro jeden oelý ve čtvrthodinovýoh intervaleoh pro vieohny stroje kaskády· Blok £ ručního řízení je tvořen opět sadou přepínačů a slouží

205 573 k ručnímu zadávání režimu strojů. Výstupní dekodér J je tvořen např. logickými integrovanými obvody a slouží k převodu pracovního kódu na kód vhodný k přenosu signálu. Každý skupinový regulátor 46 elektrárny je sestaven z jednotlivýoh bloků, které je možno charakterizovat takto. Vstupní dekodér 21 je tvořen např. logickými integrovanými obvody a slouží k převodu kódu vhodného pro přenos na praoovní kód. Blok 22 pořadí strojů je tvořen např. sítí přepínačů a slouží k zadávání pořadí strojů, ve kterém jdou do provozu. Převodník 26 spádu je tvořen např. analogovými obvody a slouží k vyhodnocení signálů vodních hladin. Nelineární člen 27 je tvořen např. operačními zesilovači s nelineární zpětnou vazbou a slouží k zavedení nelineárního vlivu spádu. Potenciometr 28 žádaného výkonu slouží k ovládání žádané hodnoty oelé elektrárny. Sumátor 29 signálů je tvořen např. součtovým operačním zesilovačem. Omezovač 31 signálu je tvořen integrovaným operačním zesilovačem a slouží k omezení žádané hodnoty pro jednotlivé stroje. Regulátor 32 činného výkonu strojů elektrárny je tvořen např. operačním zesilovačem a řízenou zápornou zpětnou vazbou podle počtu spuštěných strojů a slouží ke generování signálů žádaného výkonu pro jednotlivé stroje elektrárny.

Uvedené bloky jsou zapojeny následujícím způsobem: První vstup 1 skupinového regulátoru kaskády je spojen se vstupem J děliče 2 kmitočtu minutových impulsů. Výstup 10 děliče 2 kmitočtu minutových impulsů je spojen se vstupem 11 kruhového posuvného registru J. Výstup 12 kruhového posuvného registru J je spojen se vstupem 13 programovacího obvodu 4. Výstup 14 programovacího obvodu 4 je spojen s prvním vstupem 15 bloku 6 ručního řízení. Výstup 17 bloku 6 ručního řízení je spojen se vstupem 18 výstupního dekodéru 7. Výstup 19 výstupního dekodéru J je spojen s výstupem 8 skupinového regulátoru 42 kaskády. Druhý vstupy regulátoru 42 kaskády je spojen se druhým vstupem 16 blokují ručního řízení.

Výstup Q skupinového regulátoru 42 kaskády je spojen se vstupem 20χ až 20_ρ skupinového regulátoru 46·^ až 46_p každé elektrárny. Zapojení skupinového regulátoru 46 elektrárny je u věeoh elektráren stejné. Pokud je v elektrárnách různý počet strojů, liší se jednotlivé skupinové regulátory 46 elektráren jen počtem výstupů 48 bloku 22. Pořadí strojů a těmto výstupům odpovídá počet povelových výstupů 49-i až 49^. skupinového regulátoru pro odpovídající stroj. Počtu strojů v elektrárně odpovídá též počet analogových výstupů 51η až 51¾. regulátoru 32 činného výkonu strojů elektrárny a počtu analogových výstupů 53_j až 53^ skupinového regulátoru pro příslušný stroj v elektrárně. Vstup 20 každého skupinového regulátoru 46^ až 46_n elektrárny je spojen se vstupem 32 vstupního dekodéru 21. Výstup 24 vstupního dekodéru 21 je spojen s prvním vstupem 25 bloku 22 pořadí strojů. Každý výstup 47j až 47^ bloku 22 pořadí strojů je spojen s přiřazeným povelovým výstupem 49^ až 49^ skupinového regulátoru 46·^ až 46_n pro první až poslední stroj příslušné elektrárny. Druhý vstup 45 bloku 22 pořadí strojů je epojen se druhým výstupem 44 nelineárního členu 27. Vstup 34 nelineárního členu 27 je spojen s výstupem 33 převodníku 26 spádu. První výstup 43 nelineárního členu 27 je spojen se druhým vstupem 36 sumátoru 29 signálů. První vstup 35 sumátoru 29 signálů je spojen s potenciometrem 28 žádaného výkonu. Třetí vstup 21 sumátoru 29 signálů je epojen se vstupem 30 korekčního signálu kmitočtu. Výstup 38 sumátoru 29

20S 973 signálů je spojen se vstupem 39 omezovače 31 signálu· Výstup 40 omezovače 31 signálu je spojen se vstupem 41 regulátoru 32 činného výkonu- elektrárny· Každý analogový výstup 51_χ až 2ik regulátoru 32 činného výkonu elektrárny. Každý analogový výstup 51_x až 51^. regulátoru 32 činného výkonu elektrárny pro první až poslední stroj je spojen s odpovídejíoím analogovým výstupem 53_χ až 53ir příslušného skupinového regulátoru 46^ až 46_n pro první až poslední stroj·

Zapojení podle vynálezu praouje takto: Na první vstup 1 skupinového regulátoru 42 kaskády přicházejí hodinové impulsy. Dčlič 2 kmitočtu převádí vstupní minutová Impulsy na impulsy čtvrthodinová, která posouvají kruhový posuvný registr Kruhový posuvný registr 2 aktivizuje v programovacím obvodu £ ty paměti, která přísluží dané denní dobč a přes blok 6 ručního řízení se logioká informace uložená v programovacím obvodu £ přečte a zavede do výstupního dekodéru J, kde se převede na tvar vhodný k přenášení na dálípi. Blok £ ručního řízení můžetpřijímat logioká informace z počítače připojeného na jeho druhý vstup JL6. Výstupní informaoe dekodéru J se přivádí na vstup 20_χ až 20_n všeoh skupinoVýoh regulátorů 46 elektrárny. Logioká informaoe se ve vstupním dekodéru 21 vyhodnotí a zavedou do bloku 22 pořadí strojů· Blok 22 pořadí strojů přihlédne k hodnotě spádu pomooí převodníku 26 spádu a* pomooí nelineárního členu 27 a rozhodne o tom, kolik strojů spustí a v jakém druhu provozu· Stroje se spouští přes dvoustavová povelová výstupy Α9_χ až 49^ prvého až posledního stroje v každá elektrárně· Regulátor 32 činného výkonu nastaví přes analogová výstupy 22_χ až 53^ skupinového regulátoru £6 pro první stroj až stroj poslední automatioky takový výkon stroje, jaký je mu předepsán, tj. podle velikosti signálu požadovaného výkonu na vstupu 41 regulátoru 32 výkonu. Tento signál na analogovém výstupu 53_χ až 53^ příslušného skupinového regulátoru 46 elektrárny vzniká sumaoí tří signálů, a to ze signálu žádaného výkonu, který se nastaví na potenoiometru 28 žádaného výkonu, dále z korekčního signálu spádu, který přiohází z nelineárního členu 27 a konečně z korekčního signálu kmitočtu přivedeného na vstup 30 skupinového regulátoru 46 elektrárny. Výsledný signál na výstupu 38 šumátoru 29 je ještě vhodně omezován shora 1 zdola v omezovači £1·

Vynálezu se využije při skupinovém řízení strojů kaskády vodníoh elektráren·

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1« Zapojení pro skupinová řízení strojů kaskády vodníoh elektráren, sestávájíoí z jed noho skupinového regulátoru kaskády a z několika skupinových regulátorů každá vodní elektrárny v kaskádě, vyznačujíoí se tím, že první vstup (1) skupinového regulátoru (42) kaskády je spojen se vstupem (9) děliče (2) kmitočtu minutovýoh impulsů, jehož výstup (10) je spojen se vstupem (11) kruhového posuvného registru (3), jehož výstup (12) je spojen se vstupem (13) programovacího obvodu (4)· jehož výstup (14) je spojen s prvním vstupem (15) bloku (6) ručního řízení, jehož výstup (17) je spojen se vstupem (18) výstupního de20S 573 kodéru (7), jehož výetup (19) je spojen s výstupem (8) skupinového regulátoru (42) kaskády, jehož druhý vstup (5) je spojen se druhým vstupem (16) bloku (6) ručního řízení a výstup (8) skupinového regulátoru (42) kaskády je spojen se vstupem (20^ až 20&) skupinového regulátoru (46j až 46&) každá elektrárny·
2. 2. Zapojení pro skupinové řízení strojů kaskády podle bodu 1 vyznačujíoí se tím, že vstup (20^ až 20&) každého skupinového regulátoru (46^ až 46_Q) elektrárny je spojen se vstupem (23) vstupního dekodéru (21), jehož výstup (24) je spojen s prvním vstupem (25) bloku (22) pořadí strojů, jehož každý výstup (47·£ až 47_k) je spojen s přiřazeným povelovým výstupem (49^ až 4¾) skupinového regulátoru (46^ až 46_fl) pro první až poslední stroj přísluSné elektrárny, a druhý vstup (45) bloku (22) pořadí strojů je spojen se druhým výstupem (44) nelineárního členu (27), jehož vstup (34) je spojen s výstupem (33) převodníku (26) spádu a první výetup (43) nelineárního členu (27) je spojen se druhým vstupem (36) sumátoru (29) signálů, jehož první vstup (35) je spojen s potenclometrem (28) žádaného výkonu, zatímoo třetí vstup (37) sumátoru (29) signálů je spojen se vstupem (30) korekčního signálu kmitočtu a výstup (38) sumátoru (29) signálů je spojen se vstupem (39) omezovače (31) signálu, jehož výstup (40) je spojen se vstupem (41) regulátoru (32) činného výkonu elektrárny, Jehož každý analogový výstup (51^ až 51_k) pro první až poslední stroj je spojen s odpovídajíoím analogovým výstupem (53^ až 53_k) příslušného skupinového regulátoru (46·^ až 46_n) pro první až poslední stroj.