CS274135B1 - Connection of regulator for hydraulic turbine's output attendance-less control - Google Patents

Description

Řešení se týká regulátoru pro řízení výkonu vodní turbíny s ohledem na požadova-. ný maximální výkon podle spádu a s ohledem : na nastavenou vlivnost a korekci z nadřaze-; ného regulátoru sítového, systému. Signál odpovídající spádu přechází přes nelineární člen na první vstup prvního násobícího členu. Na jeho druhý vstup přichází signál ze součtového zesilovače. Tento signál bere ohled na základní pracovní bod, na nastave-; nou vlivnost regulace a na požadavky dálkové regulace sítového systému. Základní pra-; covní bod se vytváří ve členu základního i pracovního bodu. Ve členu vlivnosti regulace se vytváří signál vlivnosti a vede se přes ; impedanční člen do součtového zesilovače a do druhého násobícího členu. Signál z nad- i řazeného regulátoru sítového systému přichází přes izolační člen na druhý vstup druhého násobícího členu. Řešení se využije při bezobslužné regulaci vodních turbín, zejména v přečerpávacích elektrárnách.

CS 274135 Bl

Vynález se týká zapojení regulátoru pro bezobslužné řízení výkonu vodní turbíny podle spádu a dálkového signálu regulátoru sítového systému.

Cílem regulace je udržovat výkon ve stanovených mezích podle spádu s přihlédnutím k požadavkům regulátoru sítového systému. Pokud regulátor sítového systému nemá žádný požadavek, to znamená, že výstupní signál regulátoru sítového systému je nulový, je výkon vodní turbíny nastaven automaticky na hodnotu danou okamžitým spádem vodního díla. Vlivnost dálkového signálu je nastavitelná pomocí faktoru vlivnosti a nastavuje se podle požadovaného podílu stroje na regulaci systému. Pracovní bod stroje závisí na okamžité hodnotě spádu s tím, že se vytváří rezerva pro možnost přidání nebo ubrání výkonu stroje podle požadavků regulátoru sítového systému.

Známá zapojení regulátorů vodních turbín, která zajištují uvedené požadavky, nejsou plně automatická. Vyžadují lidskou obsluhu, která nastavuje pracovní bod stroje podle spádu, zatímco dálkový signál ovlivňuje polohu tohoto základního pracovního bodu stroje. Pracovní bod stroje nastavuje obsluha buď na základě místních tabulek, nebo dálkově podle telefonických příkazů, většinou z oblastního dispečinku. Je známé též řešení, které používá skupinový regulátor pro řízení celé elektrárny jako celku. Výpočet základního pracovního bodu - výkonu - provádí výpočetní část skupinového regulátoru. V takovém případě je použití skupinového regulátoru pro řízení celé elektrárny nezbytné. Skupinový regulátor je drahý a jeho použití pro řízení jedné nebo dvou turbín je neekonomické.

Tyto nedostatky odstraňuje zapojení regulátoru pro bezobslužné řízení výkonu vodní turbíny podle spádu a dálkového signálu regulátoru. První vstupní svorka zapojení je spojena se vstupem nelineárního členu. Výstupní svorka zapojení je spojena s výstupem prvního násobícího členu. Vstup izolačního členu je spojen přes druhou vstupní svorku zapojení se zařízením pro dálkový přenos signálu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že nelineární člen je opatřen výstupem, který je spojen s prvním vstupem prvního násobícího členu. Druhý vstup násobícího členu je spojen s výstupem součtového zesilovače. První vstup součtového zesilovače je spojen s výstupem členu'základního pracovního bodu. Třetí vstup součtového zesilovače je spojen s výstupem druhého násobícího Členu. Druhý vstup druhého násobícího členu je spojen s výstupem izolačního členu. První vstup druhého násobícího členu je spojen se druhým vstupem součtového zesilovače a s výstupem impedančního členu. Vstup impedančního členu je spojen s výstupem členu·'vlivnosti regulace.

Výhodou uspořádání podle vynálezu je, že umožňuje přímo řídit výkon vodní turbíny zcela automaticky bez lidské obsluhy. Výkon stroje‘sě řídípodle spádu a podle požadavku nadřazeného regulátoru sítového systému. Odpadá instalace drahého skupinového regulátoru, počítače a dalších zajišíovacích zařízení. Činnost se příznivě projeví zejména v těch případech, kdy se rychle mění spád, jako je tomu například u turbín umístěných v přečerpávacích elektrárnách.

Příklad uspořádání podle vynálezu je znázorněn v blokovém schématu na výkresu.

První vstupní svorka 01 zapojení je spojena se vstupem 11 nelineárního členu 2· Nelineární člen 2 je vytvořen z operačních zesilovačů, které jsou zapojeny tak, že nelineární přenos je složen z několika přímkových úseků. Tím se vytváří křivka požadované závislosti mezi vstupem a výstupem v jednom kvadrantu. Výstup 12 nelineárního členu 2 je spojen s prvním vstupem 21 prvního násobícího členu 2. První násobiči člen 2 je vytvořen z operačních zesilovačů. Druhá vstupní svorka 02 zapojení je spojena se vstupem 31 izolačního členu 3. Izolační člen 2 je vytvořen z oddělovacích transformátorů, z proudově napětového převodníku, oddělovacího transformátoru a z fázově citlivého usměrňovače. Výstup 32 izolačního členu 2 je spojen se druhým vstupem 42 druhého násobícího členu 4.

Druhý násobiči člen £ je stejný jako první násobiči člen 2. První vstup 41 druhého násobícího členu 4 je spojen s výstupem 82 impedančního členu J3 ^a s druhým vstupem 72 součtového zesilovače T_. Součtový zesilovač 2 je vytvořen ze součtových obvodů a zesilovače. Impedanční člen 2 je vytvořen ze zesilovače s přenosem -1. První*vstup 71 součtového zesilovače 7 je spojen s výstupem 51 členu 5 základního pracovního bodu. Člen 5 základního praCS 274135 Bl

Claims (1)

1. covního bodu je potenciometr. Třetí vstup 73 součtového zesilovače 7 je spojen s výstupem 43 druhého násobícího členu 4. Výstup 74 součtového zesilovače J_ je spojen se druhým vstupem 22 prvního násobícího členu 2. Výstup 23 prvního násobícího členu 2_ je spojen s výstupní svorkou 03 zapojení. Výstup 61 členu £ vlivnosti regulace je spojen se vstupem 81 impedančního členu J3. Člen 6 vlivnosti regulace je potenciometr, kterým se staví buď nastálo, nebo na delší dobu časové období vlivnost dálkového signálu, to je podílu regulace na konečném účinku řízení kmitočtu celé sííové soustavy.

   Zapojení pracuje takto. Na první vstupní svorku 01 zapojení se přivádí signál odpovídající spádu. Na druhou vstupní svorku 02 zapojení se přivádí signál dálkové regulace z nadřazeného regulátoru sítového systému. Tento signál se v izolačním členu 2 galvanicky oddělí od ostatních obvodů elektrického regulátoru, aby se vyloučila možnost rušení. Oddělení se provádí tak, že se proudový signál nejprve přemění na střídavý napětový signál, který se přivádí do transformátoru a odtud se vede přes fázově citlivý usměrňovač, v němž se signál usměrní. Velikost usměrněného signálu je úměrná velikosti vstupního signálu.

   Tento galvanicky oddělený vstupní signál přichází na druhý vstup 42 druhého násobícího členu £. Signál ze členu £ vlivnosti regulace, kde je potenciometr nastaven buď nastálo, nebo na delší časové období, přichází do impedačního členu J3, ^v němž se zesílí na hodnotu, kterou je možno zpracovávat jednak ve druhém násobícím členu 4., jednak v součtovém zesilovači 2· V^e druhém násobícím členu £ se galvanicky oddělený signál z dálkové regulace nadřazeného regulátoru sítového systému násobí signálem vlivnosti/z impedančního clenu £. Tím se vytvoří korekční signál, který přechází z výstupu 43 druhého násobícího členu 4 na třetí vstup 73 součtového zesilovače ]_. Na druhém vstupu 72 součtového zesilovače Ί. je signál vlivnosti z impedančního členu j3. Na prvním vstupu 71 součtového zesilovače 2 je signál základního pracovního bodu. V součtovém zesilovači T_ se všechny signály, které jsou na jeho vstupech 71 až 73, sečtou. Signál odpovídající součtu všech těchto signálů přechází na druhý vstup 22 prvního násobícího členu 2. V prvním násobícím členu 2 se součet signálů z jeho druhého vstupu 22 násobí signálem, který odpovídá maximálnímu výkonu podle spádu, který je na prvním vstupu 21 prvního násobícího členu 2. Na výstupu 23 prvního násobícího členu 2 a na výstupní svorce 03 zapojení je signál pro nastavení skutečného pracovního bodu turbíny s ohledem na požadovaný maximální výkon podle spádu s ohledem na nastavenou vlivnost a na korekci z nadřazeného regulátoru sítového systému.

   Vynálezu se využije při bezobslužném řízení výkonu vodní turbíny, zejména u turbín umístěných v přečerpávacích elektrárnách.

   PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení regulátoru pro bezobslužné řízení výkonu vodní turbíny podle spádu a dálkového signálu regulátoru, kde první vstupní svorka zapojení je spojena se vstupem nelineárního členu, výstupní svorka zapojení je spojena s výstupem prvního násobícího členu a vstup izolačního členu je spojen přes druhou vstupní svorku zapojení se zařízením pro dálkový přenos signálu, vyznačující se tím, že nelineární člen (1) je opatřen výstupem (12), který je spojen s prvním vstupem (21) prvního násobícího členu (2), jehož druhý vstup (22) je spojen s výstupem (74) součtového zesilovače (7), jehož první vstup (71) je spojen s výstupem (51) členu (5) základního pracovního bodu a třetí vstup (73) součtového zesilovače (7) je spojen s výstupem (43) druhého násobícího členu (4), jehož druhý vstup (42) je spojen s výstupem (32) izolačního členu (3) a první vstup (41) druhého násobícího členu (4) je spojen se druhým vstupem (72) součtového zesilovače (7) a s výstupem (82) impedančního členu (8), jehož vstup (81) je spojen s výstupem (61) členu (6) vlivnosti regulace.

   1 výkres

   CS 274135 Bl