CS274135B1

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

Info

Publication number: CS274135B1
Application number: CS526989A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ing Csc Lamac
Original assignee: Lamac Jiri
Priority date: 1989-09-13
Filing date: 1989-09-13
Publication date: 1991-04-11
Also published as: CS526989A1

Abstract

The solution concerns a regulator for unmanned control of water turbine output with regard to the required maximum output according to head and with regard to preset influence and correction from the superior regulator of the network system. The signal of the corresponding head passes across a non-linear element onto the first input of the first multiplying element. A signal from a summative multiplier comes to its second input. This signal takes into consideration the basic operation point, the preset regulation influence and requirements of the remote regulation of the network system. The basic operation point is generated in basic operation point element. In the element of the regulation influence the influence signal is generated and then this signal is lead across impedance element into summative amplifier and into the second multiplying element. The signal from the superior regulator of the network system comes across an isolation element to the second input of the second multiplying element. The solution can be used for unmanned control of water turbine output, mainly in pumped storage power stations.<IMAGE>

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.The invention relates to a regulator for controlling the power of a water turbine with respect to the required. maximum power according to the gradient and with respect to the set influence and correction from the superior; network regulator, system. The signal corresponding to the slope passes through the non-linear member to the first input of the first multiplier. On its second input comes the signal from the summing amplifier. This signal takes into account the basic working point, the settings; influence of regulation and requirements of remote control of network system. Základní pra-; The point of origin is created in the base and work point member. In the control influence element, an influence signal is generated and passed through; an impedance member to the summation amplifier and to the second multiplier. The signal from the upstream and downstream regulator of the network system comes through the isolator to the second input of the second multiplier. The solution will be used for unmanned control of water turbines, especially in pumped-storage power plants.

CS 274135 BlCS 274135 Bl

Vynález se týká zapojení regulátoru pro bezobslužné řízení výkonu vodní turbíny podle spádu a dálkového signálu regulátoru sítového systému.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a controller for unattended water turbine power control according to a gradient and a remote signal of a network system controller.

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.The aim of the control is to keep the power within the specified limits according to the gradient, taking into account the requirements of the network system controller. If the system regulator has no requirement, that is, the system regulator output signal is zero, the water turbine power is automatically set to the value given by the instantaneous waterfall gradient. The influence of the remote signal is adjustable by the influence factor and is set according to the desired machine contribution to the system control. The operating point of the machine depends on the instantaneous slope value, creating a margin to add or reduce machine performance as required by the network system controller.

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.Known connections of water turbine controllers that meet these requirements are not fully automatic. They require a human operator to adjust the machine's operating point according to the gradient while the remote signal affects the position of this machine's basic operating point. The operator sets the operating point of the machine either on the basis of local tables or remotely according to telephone commands, mostly from the regional dispatching center. There is also a known solution that uses a group controller to control the entire power plant as a whole. The calculation of the basic working point - power - is performed by the calculation part of the group controller. In this case, the use of a group controller is necessary to control the entire plant. The group regulator is expensive and its use for controlling one or two turbines is uneconomical.

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.These drawbacks are eliminated by the controller wiring for the unmanned control of the water turbine power according to the gradient and the remote signal of the controller. The first wiring input terminal is connected to the input of a non-linear member. The wiring output terminal is coupled to the output of the first multiplier. The input of the insulator is connected via a second input terminal of the wiring to a remote signal transmission device. The principle of the invention is characterized in that the non-linear member is provided with an outlet which is connected to the first input of the first multiplier member. The second input of the multiplier is connected to the output of the summation amplifier. The first input of the summation amplifier is coupled to the output of the base operating point member. The third input of the summation amplifier is coupled to the output of the second multiplier. The second input of the second multiplier is connected to the output of the insulating member. The first input of the second multiplier is coupled to the second input of the amplifier and the output of the impedance member. The input of the impedance element is coupled to the output of the control influence element.

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.An advantage of the arrangement according to the invention is that it allows to directly control the output of the water turbine completely automatically without human operation. The machine's output is controlled according to the gradient and as required by the network controller. There is no need to install an expensive group controller, computer and other security devices. Especially in those cases where the slope changes rapidly, as is the case, for example, in turbines located in pumped storage plants.

Příklad uspořádání podle vynálezu je znázorněn v blokovém schématu na výkresu.An example of an arrangement according to the invention is shown in the block diagram of the drawing.

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.The first wiring input terminal 01 is coupled to the input 11 of the non-linear member 2. The non-linear member 2 is formed of operational amplifiers that are wired such that the non-linear transmission is comprised of several straight lines. This creates a desired input / output curve in one quadrant. The output 12 of the non-linear member 2 is coupled to the first input 21 of the first multiplier member 2. The first multiplier member 2 is formed from operational amplifiers. The second wiring input terminal 02 is connected to the input 31 of the insulating member 3. The insulating member 2 is formed from isolation transformers, a current-to-voltage converter, a isolation transformer, and a phase sensitive rectifier. The outlet 32 of the insulating member 2 is connected to the second inlet 42 of the second multiplier 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 BlThe second multiplier member 6 is the same as the first multiplier member 2. The first input 41 of the second multiplier 4 is coupled to the output 82 of the impedance member 13 ^and to the second input 72 of the amplifier T1. The summing amplifier 2 is made up of summing circuits and an amplifier. The impedance element 2 is formed from a -1 amplifier. The first input 71 of the summation amplifier 7 is coupled to the output 51 of the base operating point member 5. Article 5 of the Basic Law 274135 Bl

Claims

point is a potentiometer. The third input 73 of the amplifier 7 is connected to the output 43 of the second multiplier 4. The output 74 of the amplifier 7 is connected to the second input 22 of the first multiplier 2. The output 23 of the first multiplier 7 is connected to the output terminal 03 of the wiring. The output 61 of the control influence element 6 is coupled to the input 81 of the impedance element 13. The control influence member 6 is a potentiometer by which the influence of the remote signal, i.e., the control contribution to the final frequency control effect of the entire network system, is set either permanently or for a longer period of time.

The wiring works as follows. A slope signal is applied to the first wiring input terminal 01. The second input terminal 02 is connected to a remote control signal from a master system controller. This signal is galvanically isolated from the other circuits of the electrical regulator in the insulating member 2 to eliminate the possibility of interference. The separation is effected by first converting the current signal into an AC voltage signal, which is fed to the transformer and from there through a phase sensitive rectifier in which the signal is rectified. The magnitude of the rectified signal is proportional to the magnitude of the input signal.

This galvanically isolated input signal arrives at the second input 42 of the second multiplier 6. The signal from the control influence element 6, where the potentiometer is set either permanently or for a longer period of time, comes to the impedance element 13, ⁱⁿ which it is amplified to a value that can be processed in the second multiplier 4 and in the summing amplifier 2. · In the second multiplier element ^e £ is galvanically isolated remote control signal from the master controller of the network system multiplies the signal vlivnosti / impedance of £ members. This creates a correction signal that passes from the output 43 of the second multiplier 4 to the third input 73 of the sum amplifier 11. On the second input 72 of the summing amplifier Ί. is the influence signal from impedance element j3. At the first input 71 of the summation amplifier 2 there is a base operating point signal. In the summing amplifier T, all the signals that are present at its inputs 71 to 73 are added together. The signal corresponding to the sum of all of these signals passes to the second input 22 of the first multiplier 2. In the first multiplier 2, the sum of the signals from its second input 22 is multiplied by the signal corresponding to the maximum power according to the gradient. At the output 23 of the first multiplier 2 and at the wiring output terminal 03 there is a signal for setting the actual operating point of the turbine with respect to the required maximum power according to the gradient with respect to the set influence and correction from the upstream system controller.

The invention will be utilized in the unmanned control of the performance of a water turbine, particularly for turbines located in pumped storage plants.

SUBJECT OF THE INVENTION

Controller wiring for unattended water turbine power control according to the gradient and remote signal of the controller, where the first wiring input terminal is connected to the nonlinear member input, the wiring output terminal is connected to the first multiplier member output, and the insulating member input is connected via the second wiring input terminal for remote signal transmission, characterized in that the non-linear member (1) is provided with an output (12) which is connected to a first input (21) of a first multiplier (2) whose second input (22) is connected to an output (74) a summing amplifier (7), the first input (71) of which is connected to the output (51) of the base operating member (5) and the third input (73) of the summing amplifier (7) is connected to the output (43) of the second multiplier (4) ), whose second inlet (42) is connected to the outlet (32) of the insulating member (3) and the first inlet (41) of the second multiplier (4) is connected to the second input (72) of a summation amplifier (7) and an outlet (82) of the impedance member (8) whose inlet (81) is connected to the output (61) of member (6) vlivnosti regulation.

1 drawing

CS 274135 Bl