CZ134895A3

CZ134895A3 - Control method of a power plant block process and apparatus for making the same

Info

Publication number: CZ134895A3
Application number: CZ951348A
Authority: CZ
Inventors: Rudolf Sindelar; Lothar Vogelbacher; Ralph Kneidl
Original assignee: Abb Patent Gmbh
Priority date: 1994-05-26
Filing date: 1995-05-25
Publication date: 1996-01-17
Also published as: EP0684366A1; EP0684366B1; DE59501200D1; PL176577B1; CZ288540B6; DE4418298A1; PL308739A1

Abstract

The control and regulation system uses a process model (100), for simulating the dynamic response characteristics of the steam power plant and a power regulation (2), with the switching to a new power level effected via signals (B, S) for the fuel feed and the turbine valve setting, so that the regulator is essentially inactive. A pre-regulation is provided by a pre-regulator (101) for fresh steam regulation, supplied with a steam pressure value (Ps) via the process model, ensuring that the pre-regulator also remains essentially inactive.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu řízení a regulace výkonu elektrárenského bloku, pomocí řídicího a regulačního zařízení, které obsahuje model procesu, který napodobuje dynamické chování činnosti elektrárny, a regulátor výkonu., při němž se zjišťuje zásoba energie daná škrcením vstupních ventilů turbiny a použije se s komponentou výkonu, která zajišťuje zvýšení' výkonu’ přesně monotónním nebo monotónním přechodem na vyšší úroveň výkonu, a přechod na novou úroveň výkonuse provede v podstatě řízené pomocí signálů pro řízený zásah do přívodu paliva a do polohy ventilů turbíny tak, že regulační zařízení zůstane prakticky nečinné. Vynález se dále týká zařízení k provádění tohoto způsobu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling and regulating the power of a power plant block by means of a control apparatus comprising a process model that mimics the dynamic behavior of a power plant and a power regulator. power that ensures an increase in 'power' precisely by a monotone or monotone transition to a higher power level, and the transition to a new power level is essentially controlled by signals to control the fuel supply and the position of the turbine valves so that the control device remains virtually idle. The invention further relates to an apparatus for carrying out this method.

Dosavadní stav techniky ^raBACKGROUND OF THE INVENTION ^a

IAND

I rI r

iand

Takový způsob je známý z DE 36 32 041 C2. Tento způsob, včetně doplňku, který se týká způsobu opětného vytvoření regulační rezervy turbíny podle vyregulování změny jmenovité hodnoty výkonu, je kromě toho známý z DE 41 24 678 C2. Známý způsob je vhodný zejména pro regulaci frekvence prostřednictvím změny.jmenovité hodnoty výkonu elektrárenského bloku, například na základě poklesu síťové frekvence, a sice při dodržení požadavků na dynamiku výkonu, které jsou zveřejněny společností Deutsche Verbundgesellschaft eV, Heidelberg, (DVG) v časopise Das versorgungsgerechte Verhalten der thermischen Kraftwerke, DVG, říjen 1991. Požadavkům této společnosti DVG, zejména na definovanou dynamiku při změně výkonu, musí rovněž vyhovět způsob podle vynálezu.Such a process is known from DE 36 32 041 C2. This method, including the supplement relating to the method for recreating the turbine control reserve according to the regulation of the change in the rated power, is also known from DE 41 24 678 C2. The known method is particularly suitable for frequency control by changing the power rating of the power plant block, for example by decreasing the mains frequency, while observing the power dynamics requirements published by Deutsche Verbundgesellschaft eV, Heidelberg, (DVG) in Das versorgungsgerechte. Verhalten der thermischen Kraftwerke, DVG, October 1991. The method of the invention must also satisfy the requirements of this DVG company, in particular for the defined dynamics of power change.

U známých způsobů se pracuje s modelem procesu, který dodává signály pro řízený zásah do výroby páry a do polohy vstupního ventilu turbíny, takže pomocí regulátoru výkonu je nutno vyregulovat pouze malé odchylky. Tento způsob zajišťuje v případě předem daného skokového zvýšení výkonu přesně monotónní nebo při nejmenším monotónní přechod na novou úroveň výkonu.In the known methods, a process model is provided which delivers signals for controlled intervention in steam production and in the position of the turbine inlet valve, so that only small deviations need to be controlled by the power regulator. This method ensures a precisely monotonous or at least monotonous transition to a new power level in the event of a predetermined step increase in power.

Obměna a doplnění způsobu známého z DE 36 32.041 C2, která je popsána v DE 41 24 678 C2, způsobuje, že v celém regulačním postupu je zahrnuto i obnovení škrcení vstupních ventilů turbíny na základě modelu.An amendment to the method known from DE 36 32.041 C2, which is described in DE 41 24 678 C2, means that the restoration of the turbine inlet valve throttles based on the model is also included in the entire control process.

Známé způsoby popsané v uvedených časopisech umožňují * provádění způsobů provozu jak nejdříve kotel, potom turbína, tak i nejdříve turbína, potom kotel.The known methods described in said journals make it possible to carry out the methods of operation of both the boiler first, then the turbine, and first the turbine, then the boiler.

Způsoby známé z uvedených časopisů však pracují samozřejmě i v provozu s klouzavým tlakem, avšak nejsou vhodné pro provcz^-š~pevným-t-l-a-kem-:-^::-__Methods known of these magazines work but of course also in operation with variable pressure, but not suitable for provcz ^- w ~ Hard-pressure -: ^-:: -__

Kromě toho existuje potřeba dalšího vylepšení z hlediska rychlosti a stability vyregulování poruch topení, ke kterým dochází zejména vzhledem k jakosti hnědého uhlí spalovaného v kotlích. 'In addition, there is a need for further improvements in the speed and stability of regulating heating failures, which occur in particular due to the quality of brown coal burned in boilers. '

Ze spisu EP-.A2-0 100 53 2 je známý způsob regulace výkonu elektrárenského bloku s parním generátorem s nuceným průběhem. Přívod paliva do parního generátoru se reguluje pomocí regulátoru výkonu; není zapotřebí řízení přívodu paliva prováděného paralelně s touto regulací. Rovněž není zapotřebí provádět přímé nebo nepřímé řízení vstupních ventilů turbíny.EP-A-0 100 53 2 discloses a method for regulating the power of a power plant block with a forced-flow steam generator. The fuel supply to the steam generator is regulated by a power regulator; there is no need to control the fuel supply parallel to this control. Also, there is no need for direct or indirect control of the turbine inlet valves.

Způsob pracuje s regulací předběžného tlaku. Přitom je ovlivňována předem stanovená jmenovitá hodnota tlaku korekčním signálem tlaku. Vstupní ventily turbíny se proto nastaví tak, že vždy podle potřeby se pára uvolňuje nebo akumuluje. Korekční signál se vytvoří modelovým elektrickým napodobením chování generátoru páry. Pro napodobení se přivede jako vstupní signál regulační signál regulátoru výkonu,. Tím je však možno dosáhnout pouze malého stupně koordinace jmenovité hodnoty tlaku a přívodu paliva. Dynamické chování výstupního signálu regulátoru výkonu není totiž závislé pouze na chování výkonu regulované soustavy, nýbrž i na parametrech regulátoru výkonu.The method operates with pre-pressure control. The predetermined pressure rating is influenced by the pressure correction signal. The turbine inlet valves are therefore adjusted so that steam is released or accumulated whenever necessary. The correction signal is generated by a model electrical simulation of the steam generator behavior. For simulation, a power controller control signal is provided as an input signal. However, only a small degree of coordination of the nominal pressure and fuel supply can be achieved. The dynamic behavior of the output signal of the power regulator is not only dependent on the power behavior of the controlled system, but also on the parameters of the power regulator.

.....Elektrické ' nápodobení parního generátoru, uvedené v EP-A2-0 100 532, a jeho použití není možno srovnat s modelem * procesu způsobu podle DE 36 32 041 C2 nebo DE*41 24 678-C2. Regulačního chování ve smyslu v úvodu zmíněných požadavků společnosti DVG nemůže být způsobem podle EP-A2-0 100 532 úplně dosaženo, protože výslovně neexistují komponenty výkonu uložené v paměti, které je možno vyvolat. Není možné provést <The electrical simulation of the steam generator disclosed in EP-A2-0 100 532 and its use cannot be compared with the process model of the process of DE 36 32 041 C2 or DE * 41 24 678-C2. Regulatory behavior in the sense of the above mentioned DVG requirements cannot be completely achieved by the method of EP-A2-0 100 532, since there are no explicitly stored power components that can be called up. Cannot execute <

žádné jasné oddělení ve zjišťování účinků přívodu paliva *no clear separation in fuel supply effects *

a. polohy regulačních ventilů turbíny. Výstupní signál regulátoru výkonu použitý pro vytvoření korekčního signálu tlaku je totiž ovlivňován regulační odchylkou výkon, a je tedy závislý na elektrickém výkonu, a proto i na součtu komponent výkonu, závislých na přívodu paliva a poloze ventilů, jejichž velikost však není známá. Přesně cílené řízení jmenovité hodnoty.tlaku pro.splnění v úvodu popsaných požadavků proto není možné.a. Turbine control valve positions. Indeed, the power regulator output signal used to produce the pressure correction signal is influenced by the power control deviation and is therefore dependent on the electrical power and therefore on the sum of the power components dependent on the fuel supply and the position of the valves, the magnitude of which is unknown. Precisely targeted control of the nominal pressure.

Úkolem vynálezu, když se vychází ze způsobu podle DE 36 32 041 C2, je přinést další zdokonalení, které umožní rychlejší vyregulování poruch topení, a které rovněž připustí variantu provozu s pevným tlakem. Má být rovněž zajištěno dodržení požadavků společnosti DVG včetně při nejmenším monotónního přechodu na novou úroveň výkonu, stejné jako převážné řízený zásah do procesu. Kromě toho je úkolem vynálezu vytvořit zařízení k provádění uvedeného způsobu.The object of the invention, starting from the method according to DE 36 32 041 C2, is to provide a further improvement which makes it possible to regulate heating disturbances more quickly and which also permits a variant of fixed pressure operation. Compliance with DVG's requirements, including at least the monotonous transition to a new power level, as well as the predominantly controlled process intervention, should also be ensured. It is also an object of the present invention to provide an apparatus for carrying out said method.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Tento úkol splňuje způsob řízení a regulace výkonu elektrárenského bloku pomocí řídicího a regulačního zařízení, které obsahuje model procesu, který napodobuje dynamické chování činnosti elektrárny, a regulátor výkonu, při němž se zjišůuje zásoba energie daná škrcením vstupních ventilů turbíny a použije se s komponentou výkonu, která zájištuje zvýšení výkonu přesně monotónním nebo monotónním přechodem na vyšší úroveň výkonu, a přechod na> novou úroveň výkonu se provede v podstatě řízené pomocí signálů pro řízený zásah do přívodu paliva a do polohy ventilů turbíny tak, že regulační zařízení zůstane prakticky nečinné, podle vynálezu, jehož podstatou je, že pomocí regulátoru zahrnuta regulace předběžného tlaku model procesu vytvoří jmenovitou hodnotu tlaku páry pro regulátor předběžného tlaku, a přičemž jmenovitá hodnota tlaku páry způsobí.“ zě i ^! reguTá^tor—předběžného—fe-l-a-k-u—zůstane prakticky v nečinnosti, různým způsobem se vytvoří jmenovitá hodnota tlaku páry pro provoz s klouzavým, popřípadě pevným tlakem, ke jmenovité hodnotě tlaku páry se přičte regulační odchylka regulátoru výkonu, který přímo nebo korigované působí ná přívod paliva, a výstupní ‘ signál regulátoru předběžného tlaku se přičte k řídicímu signálu k vytvoření nastavovačího signálu pro vstupní ventily turbíny.This task accomplishes a method of controlling and regulating the power of a power plant block by means of a control device which includes a process model that mimics the dynamic behavior of a power plant and a power regulator which detects the power supply given by throttling the turbine inlet valves and used with the power component. which provides an increase in power by precisely a monotone or monotone transition to a higher power level, and the transition to a new power level is effected essentially by controlled signals for controlled intervention in the fuel supply and turbine valve position so that the control device remains virtually idle according to the invention , whose essence is that the control by the controller included in the pre-pressure process model creates the nominal value of the steam pressure regulator pre-pressure, and wherein the nominal value of the steam pressure causes. "that ^even! the pre-flue regulator remains virtually idle, generating the nominal steam pressure for sliding or fixed pressure operation in various ways, adding to the nominal steam pressure the regulating deviation of the power regulator that directly or corrected acts the fuel supply, and the pre-pressure regulator output signal are added to the control signal to produce a set signal for the turbine inlet valves.

předběžného tlaku je čerstvé páry, přičemžthe pre-pressure is fresh steam, wherein

Výhodná provedení a vhodná řídicí a regulační zařízení jsou uvedena v dalších nárocích.Advantageous embodiments and suitable control and regulating devices are set forth in the other claims.

Výhody způsobu podle vynálezu spočívají mimo jiné v tom, že zahrnutím regulace předběžného tlaku se dosáhne velmi rychlého a stabilního vyregulování, a tím i stabilního dodržení tlaku FD, který nepodléhá poruchám topení, a napodobením chování regulované soustavy, které je dobře přizpůsobeno příslušnému, druhu provozu, se -dosáhne prakticky pouze řízeného přechodu na novou úroveň výkonu. Přičtením odchylky regulátoru výkonu ke jmenovité hodnotě tlaku páry se ¥ nejen chyba modelu procesu prakticky eliminuje, nýbrž i celá regulace bloku je stabilnější.Advantages of the method according to the invention are, inter alia, that the inclusion of a pre-pressure control achieves a very fast and stable control and thus a stable FD pressure which is not subject to heating disturbances and a simulated behavior of the controlled system which is well adapted to the type of operation. practically only a controlled transition to a new power level is achieved. By adding the deviation of the power regulator to the nominal value of the steam pressure, not only the process model error is practically eliminated, but the whole control of the block is more stable.

««

Způsob podle vynálezu je možno provádět jak zařízením upraveným univerzálně pro více volitelných způsobů provozu, tak i zjednodušeným řídicím a regulačním zařízením, upraveným pro určitý druh provozu.The method according to the invention can be carried out both by a device adapted universally for a plurality of selectable modes of operation and by a simplified control and regulation device adapted for a certain type of operation.

Uvedený úkol dále splňuje zařízení k řízení a regulaci ·* výkonu elektrárenského bloku, které obsahuje jako komponenty model procesu, který na základě předem stanovené jmenovité « hodnoty výkonu, způsobující zvýšení výkonu s přesně monotónním nebo při nejmenším monotónním průběhem, vytvoří řídicí signály pro řízení přívodu paliva a pro polohu vstupních ventilů turbíny, dále regulátor výkonu, regulátor polohy vstupních ventilů turbíny a regulátor tlaku páry, podle vynálezu, jehož podstatou je, že je opatřen regulátorem předběžného tlaku čerstvé páry, model procesu je vytvořen jako univerzální model s možností nastavení na jeden z dále uvedených druhů provozu, dále prostředky pro volitelné přepojení na provoz s klouzavým tlakem nebo pevným tlakem a prostředky pro volitelné přepojení na jeden z .druhu provozu?, regulace předběžného tlaku při tlaku FD nebo nejdříve turbína,, potom kotel, nebo nejdříve kotel, potom turbína.In addition, the power block control and control device which comprises a process model which, as a component, generates control signals for supply control on the basis of a predetermined power rating causing a power increase with exactly monotone or at least monotone waveform fuel and for the position of the turbine inlet valves, the power regulator, the turbine inlet valve position regulator and the steam pressure regulator according to the invention, which is based on a fresh steam pre-pressure regulator. means for selectively switching to sliding or fixed pressure operation and means for selectively switching to one of the modes of operation, controlling the pre-pressure at FD pressure or first the turbine, then the boiler, or first the boiler, then the turbine.

kto

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle přiložených výkresů, na nichž uspořádání podle obr obr. 3 obměněné obr. 1 znázorňuje celkové uspořádání řídicího a regulačního zařízení s univerzálním modelem procesu pro různé druhy provozu, obr. 2 blokové schéma univerzálního modelu procesu 1, uspořádání podle obr. 1 nebo 2 pro případ, že není k dispozici sčítací místo pro sčítání řídicího signálu polohy ventilů dodávaného modelem procesu a výstupního signálu regulátoru předběžného tlaku, obr. 4 zjednodušené provedení řídicího a regulačního zařízení pro elektrárenský blok s regulační předběžného tlaku a pro provoz s klouzavým tlakem a' obr. 5 zjednodušené provedení řídicího a regulačního zařízení pro elektrárenský blok s regulační předběžného tlaku a pro provoz s pevným tlakem.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be further elucidated by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 3 shows the overall configuration of a universal process model control system for various modes of operation; Fig. 4 is a simplified embodiment of a control and regulating device for a power block with a regulating pre-pressure and for the absence of an addition point for adding the valve position control signal supplied by the process model and the pre-pressure regulator output signal; and Fig. 5 is a simplified embodiment of a control and regulating device for a power block with a control pre-pressure and for a fixed pressure operation.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Na obr. 1 a 2 je znázorněno řídicí a regulační zařízení nastavitelné univerzálně na různé druhy provozu, přičemž na obr. 1 je znázorněno celé uspořádání, jehož model procesu je —deta-i-lně—zná-zor-něn—na—obr-.—2-.-:_FIGS. 1 and 2 show control and regulating devices adjustable universally for different modes of operation, and FIG. 1 shows the entire configuration, the process model of which is shown in detail in FIG. . — 2 -.-: _

Do modelu, znázorněného na obr. 1 a 2 a označovaného jako univerzální model 100 procesu neboli univerzální prediktor, se jako vstupní signály přivádějí: řídicí signál B paliva, -regulační odchylka výkonu a předem .stanovená jmenovitá hodnota P_v výkonu. Výstupními signály - v závislosti na přepínačích 115 až 119 druhů provozu - jsou řídicí signál S vstupních ventilů turbíny, jmenovitá hodnota P_s výkonu, signál D jmenovité hodnoty tlaku, jmenovitá hodnota p_s tlaku páry a komponenta D_s jmenovité hodnoty tlaku.The model shown in FIGS. 1 and 2 and referred to as a universal model of process 100 or universal predictor, is fed as input signals: the control signal B fuel -control deviation power and determining what predetermined nominal value _P output. Output signals - dependent on switches 115 to 119 kinds of operation - the control signal with an input valve of a turbine _{with a} nominal power value P, the signal D nominal pressure nominal value P _s and the vapor pressure component D _with the nominal pressure value.

Celé uspořádání obsahuje ještě další přepínače 118 až 120 a 125 až 129 druhů provozu, které mohou ovládány pomocí volicího zařízení 121 druhů provozu. Volicí zařízení 121 druhů provozu je opatřeno dvěma řadami tlačítek, přičemž každá řada je upravena pro volbu určitého druhu provozu.The arrangement includes yet other operating mode switches 118 to 120 and 125 to 129 which can be operated by the operating mode selector 121. The operating mode selector 121 is provided with two rows of buttons, each row adapted to select a particular operating mode.

Jak bylo zmíněno v úvodu, týká se vynález dalšího zdokonalení způsobu a zařízení, které jsou známé již z DE 36 32 041 C2. Komponenty zařízení, které jsou popsány již v tomto spise, jsou opět použity i u zařízení podle vynálezu a pro zjednodušení porozumění jsou opatřeny stejnými vztahovými značkami. Byla převzata rovněž označení signálů.As mentioned in the introduction, the invention relates to a further improvement of the method and apparatus already known from DE 36 32 041 C2. The components of the apparatus already described herein are again used in the apparatus according to the invention and are provided with the same reference numerals for the sake of simplicity of understanding. Signal designations have also been adopted.

Řídicí signál B paliva se vytvoří ve tvořiči 33a, 33b funkce v závislosti na požadovaných změnách výkonu a s přizpůsobeným' přemódúlováním.The fuel control signal B is generated in the function generator 33a, 33b depending on the desired power changes and with adapted remodeling.

Předem stanovená jmenovitá hodnota P_v výkonu, přiváděná jako další vstupní signál do modelu 100 procesu, je výstupním signálem tvoříce 19b funkce, který zajišťuje přinejmenším monotónní vzrůst elektrického výkonu P bloku. Vstupním signálem tvořiče 19b funkce ke skoková amplituda X, která je dodávána omezovačem vzrůstu výkonu, který vždy zohledňuje zásobu energie předem danou škrcením.The predetermined nominal value _of power P, supplied as another input to model 100 process the output signal 19b forming function which provides at least a monotonic increase in the electrical power P block. The input signal of the function builder 19b to the jump amplitude X, which is supplied by a power surge limiter, which always takes into account the energy supply predetermined by the throttling.

Model 100 procesu obsahuje několik tvořičů funkce, totiž tvořič 30 funkce s přechodovou funkcí mezi tlakem páry a palivem, tvořič 22 funkce s přechodovou funkcí mezi výkonem a palivem, tvořič 28 funkce s přechodovou funkcí mezi tlakem páry a polohou ventilů, tvořič 102 funkce s přechodovou funkcí mezi polohou ventilů a tlakem páry, tvořič 103 funkce s přechodovou funkcí mezi polohou ventilů a elektrickým výkonem a tvořič 21 funkce s rovněž přechodovou funkcí mezi polohou ventilů turbíny a elektrickým výkonem. Dalšími komponentami modelu 100 procesu jsou regulátor P 63., sčítací místa 20., 29, 106 až 109, 104 a. 114, rozhodovací člen 105 a násobitel 111.Process model 100 includes several function builders, namely, steam function and fuel transition function generator 30, power to fuel transition function generator 22, steam pressure function transition valve function valve 28, positioner 102 transition function generator a function between the valve position and the steam pressure, a function generator 103 with a transition function between the valve position and the electrical power, and a function generator 21 also with a transition function between the turbine valve position and the electrical power. Other components of the process model 100 are controller P 63, addition points 20, 29, 106 to 109, 104 and 114, decision member 105, and multiplier 111.

Kromě modelu 100 procesu jsou vedle výše uvedených komponent uspořádány ještě regulátor 2 výkonu, regulátor 3 polohy, regulátor 4 tlaku, regulátor 101 předběžného tiaku a sčítací místa 8 až 10, 12, 13, 31, 64, 110, 122 až 124.In addition to the process model 100, a power regulator 2, a position regulator 3, a pressure regulator 4, a pre-vacuum regulator 101 and addition points 8 to 10, 12, 13, 31, 64, 110, 122 to 124 are also provided.

Elektrické zapojení komponent a způsob činnosti zařízení jsou určeny polohami přepínačů.'The electrical connection of the components and the mode of operation of the device are determined by the positions of the switches.

Ovládáním tlačítek a a G volicího zařízení 121 druhů provozu se přepínače uvedou do polohy odpovídající vždy předem daným písmenům, čímž je stanoven druh provozu nejdříve turbína, potom kotel, klouzavý tlak. Tento způsob řízení a regulace prováděný tímto zapojením je známý již z DE 36 32 041. Při tomto způsobu provozu působí regulátor 2 výkonu korigované na regulační ventily turbíny a regulátor 2 polohy působí prostřednictvím regulátoru 4 tlaku korigované na palivo. Signálem D jmenovité hodnoty tlaku je regulátor 4 tlaku při řídicím procesu prakticky nečinný. Zapojení je dáno přepnutými polohami 120/a, 119/a, 118/a, 127/a, 129/G a 128/a.By operating the buttons a and G of the operating mode selector 121, the switches are brought to a position corresponding to the letters given in advance, thereby determining the operating mode first of all the turbine, then the boiler, the sliding pressure. This method of controlling and regulating this connection is already known from DE 36 32 041. In this mode of operation, the power regulator 2 acts on the turbine control valves and the position regulator 2 acts on the fuel-corrected pressure regulator 4. The pressure regulator signal D makes the pressure regulator 4 practically inactive in the control process. The connection is given by the switched positions 120 / a, 119 / a, 118 / a, 127 / a, 129 / G and 128 / a.

Ovládáním tlačítek a a P se zvolí druh provozu nejdříve 'turbinaV potom-kote-l—pevný—provozu-S-pevným_tlake.m obdrží regulátor 4 tlaku svou jmenovitou hodnotu ze sčítacího místa 124. přičemž komponenta D_s vytvořená v modelu 100 procesu způsobí, Že regulátor 4 tlaku je nečinný. Regulátor 2 polohy je vyřazen. Regulátor 2 výkonu a regulátor 4 tlaku působí korigované na palivo.By operating the buttons a and P, the operating mode is selected first, then the turbine in the fixed-operation-S-fixed_light.m.m. receives the pressure regulator 4 at its nominal value from the addition point 124, with component D _s formed in process model 100 the pressure regulator 4 is idle. Position controller 2 is disabled. The power regulator 2 and the pressure regulator 4 operate fuel-corrected.

Ovládáním tlačítek ba G se stanoví druh provozu nejdříve kotel, potom turbína, klouzavý tlak”. Rovněž u tohoto druhu provozu se provede řízení řídicími signály B a S. Řídicí signál S vstupních ventilů turbíny působí prostřednictvím jmenovité hodnoty regulátoru 2 polohy (přepnutá poloha 127/b, 125/b) na regulační ventily turbíny. Regulátor 2 výkonu působí korigované na jmenovitou hodnotu tlaku (přepnuté polohy 120/b. 119/b, 126/b, 129/G) a regulátor tlaku (přepnutá poloha 128/b) přes sčítací místo 8 na palivo. Tento způsob provozu je - nehledě na přičtení regulační odchylky výkonu k regulátoru 2 výkonu prostřednictvím sčítacího místa 121 ke jmenovité hodnotě regulátoru 3 - známý z DE 36 32 041. Podle vynálézu jsou dále popsané varianty provozu označeny jako VG a VF.By operating buttons b and G, the operating mode is determined first by the boiler, then by the turbine, sliding pressure ”. In this mode of operation, control signals B and S are also used. The control signal S of the turbine inlet valves acts on the turbine control valves via the nominal value of the position controller 2 (switch position 127 / b, 125 / b). The power regulator 2 is corrected for the nominal pressure (120 / b switch positions 119 / b, 126 / b, 129 / G) and the pressure regulator (switch 128 / b position) via the fuel sump 8. This mode of operation is known from DE 36 32 041 despite the addition of the power deviation to the power regulator 2 by means of the addition point 121 to the nominal value of the regulator 3. According to the invention, the operating variants described below are referred to as VG and VF.

Ovládáním tlačítek V a G se, zvolí způsob provozu nejdříve kotel, potom turbína, klouzavý tlak, regulace předběžného tlaku. Popis tohoto způsobu je uveden dále podle obr. 4 a 5.By operating the buttons V and G, the mode of operation is selected first by the boiler, then by the turbine, sliding pressure, pre-pressure control. A description of this method is given below with reference to FIGS. 4 and 5.

” - -Požadované'nečinnosti řěgúTátorů í01 předběžného tlaku se dosáhne v průběhu řízeni jmenovitou hodnotou p_g tlaku páry dodávanou modelem 100 procesu - na rozdíl od uspořádání podle obr. 4 - přímým řízením vstupních ventilů turbíny prostřednictvím řídicího signálu S vstupních¹ventilů turbíny a připojením ke sčítacímu místu 9. Protože jmenovitá hodnota p_g tlaku páry má stejný časový průběh jako .skutečný tlak, je regulační odchylka ve sčítacím místě 110 prakticky nulová."- -Požadované'nečinnosti řěgúTátorů I01 initial pressure is reached during the procedure nominal value p _g steam pressure supplied to the process model 100 - unlike the arrangement of Fig. 4 - the inlet valves directly controlled by the turbine inlet control signal S ¹ and the turbine connecting valve to the addition location 9. Since the nominal value of the steam pressure p _g has the same waveform as .skutečný pressure deviation is in place adder 110 is virtually zero.

* c* c

Ovládáním tlačítek V a F se zvolí způsob provozu nejdříve kotel, potom turbína, pevný tlak, regulace předběžného tlaku. Analogicky k dříve uvedenému druhu provozu VG se i zde řídí vstupní ventily turbíny přímo řídicím signálem S vstupních ventilů turbíny.By operating buttons V and F, the operating mode is selected first, then the turbine, fixed pressure, pre-pressure control. Analogous to the aforementioned operating mode VG, the turbine inlet valves are also controlled directly by the turbine inlet valve control signal S.

Na obr. 3 je znázorněno obměněné provedení uspořádání pro ten případ, že není možné provést sčítací místo 2· Vstupní ventily turbiny mohou být potom řízeny pouze nepřímo, to znamená prostřednictvím cíleného ’ přestavení příslušného regulátoru 101, popřípadě 2, tlaku. Za tím účelem se přepínač 140 uvede do polohy odpovídající druhu provozu a řídicí signál vstupních ventilů turbíny se tvořičem 141 nebo 142 funkce dynamicky přetvořené přičte k příslušné jmenovité hodnotě prostřednictvím sčítacích míst 143 nebo 144. Dynamické přetvoření tvořící 141 nebo 142 funkce se provede s inverzní přenosovou funkcí příslušného regulátoru ioi, 2 tlaku.FIG. 3 shows a modified embodiment of the arrangement in the event that it is not possible to perform the addition point 2. The turbine inlet valves can then only be actuated indirectly, i.e. by a targeted adjustment of the respective pressure regulator 101 or 2, respectively. For this purpose, the switch 140 is brought into a position corresponding to the mode of operation and the control signal of the turbine inlet valves with function transformer 141 or 142 is dynamically reshaped to the respective nominal value by adding points 143 or 144. functions of the respective pressure regulator ioi, 2.

Na obr. 5 je znázorněno zjednodušené provedení modelu _s133F procesu pro provoz s pevným tlakem s regulací předběžného tlaku. Na rozdíl od uspořádání podle obr. 1 se zde uvažuje regulovaná soustava lb. která kromě elektrárenského bloku 1 zahrnuje ještě regulátor 101 předběžného tlaku. Dynamické chování regulované soustavy lb se napodobí tvořičem 131 funkce. Nyní bude popsán způsob činnosti uspořádání podle obr. 5.FIG. 5 shows a simplified embodiment of _the 133F process model for fixed pressure operation with pre-pressure control. In contrast to the arrangement of FIG. 1, a controlled system 1b is considered here. which includes, in addition to the power plant block 1, a pre-pressure regulator 101. The dynamic behavior of the controlled system 1b is mimicked by function builder 131. The operation of the arrangement of FIG. 5 will now be described.

Palivo je řízeno řídicím signálem B paliva. Jeho působení na zvýšení výkonu při zapnutém regulátoru 101 předběžného tlaku se napodobí tvořičem 131 funkce. Ve sčítacím místě 20 zapojeným za tvořičem 131 funkce se odečtením komponenty P_Bvýkonu, dodávané tvořičem 131 funkce, od předem dané jmenovité hodnoty P_v výkonu cíleným řízením jmenovité hodnoty p_s tlaku páry vytvoří část Ppg výkonu, která má být z kotle odebrána.The fuel is controlled by the fuel control signal B. Its action to increase the power when the pre-pressure regulator 101 is on is imitated by function generator 131. In the summing spot 20 connected as forming function 131, by subtracting the component P _{B of} the power supplied generant 131 functions by predetermined nominal power P _in focused management nominal value p _to the vapor pressure formed part Ppg power to be removed from the boiler.

—K-tómu-pot-řebn-ý-ěascvý—průběh—jmenovité hodnoty p_s tlaku páry. se vypočte tvořičem 132 funkce jako komponenta £s,v jmenovitého tlaku. Tato komponenta Eg,v jmenovitého tlaku se ve sčítacím místě 109 přičte k pevné jmenovité hodnotě tlaku, to jest ke jmenovité hodnotě p_{g N} tlaku. V ideálním případě řízení, to. znamená při přesném, napodobení chování regulační soustavy pomocí signálů B a p_g zůstane regulační odchylka P^ výkonu nulovou. Při odchylkách od tohoto ideálního případu působí regulátor 2 výkonu přes sčítací místo 8 korigované na průtok m_B paliva. Pro zlepšení dynamiky výkonu se regulační odchylka prostřednictvím sčítacího místa 108 po zesílení násobitelem 111 přičte ke jmenovité hodnotě tlaku.—K-thome-needed-time-waveform — nominal value of p _s of vapor pressure. is calculated by the function generator 132 as a component δ s, at the nominal pressure. This component Eg, at the nominal pressure, is added at the addition point 109 to the fixed nominal pressure value, i.e. to the nominal value p _{g N of the} pressure. Ideally, driving it. that is, if the behavior of the control system is exactly imitated by the signals B and _g , the power deviation P zůst remains zero. In deviations from this ideal case, the power regulator 2 acts through the addition point 8 corrected for the flow rate m _{B of the} fuel. In order to improve the power dynamics, the control deviation is added to the nominal pressure value by the addition point 108 after amplification by the multiplier 111.

Protože v setrvalém stavu musí být výstupní signál ze sčítacího místa 108 nulový, bude tato podmínka zajištěna zpětnou vazbou S_V výstupního signálu ze sčítacího místa 108 přes násobitel 113 a sčítací místo 64 na řídicí signál B paliva.Since, in steady state, the output signal from addition point 108 must be zero, this condition will be provided by feedback S _{V of the} output signal from addition point 108 via multiplier 113 and addition point 64 to the fuel control signal B.

Na obr. 4 je znázorněno velmi podobné zařízení jako na obr. 5, avšak pro provoz s klouzavým tlakem s regulací předběžného tlaku. Ke jmenovité hodnotě p_s tlaku páry se v tomto případě místo jmenovité hodnoty pg. _N tlaku páry přičítá ve sčítacím místě 109 řídicí signál D_B. Tento řídicí signál Dg se vytvoří ve tvořiči 136 funkce; jeho časový průběh odpovídá změně tlaku čerstvé páry jako reakce na změnu průtoku m_Bpaliva vyvolanou řídicím signálem B paliva. Komponenta P_Bvýkonu se vytvoří ve tvořiči 134 funkce přizpůsobenému provozu s klouzavým tlakem.Fig. 4 shows a very similar device to Fig. 5, but for sliding pressure operation with pre-pressure control. In this case, instead of the nominal value pg, to the nominal value p _s of the steam pressure. _{At the addition} point 109, the steam pressure _N adds a control signal D _B. This control signal Dg is generated in the function builder 136; its time course corresponds to the change in fresh steam pressure in response to the change in fuel flow m _B induced by the fuel control signal B. Component _B power P is formed in the chip grooves 134 function adapted variable pressure operation.

Zatímco modely 133G, 133F procesu, znázorněné na obr. 4 a 5, jsou určeny pro určité druhy provozu, je možno s univerzálním modelem 100 procesu podle obr. 3 postupovat při všech výše popsaných druzích provozu. Napodobení komponenty P_Bvýkonu pro klouzavý tlak a pevný tlak se přitom provádí rozdílně, vždy podle polohy přepínače 115.While the process models 133G, 133F shown in Figs. 4 and 5 are intended for certain modes of operation, the universal process model 100 of Fig. 3 can be followed for all of the above-described modes of operation. The simulation of the output component P _B for the sliding pressure and the fixed pressure is carried out differently, depending on the position of the switch 115.

Pokud jde o regulační rozsah výkonu s klouzavým tlakem FD, jsou - u přepínače 115 v poloze G - signály z tvořičů 102 a 103 funkce nulové. Když pevný tlak napodobený tvořičem 30, funkce po zvýšení výkonu řídicím signálem B paliva překročí jmenovitou hodnotu p_{s N} tlaku, zjistí se vzniklý rozdíl prostřednictvím rozhodovacího členu 105 a sčítacího místa 106. Prostřednictvím tvořičů 102. 103 funkce a sčítacího místa 104 se nejprve aktivuje napodobení komponenty P_B výkonu pro pevný tlak a potom se výstupním signálem Sp dále otevřou regulační, vstupní ventily turbíny. Po akumulování tepelné energie v kotli bude nyní výstupní signál Sy na výstupu tvoříce 20 funkce nulový, a sice vzhledem k působení zpětné vazby Rj ₂ (nebo zpětné vazby R_v při příslušné poloze přepínače 117). Když se provoz provádí s regulátorem předběžného tlaku, je přepínač 116 v poloze G; v regulačním rozsahu výkonu, v němž výstupní signál ze sčítacího místa 106 není nulový, se signál D_B, původně dodávaný z tvoříce 30 funkce, nastaví signálem ze sčítacího místa 106 do sčítacího místa 107 pro pevný tlak, to znamená, že signál Dg odpovídá jmenovité hodnotě pg,_N tlaku.With respect to the sliding pressure power control range FD, at switch 115 in position G, the signals from formers 102 and 103 are zero. When the fixed pressure imitated by the generator 30, the function after increasing the power by the fuel control signal B exceeds the nominal value p _{s N of the} pressure, the difference is detected by the decision member 105 and the adder 106. The power output components P _B for the fixed pressure and then the output signal Sp of the turbine control valves are further opened. After the accumulation of thermal energy in the boiler will now Sy output signal on output 20 forming function is zero, namely, due to the action of the feedback R ₂ (or R _{in the} feedback at the respective position of the switch 117). When operating with a pre-pressure regulator, the switch 116 is in position G; in a power control range in which the output signal from the addition point 106 is not zero, the signal D _B originally supplied from the forming function 30 is set by the signal from the addition point 106 to the addition point 107 for a fixed pressure, i.e. the signal Dg corresponds to the nominal pg, _N pressure.

Pro způsob provozu s pevným tlakem v celém regulačním rozsahu výkonu elektrárenského bloku l se přepínač 115 přepne do polohy F a přitom se výstupní signály z tvořičů 102 a 103 funkce'podle výkonu změní.For the fixed-pressure mode of operation over the entire power control range of the power plant block 1, the switch 115 is switched to the F position while the output signals from the power generators 102 and 103 change.

Výstupním signálem Sy se uvolní výkon z kotle a působením příslušné výše uvedené zpětné vazby se tento výstupní signál Sy opět vrátí na nulovou hodnotu.The output signal Sy releases the boiler output and returns the output signal Sy again to zero by applying the above feedback.

-t — ~ 9Γ-t - ~ 9Γ

PATENTOVÉPATENTOVÉ

-j-j

__ __ ——* —— * < -0 Γ— 70 <-0 70— 70 _fc _fc > CP > CP O O ω -i C- ω -i C- · -4 · -4 X X X > ÁK O X> ÁK O (k ϊο (to ϊο — m X o - m X O j tn i j tn and

σσ

Claims

1. A method for controlling and regulating the power of an electricity plant by means of a control and regulating device comprising a process model that mimics the dynamic behavior of a power plant and a power regulator in which

a) detects the power supply given by the throttle of the turbine inlet valves and is used with a power component that ensures that power is increased precisely by a monotone or monotone transition to a higher power level; and • b) the transition to a new power level is essentially controlled by (B, S) for controlled intervention in the fuel supply and in the position of the turbine valves so that the control device remains virtually inactive, characterized in that the pre-pressure regulator (101) comprises the control of the fresh steam pre-pressure, wherein

c) the process model (100, 133) generates a nominal value (pg) of the steam pressure for the precompression regulator (101) and wherein the nominal value of the steam pressure causes the pre-pressure regulator (101) to remain virtually idle, *

d) the nominal value (p _s ) of the steam pressure is created in various ways for operation with moving or fixed pressure,

(e) to the nominal value (p _s ) of the vapor pressure is added (108) a control deviation (P _d ) of the power regulator (2) acting directly or corrected on the fuel supply; and

f) the output signal of the pre-pressure regulator (101) is added (9) to the control signal (S) to produce: a setting signal (Y) for the turbine inlet valves.

Method according to claim 1, characterized in that the nominal value (p _g ) of the vapor pressure is generated in a fixed pressure operation based on an imitation of the expected change (Frp) g of the vapor pressure in response to a changed fuel supply.

Method according to claim 1, characterized in that the nominal value (p _s ) of the vapor pressure is generated in a sliding pressure operation based on an imitation of the expected change (FgP? G vapor in response to a changed fuel supply).

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the output signal from the pre-pressure regulator (101) is not added to the control signal (S) to produce a setting signal (Y) for the turbine inlet valves, but a control signal (s) with the respective inverse transfer function (1 / F _R) of the power controller, or ^one pressure controller dynamically reconfigured ¹ added (143, 144) to the respective nominal value (P _s, _P).

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the output signal from the pre-pressure regulator (101) is not added to the control signal (S) to produce a setting signal (Y) for the turbine inlet valves, but the output signal from the pre-pressure regulator (101) is used directly as a setpoint (Y) for adjusting the turbine inlet valves.

*

6. Equipment for the control, regulation, power, (P) of the power plant block (1), which it contains as components

a) a process model (100) which generates control signals (B, S) for supply control (m) based on a predetermined power rating (Py) causing an increase in power with exactly monotone or at least monotone waveforms _B ) fuel and for the position (Y) of the turbine inlet valves;

(b) a power regulator (2);

(c) turbine inlet valve position regulator (3); and

d) a steam pressure regulator (4), characterized in that:

(e) is fitted with a fresh pre-pressure regulator (101);

Couples,

f) the process model (100) is formed as a universal model with the possibility of setting it to one of the features g) and h) of the following types (F, G, V, a, b) of operation,

g) further means (115, 116, 121, 129) for optional

Q changeover to sliding pressure (G) or fixed pressure (F) operation a

h) means (117 to 121, 125 to 128) for selectively switching to one of the modes of pre-pressure control at pressure FD (V) or first the turbine, then the boiler (a) or first the boiler, then the turbine (b).

7. Equipment for the control and regulation of power (p) of 'erectargeable blocks' (Id) containing as components

(a) a process model (133F, 133G) which, based on a predetermined power rating (P _v ), causing a power increase with exactly monotone or at least monotone, generates a control signal (B) for controlling fuel supply (m _B ); and for the position (Y) of the turbine inlet valves, and

(b) a power regulator (2), characterized in that:

c) a pre-pressure regulator (101) FD is provided in the power plant block (Id), which supplies a setting variable (Y) for adjusting the turbine inlet valves, and

d) the process model (133F, 133G) includes means (131,

20, 132, 108, 109) for fixed pressure operation or means (134, 135, 20, 108, 109, 111) for sliding pressure operation to produce a nominal temperature value (p _s ) of FD depending on the heat / power or fuel that is fed to the pre-pressure regulator (101) as a nominal value.