EA043584B1 - METHOD FOR MANAGING ENERGY COMPLEX - Google Patents

METHOD FOR MANAGING ENERGY COMPLEX Download PDF

Info

Publication number
EA043584B1
EA043584B1 EA202290509 EA043584B1 EA 043584 B1 EA043584 B1 EA 043584B1 EA 202290509 EA202290509 EA 202290509 EA 043584 B1 EA043584 B1 EA 043584B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
power
power plant
signal
control
output
Prior art date
Application number
EA202290509
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Махсуд Мансурович Султанов
Алексей Алексеевич Смирнов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
Publication of EA043584B1 publication Critical patent/EA043584B1/en

Links

Description

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах управления силовыми установками.The invention relates to the field of automation and can be used in power plant control systems.

Известен способ управления параллельно работающими на общую нагрузку силовыми установками. Принцип его работы основан на контроле активной мощности на выходе генератора силовой установки и регулятора скорости вращения двигателя (Михайлов B.C. Судовая электроавтоматика. Л., Судостроение, 1970, с. 380).There is a known method for controlling power plants operating in parallel to a common load. The principle of its operation is based on monitoring the active power at the output of the power plant generator and the engine speed controller (Mikhailov B.S. Marine electrical automation. Leningrad, Shipbuilding, 1970, p. 380).

Недостатками данного способа являются независимость работы одной силовой установки от работы других параллельно работающих силовых установок и отсутствие какой-либо реакции системы на различие характеристик и динамических параметров силовых установок.The disadvantages of this method are the independence of the operation of one power plant from the operation of other parallel operating power plants and the absence of any reaction of the system to the difference in the characteristics and dynamic parameters of the power plants.

Наиболее близким техническим решением является способ управления энергетическим комплексом, раскрытый в авторском свидетельстве № 1128220, МПК G01B 11/00, опубл. 07.12.1984, используемый в системах автоматического управления для снижения энергоемкости технологического процесса и заключающийся в том, что формируют сигнал рассогласования между заданным и действительным значениями выходного параметра силовой установки энергетического комплекса, затем формируют сигнал управления силовой установкой, после чего управляют мощностью, отдаваемой в сеть соответствующей силовой установкой, через исполнительный орган, причем между режимами работы всех силовых установок устанавливают связь и равномерно распределяют нагрузку между силовыми установками методом характеристик относительных приростов.The closest technical solution is the method of controlling the energy complex, disclosed in copyright certificate No. 1128220, IPC G01B 11/00, publ. 07.12.1984, used in automatic control systems to reduce the energy intensity of the technological process and consists in generating a mismatch signal between the specified and actual values of the output parameter of the power plant of the energy complex, then generating a control signal for the power plant, after which the power supplied to the network is controlled the corresponding power plant, through the executive body, and a connection is established between the operating modes of all power plants and the load is evenly distributed between the power plants using the method of relative increment characteristics.

К недостаткам данного изобретения относится пониженное качество регулирования и низкая эксплуатационная надежность работы оборудования.The disadvantages of this invention include reduced quality of regulation and low operational reliability of the equipment.

Задача, решаемая заявляемым изобретением, состоит в повышении качества регулирования процесса управления силовыми установками.The problem solved by the claimed invention is to improve the quality of regulation of the power plant control process.

Техническим результатом предложенного изобретения является повышение эксплуатационной надежности оборудования.The technical result of the proposed invention is to increase the operational reliability of the equipment.

Это достигается тем, что способ управления энергетическим комплексом, содержащий систему управления, объединяющую n-каналов регулирования, каждый из которых содержит задатчик, сумматор, регулятор, исполнительный орган, измеритель активной мощности, в котором происходит формирование сигнала рассогласования между заданным и действительным значениями выходного параметра силовой установки, согласно изобретению, формирование заданного значения выходного параметра силовой установки осуществляется на основе сигнала прогнозируемой мощности силовой установок, поступающего от удаленного выделенного (облачного) сервера, причем между задатчиком и удаленным выделенным (облачным) сервером идет периодический обмен данных, и по мере приближения к максимуму распределения мощности между агрегатами точность прогнозируемых значений активной мощности, отдаваемой в общую сеть, возрастает, причем сигнал прогнозируемой мощности силовой установки, поступающий от удаленного выделенного (облачного) сервера определяют из условия оптимального распределения мощности между параллельно работающими силовыми установками методом характеристик относиδΒ, _ δΒ2 _ _ δΒη δΒγ = Βϋγ тельных приростов топлива на основе зависимости , где _ М - изменение расхода топлива на выработку электрической энергии при переходе из режима 0 в режим 1 работы силовой установки. Таким образом, в первую очередь загружаются те силовые установки, которые имеют наименьшие значения приростов топлива, а разгружаются, наоборот, те агрегаты, которые имеют наибольшие значения относительных приростов топлива. Минимальный расход топлива при работе энергетического комплекса достигается при равенстве относительных приростов топлива.This is achieved by the fact that a method of controlling an energy complex containing a control system combining n-channels of regulation, each of which contains a master, an adder, a regulator, an actuator, an active power meter, in which a mismatch signal is generated between the specified and actual values of the output parameter power plant, according to the invention, the formation of a given value of the output parameter of the power plant is carried out on the basis of the signal of the predicted power of the power plants, coming from a remote dedicated (cloud) server, and periodic data exchange takes place between the set pointer and the remote dedicated (cloud) server, and as it approaches to the maximum of power distribution between units, the accuracy of the predicted values of active power supplied to the common network increases, and the signal of the predicted power of the power plant coming from a remote dedicated (cloud) server is determined from the condition of optimal power distribution between parallel operating power plants by the method of relative characteristics δΒ, _ δΒ 2 _ _ δΒ η δΒ γ = Β ϋγ physical fuel increments based on the relationship , where _ M is the change in fuel consumption for electrical energy generation during the transition from mode 0 to mode 1 of the power plant. Thus, first of all, those power units that have the smallest fuel increments are loaded, and, on the contrary, those units that have the highest relative fuel increments are unloaded. The minimum fuel consumption during the operation of the energy complex is achieved when the relative fuel increases are equal.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фигурой, на котором приведена схема, поясняющая заявляемый способ управления энергетическим комплексом.The essence of the proposed invention is illustrated by the figure, which shows a diagram explaining the proposed method of controlling an energy complex.

Принципиальная схема, поясняющая заявляемый способ, содержит n-каналов регулирования, каждый из которых содержит задатчик 1, сумматор 2, регулятор мощности 3, исполнительный орган 4, измеритель активной мощности 5, при этом каналы регулирования, кроме первого, содержат сумматор 6, широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 7, множительное устройство 8, инерционный фильтр 9, силовую установку 10, а первый канал содержит силовую установку 10 и удаленный выделенный (облачный) сервер 11.The schematic diagram explaining the inventive method contains n-channels of regulation, each of which contains a master 1, an adder 2, a power regulator 3, an actuator 4, an active power meter 5, while the control channels, except the first, contain an adder 6, width pulse modulator (PWM) 7, multiplier device 8, inertial filter 9, power unit 10, and the first channel contains power unit 10 and a remote dedicated (cloud) server 11.

Каждый n-канал регулирования состоит из последовательно соединённых задатчика 1, сумматора 2, регулятора мощности 3 и исполнительного органа 4, выход которого соединён с входом силовой установки 10. Первый выход силовой установки 10 соединен с общей сетью, а второй её выход соединен с сумматором 2, причем выход задатчика 1 каждого, кроме первого, канала регулирования соединен с последовательно соединенными инерционным фильтром 9, множительным устройством 8 и ШИМ 7, выход которого соединен с входом задатчика 1, второй вход множительного устройства 8 соединен с выходом сумматора 6, первый вход которого соединен с выходом измерителя мощности 5, подключенного к первому выходу первой силовой установки, а второй вход сумматора 6 соединен с выходом измерителя активной мощности 5, подключённого к первому выходу соответствующей силовой установки 10. Кроме того, задатчик 1 первого канала регулирования соединен с удаленным выделенным (облачным) серверомEach n-channel of regulation consists of a series-connected set pointer 1, an adder 2, a power regulator 3 and an actuator 4, the output of which is connected to the input of the power plant 10. The first output of the power plant 10 is connected to the general network, and its second output is connected to the adder 2 , and the output of the controller 1 of each, except the first, control channel is connected to a series-connected inertial filter 9, a multiplier device 8 and a PWM 7, the output of which is connected to the input of the controller 1, the second input of the multiplier device 8 is connected to the output of the adder 6, the first input of which is connected with the output of the power meter 5 connected to the first output of the first power plant, and the second input of the adder 6 is connected to the output of the active power meter 5 connected to the first output of the corresponding power plant 10. In addition, the controller 1 of the first control channel is connected to a remote dedicated (cloud) ) server

--

Claims (1)

11.eleven. Способ управления энергетическим комплексом осуществляется следующим образом.The energy complex control method is carried out as follows. В сумматоре 2 формируют сигнал рассогласования между заданным и действительным значениями выходного параметра силовой установки 10. Формирование заданного значения выходного параметра силовой установки 10 осуществляют на основе величины прогнозируемой мощности силовой установки 10, поступающего от удаленного выделенного (облачного) сервера 11, причем между задатчиком 1 и удаленным выделенным (облачным) сервером 11 идет периодический (1 раз каждые 3 с) обмен данных, и по мере приближения к максимуму распределения мощности между силовыми установками точность прогнозируемых значений активной мощности, отдаваемой в общую сеть, возрастает, причем сигнал прогнозируемой мощности силовой установки 10, поступающий от удаленного выделенного (облачного) сервера 11 определяют из условия оптимального распределения мощности методом характеристик относительных приростов между параллельно работающими силовыми установками 10 каналов регулирования. Сигнал рассогласования определяется по уравнению: ^эпзад Мэ„прог, где ^э„зад - заданноеIn the adder 2, a mismatch signal is generated between the specified and actual values of the output parameter of the power plant 10. The formation of the specified value of the output parameter of the power plant 10 is carried out on the basis of the value of the predicted power of the power plant 10, coming from a remote dedicated (cloud) server 11, and between the controller 1 and a remote dedicated (cloud) server 11 carries out periodic (once every 3 s) data exchange, and as the power distribution between power plants approaches the maximum, the accuracy of the predicted values of active power supplied to the common network increases, and the signal of the predicted power of the power plant 10 , coming from a remote dedicated (cloud) server 11 is determined from the condition of optimal power distribution by the method of characteristics of relative gains between parallel operating power plants 10 control channels. The mismatch signal is determined by the equation: ^e p set Me„prog, where ^e„set is the given N значение мощности силовой установки, кВт; э«р°г - прогнозируемое значение мощности силовой установки. Сигнал рассогласования поступает на вход регулятора мощности 3, реализующего линейный закон управления. Сигнал управления с выхода регулятора мощности 3 через исполнительный орган 4 управляет мощностью, отдаваемой в сеть соответствующей силовой установкой 10. Входной сигнал задатчика 1 первого канала регулирования, принимаемого за базовый, служит входным сигналом всей системы, состоящей из n-каналов регулирования. Измерители активной мощности 5 формируют сигналы, пропорциональные активной мощности, отдаваемой соответствующей силовой установкой 10, в общую сеть. В сумматоре 6 формируется сигнал рассогласования между заданным и действительным значениями выходного параметра силовой установки 10. Выходной сигнал от множительного устройства 8 служит входным сигналом для ШИМ 7, который используется в схеме для управления мощностью силовой установки 10 методом пульсирующего включения и выключения потребителей энергии. Выходной сигнал от инерционного фильтра 9 служит входным сигналом для множительного устройства 8, обеспечивающего выполнение элементарных операций умножения и деления над меняющимися переменными параметрами. Кроме того, инерционный фильтр 9 обеспечивает подавление инерционного электрического сигнала на выходе задатчика 1.N is the power of the power plant, kW; e «r° g - the predicted value of the power of the power plant. The mismatch signal is supplied to the input of power controller 3, which implements the linear control law. The control signal from the output of the power regulator 3 through the actuator 4 controls the power supplied to the network by the corresponding power unit 10. The input signal of the controller 1 of the first control channel, taken as the base one, serves as the input signal of the entire system consisting of n-control channels. Active power meters 5 generate signals proportional to the active power supplied by the corresponding power plant 10 to the general network. In the adder 6, a mismatch signal is generated between the specified and actual values of the output parameter of the power plant 10. The output signal from the multiplier device 8 serves as an input signal for PWM 7, which is used in the circuit to control the power of the power plant 10 by pulsating switching on and off energy consumers. The output signal from the inertial filter 9 serves as an input signal for the multiplying device 8, which ensures the performance of elementary operations of multiplication and division on changing variable parameters. In addition, the inertial filter 9 provides suppression of the inertial electrical signal at the output of the controller 1. Заявленное изобретение позволит повысить качество регулирования процесса автоматического управления силовыми установками и эксплуатационную надежность энергетического оборудования.The claimed invention will improve the quality of regulation of the automatic control process of power plants and the operational reliability of power equipment. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Способ управления энергетическим комплексом, содержащим n-каналов регулирования, каждый из которых включает задатчик, сумматор, регулятор, исполнительный орган, измеритель активной мощности, силовую установку, причем первый канал снабжен удаленным выделенным облачным сервером, заключающийся в формировании сигнала рассогласования между заданным и действительным значениями выходного параметра силовой установки каждого канала регулирования, формировании сигнала управления силовой установкой, управлении отдаваемой в сеть мощностью силовой установки, равномерном распределении нагрузки между силовыми установками, отличающийся тем, что заданное значение выходного параметра силовой установки формируют на основе сигнала прогнозируемой мощности силовой установки, поступающего от удаленного выделенного облачного сервера, причем между задатчиком и удаленным выделенным облачным сервером производят периодический обмен данных 1 раз каждые 3 с, при этом сигнал прогнозируемой мощности силовой установки, поступающий от удаленного выделенного облачного сервера, определяют из условия оптимального распределения мощности между параллельно работающими силовыми установками методом характеристик относительных приростов на ЗВ. _ ЗВ, = _ ЗВП ЗВ. _ Во-В.A method for controlling an energy complex containing n-channels of regulation, each of which includes a master, an adder, a regulator, an actuator, an active power meter, a power plant, and the first channel is equipped with a remote dedicated cloud server, which consists in generating a mismatch signal between the specified and actual values output parameter of the power plant of each control channel, generating a control signal for the power plant, controlling the power of the power plant supplied to the network, uniformly distributing the load between power plants, characterized in that the specified value of the output parameter of the power plant is formed on the basis of the signal of the predicted power of the power plant coming from remote dedicated cloud server, and between the master and the remote dedicated cloud server, periodic data exchange is carried out once every 3 s, while the signal of the predicted power of the power plant, coming from the remote dedicated cloud server, is determined from the condition of optimal power distribution between parallel operating power plants by the method characteristics of relative increases in pollutants. _ ZV, = _ ZV P ZV. _ V o -V. основе зависимости , где No-N. _ изменение расхода топлива на выработку электрической энергии при переходе из режима 0 в режим 1 работы силовой установки.based on the dependence, where N o -N. _ change in fuel consumption for the generation of electrical energy during the transition from mode 0 to mode 1 of the power plant. --
EA202290509 2021-03-05 2022-03-04 METHOD FOR MANAGING ENERGY COMPLEX EA043584B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021105757 2021-03-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA043584B1 true EA043584B1 (en) 2023-06-02

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8332076B2 (en) Wind farm with plural wind turbines, and method for regulating the energy feed from a wind farm
JP2019529708A5 (en)
US10483758B2 (en) Method and apparatus for controlling a hybrid energy storage system
DE60004855D1 (en) METHOD AND DEVICE FOR A PROPORTIONAL-INTEGRAL REGULATOR WITH VARIABLE GAIN
CN108054766B (en) Method, system and device for setting frequency deviation coefficient of automatic power generation control
US4912624A (en) Multi-parameter optimization circuit
CN103104931A (en) Primary frequency modulation method and primary frequency modulation system based on boiler primary wind pressure dynamic compensation
EP2549616A1 (en) An arrangement and a method for supplying electric power
US20150303861A1 (en) System and method of online filtering of photovoltaic signals
EA043584B1 (en) METHOD FOR MANAGING ENERGY COMPLEX
RU2768498C1 (en) Power complex control method
US11228277B2 (en) Method and device for detecting a maximum system power output of a photovoltaic system
CN103670539B (en) Offset electricity generation unit dynamic characteristic associating frequency modulation control method, system and device
SU1128220A1 (en) Energy complex control system
RU2475797C1 (en) Monitor unit for extremal controller
KR101130321B1 (en) Apparatus and method for controlling voltage
RU2366069C1 (en) Rectifier drive
EP3363114B1 (en) Method of controlling operation of an engine of a generator set, and a control unit for an engine of a generator set
CN111535885B (en) Power distribution method and device for gas-steam combined cycle unit
CN112865064B (en) Distributed control method and system for multi-converter coordinated operation
RU2747136C1 (en) Automatic load control device for a coal miner
Zhang Frequency-load control based on auto-tuning neurons for ship power station
JP2645000B2 (en) Hydroelectric power plant load regulator
CN115051539A (en) Specific harmonic elimination modulation method and system for multi-level converter
CN117060743A (en) Variable-domain fuzzy PI-based electromagnetic detection transmitter power supply system control method