RU2005102711A - Способ и устройство для регулирования частоты вращения турбины, подключенной посредством генератора к электрической сети энергоснабжения - Google Patents

Способ и устройство для регулирования частоты вращения турбины, подключенной посредством генератора к электрической сети энергоснабжения Download PDF

Info

Publication number
RU2005102711A
RU2005102711A RU2005102711/06A RU2005102711A RU2005102711A RU 2005102711 A RU2005102711 A RU 2005102711A RU 2005102711/06 A RU2005102711/06 A RU 2005102711/06A RU 2005102711 A RU2005102711 A RU 2005102711A RU 2005102711 A RU2005102711 A RU 2005102711A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
turbine
speed
valve
change
load
Prior art date
Application number
RU2005102711/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2298653C2 (ru
Inventor
Геннадий ЕРМОШКИН (RU)
Геннадий ЕРМОШКИН
Карл ХАНС (DE)
Карл ХАНС
Дмитрий КРЫЛОВ (RU)
Дмитрий КРЫЛОВ
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт (DE)
Сименс Акциенгезелльшафт
Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики (RU)
Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики
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 Сименс Акциенгезелльшафт (DE), Сименс Акциенгезелльшафт, Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики (RU), Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт (DE)
Publication of RU2005102711A publication Critical patent/RU2005102711A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2298653C2 publication Critical patent/RU2298653C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/20—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted
    • F01D17/22—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted the operation or power assistance being predominantly non-mechanical
    • F01D17/24—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted the operation or power assistance being predominantly non-mechanical electrical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/02—Arrangement of sensing elements
    • F01D17/04—Arrangement of sensing elements responsive to load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/02—Arrangement of sensing elements
    • F01D17/06—Arrangement of sensing elements responsive to speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
    • F01D17/145—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path by means of valves, e.g. for steam turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/148—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of rotatable members, e.g. butterfly valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/02—Shutting-down responsive to overspeed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/02—Purpose of the control system to control rotational speed (n)
    • F05D2270/021—Purpose of the control system to control rotational speed (n) to prevent overspeed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/04—Purpose of the control system to control acceleration (u)
    • F05D2270/042—Purpose of the control system to control acceleration (u) by keeping it below damagingly high values
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/05—Purpose of the control system to affect the output of the engine
    • F05D2270/053—Explicitly mentioned power
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/09—Purpose of the control system to cope with emergencies
    • F05D2270/091—Purpose of the control system to cope with emergencies in particular sudden load loss
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/301—Pressure
    • F05D2270/3011—Inlet pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Claims (22)

1. Способ регулирования частоты вращения турбины (3), подключенной посредством генератора (5) к электрической сети энергоснабжения, отличающийся тем, что предусмотрены следующие операции:
a) во время работы турбины (3) непрерывно определяют, имеет ли место изменение нагрузки турбины (3),
b) в случае, если констатируют изменение нагрузки, определяют скорость (10) этого изменения нагрузки,
c) в случае, если скорость (10) изменения нагрузки по модулю больше, чем заранее установленная максимальная скорость (13) изменения нагрузки и изменение нагрузки происходит в направлении меньшей нагрузки, то посредством исполнительного воздействия, по меньшей мере, один клапан (15) турбины кратковременно приводят в действие в направлении его положения закрытия и при этом кратковременно закрывают, по меньшей мере, один клапан (15) турбины, и
d) частоту вращения турбины (3) относительно текущей рабочей нагрузки, которая получается после изменения нагрузки, регулируют посредством регулирующего воздействия на, по меньшей мере, один клапан (15) турбины.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулирующее воздействие на, по меньшей мере, один клапан (15) турбины оказывают посредством, по меньшей мере, двух исполнительных сигналов (19, 21), причем посредством первого исполнительного сигнала (19) из, по меньшей мере, двух исполнительных сигналов достигается приведение в действие в направлении положения открытия клапана (15) турбины, а посредством второго исполнительного сигнала (21) из, по меньшей мере, двух исполнительных сигналов достигается приведение в действие в направлении положения закрытия клапана (15) турбины.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что исполнительные сигналы (19, 21) содержат выходные данные электрического тока, в частности, силу тока в интервале от 0 - 20 мА, причем соответственно текущая выдаваемая сила электрического тока является мерой для степени открытия или закрытия клапана (15) турбины.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что способ реализуют посредством циклически работающего цифрового вычислительного устройства.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что способ реализуют посредством циклически работающего цифрового вычислительного устройства.
6. Способ по п.3, отличающийся тем, что способ реализуют посредством циклически работающего цифрового вычислительного устройства.
7. Способ для регулирования частоты вращения вала турбины, подключенной посредством генератора к электрической сети энергоснабжения, который основан на измерении частоты вращения, сравнении с номинальной частотой вращения и формированием управляющего сигнала на основе результатов сравнения, отличающийся тем, что контролируют значение и направление, в котором измеренная частота вращения отклоняется от номинальной частоты вращения, и непрерывно вычисляют скорость изменения частоты вращения вала турбины, причем производят сравнение с заданным значением; при превышении предельного значения, заданного относительно скорости изменения частоты вращения, формируют управляющий сигнал для изменения положения клапана турбины.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что управляющим сигналом изменяют положение, по меньшей мере, одного клапана турбины.
9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что формируют по два управляющих сигнала на клапан турбины, причем один из них изменяет положение клапана турбины в направлении "открыто" и другой - в направлении "закрыто".
10. Способ по п.7, отличающийся тем, что пропорционально изменению скорости частоты вращения вала турбины формируют управляющий сигнал в виде тока с силой от 0 до 20 мА, который определяет степень открытия или закрытия, по меньшей мере, одного клапана турбины для установки частоты вращения турбины на номинальную нагрузку.
11. Способ по п.8, отличающийся тем, что пропорционально изменению скорости частоты вращения вала турбины формируют управляющий сигнал в виде тока с силой от 0 до 20 мА, который определяет степень открытия или закрытия, по меньшей мере, одного клапана турбины для установки частоты вращения турбины на номинальную нагрузку.
12. Способ по п.9, отличающийся тем, что пропорционально изменению скорости частоты вращения вала турбины формируют управляющий сигнал в виде тока с силой от 0 до 20 мА, который определяет степень открытия или закрытия, по меньшей мере, одного клапана турбины для установки частоты вращения турбины на номинальную нагрузку.
13. Способ по п.7, отличающийся тем, что формируют цифровой управляющий сигнал, который обеспечивает режим работы с цифровым машинным оборудованием.
14. Способ по п.8, отличающийся тем, что формируют цифровой управляющий сигнал, который обеспечивает режим работы с цифровым машинным оборудованием.
15. Способ по п.9, отличающийся тем, что формируют цифровой управляющий сигнал, который обеспечивает режим работы с цифровым машинным оборудованием.
16. Способ по п.10, отличающийся тем, что формируют цифровой управляющий сигнал, который обеспечивает режим работы с цифровым машинным оборудованием.
17. Устройство для регулирования частоты вращения турбины (3), подключенной посредством генератора (5) к электрической сети энергоснабжения, отличающееся тем, что оно содержит блок (7) датчика, посредством которого является детектируемым изменение нагрузки турбины, вычислительный блок (9), посредством которого является вычисляемой скорость (10) изменения нагрузки детектированного изменения нагрузки, исполнительный блок (11), посредством которого в случае скорости (10) изменения нагрузки в направлении меньшей нагрузки, которая по модулю больше, чем заранее установленная максимальная скорость (13) изменения нагрузки, является кратковременно приводимым в действие, по меньшей мере, один клапан (15) турбины в направлении его положения закрытия, причем при этом, по меньшей мере, один клапан (15) турбины кратковременно закрывают, и вычислительный блок (17), посредством которого являются формируемыми, по меньшей мере, два исполнительных сигнала (19, 21) для установки, по меньшей мере, одного клапана (15) турбины, причем посредством первого исполнительного сигнала (19), по меньшей мере, из двух исполнительных сигналов является достижимым приведение в действие в направлении положения открытия клапана (15) турбины и посредством второго исполнительного сигнала (21), по меньшей мере, из двух исполнительных сигналов является достижимым приведение в действие в направлении положения закрытия клапана (15) турбины.
18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что исполнительные сигналы (19, 21) содержат выходные данные электрического тока, в частности, силу тока в интервале 0 -20 мА, причем текущая выходная электрическая сила тока является мерой для степени открытия или закрытия клапана (15) турбины.
19. Устройство по п.17 или 18, отличающееся тем, что устройство (1) является управляемым средством регулирования с программированием от ЗУ.
20. Устройство для регулирования частоты вращения турбины, подключенной посредством генератора к электрической сети энергоснабжения, которое содержит блок для приема сигнала, пропорционального мощности генератора, и сигнала предельного значения частоты вращения вала турбины, выходы которого подключены к блоку (36) формирования управляющего сигнала, который имеет два выхода: выход для действительной частоты вращения, а также выход для действительной частоты вращения, значения которой лежат в заданном диапазоне частоты вращения, отличающееся тем, что устройство содержит процессор (40), который формирует на выходах сигнал при временном изменении номинального значения частоты вращения и сигнал при превышении заданного значения относительно максимального временного изменения частоты вращения, подключенный к входу блока (36) формирования управляющего сигнала, второй вход которого соединен с датчиком (42) заданного значения для допустимого изменения скорости частоты вращения вала турбины и выходы которого подключены к управляющим входам клапанов (38) турбины, причем один из них воздействует на клапан (38) турбины в направлении "открыто" и другой в направлении "закрыто".
21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что блок (36) формирования управляющего сигнала выполнен с токовым выходом, на котором значение тока и скорость изменения частоты вращения вала турбины являются пропорциональными друг другу.
22. Устройство по любому из п.20 или 21, отличающееся тем, что преобразователь (36) управляющего сигнала выполнен в виде программируемого управляющего блока.
RU2005102711/06A 2002-07-04 2003-06-30 Способ регулирования частоты вращения турбины, подключенной посредством генератора к электрической сети энергоснабжения (варианты) и устройство для его осуществления (варианты) RU2298653C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10230125.5 2002-07-04
DE10230125 2002-07-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005102711A true RU2005102711A (ru) 2006-01-20
RU2298653C2 RU2298653C2 (ru) 2007-05-10

Family

ID=30009804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005102711/06A RU2298653C2 (ru) 2002-07-04 2003-06-30 Способ регулирования частоты вращения турбины, подключенной посредством генератора к электрической сети энергоснабжения (варианты) и устройство для его осуществления (варианты)

Country Status (5)

Country Link
CN (1) CN100396886C (ru)
AU (1) AU2003250280A1 (ru)
DE (1) DE10392841D2 (ru)
RU (1) RU2298653C2 (ru)
WO (1) WO2004005675A2 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2423464A1 (de) * 2010-08-27 2012-02-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Regeln eines Turbosatzes
JP5730833B2 (ja) * 2012-09-21 2015-06-10 株式会社日立製作所 タービン制御装置、タービン制御方法及びタービン制御プログラム
US9507365B2 (en) 2014-06-24 2016-11-29 Woodward, Inc. Adaptive PID control system for industrial turbines
CN105119543B (zh) * 2015-09-22 2018-04-03 东方电机控制设备有限公司 一种发电机组调速系统远端线路甩负荷的控制方法及系统
US20180058245A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-01 General Electric Technology Gmbh Tightness Test Evaluation Module For A Valve And Actuator Monitoring System
US10626749B2 (en) * 2016-08-31 2020-04-21 General Electric Technology Gmbh Spindle vibration evaluation module for a valve and actuator monitoring system
RU2733889C1 (ru) * 2019-12-18 2020-10-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех) Система питания бортовой сети гибридного транспортного средства
RU198844U1 (ru) * 2019-12-18 2020-07-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех) Устройство ограничения частоты вращения турбогенератора
CN111535876B (zh) * 2020-04-07 2022-05-10 东方电气集团东方汽轮机有限公司 给水泵汽轮机调节阀与喷嘴组一体式结构

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3340883A (en) * 1966-04-12 1967-09-12 Gen Electric Acceleration, speed and load control system with redundant control means
US4258424A (en) * 1972-12-29 1981-03-24 Westinghouse Electric Corp. System and method for operating a steam turbine and an electric power generating plant
DE2627591B2 (de) * 1976-06-19 1981-04-16 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg Regeleinrichtung für Turbinen mit Drehzahl- und Leistungsregelung
JPS5487319A (en) * 1977-12-23 1979-07-11 Nissan Motor Co Ltd Fuel control equipment of gas turbine
DE3242355C1 (de) * 1982-11-16 1984-06-07 Aktiengesellschaft Kühnle, Kopp & Kausch, 6710 Frankenthal Abfangvorrichtung zur Drehzahlregelung
JPS59231105A (ja) * 1983-06-15 1984-12-25 Hitachi Ltd 電気式ガバナ
US5180923A (en) * 1990-11-01 1993-01-19 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for downline load rejection sensing in a gas turbine control system
US5953902A (en) * 1995-08-03 1999-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Control system for controlling the rotational speed of a turbine, and method for controlling the rotational speed of a turbine during load shedding
DE10055166C5 (de) * 2000-11-08 2007-07-19 Siemens Ag Verfahren zur Regelung der Leistung und Drehzahl einer Turbine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004005675A3 (de) 2004-03-18
WO2004005675A2 (de) 2004-01-15
AU2003250280A8 (en) 2004-01-23
DE10392841D2 (de) 2005-03-03
CN100396886C (zh) 2008-06-25
CN1668829A (zh) 2005-09-14
AU2003250280A1 (en) 2004-01-23
RU2298653C2 (ru) 2007-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3756521B2 (ja) 自動調整機能付現場設置型プロセス制御システム
US7343744B2 (en) Method and system for controlling a reheat turbine-generator
RU2005102711A (ru) Способ и устройство для регулирования частоты вращения турбины, подключенной посредством генератора к электрической сети энергоснабжения
CN106030080B (zh) 用于操作联接至发生器的内燃机的方法以及用于执行该方法的装置
KR20060001811A (ko) 가변 구조 터보차저의 과도 응답 개선을 위한 제어 시스템
GB2418708A (en) Flow compensation for turbine control valve test
US20120285228A1 (en) Test rig for dynamic test assignments on internal combustion engines, and method for operating a test rig of this kind
US6359414B1 (en) Method for controlling a reluctance motor
EP1527512B1 (en) Stepper driver system with current feedback
RU2295191C1 (ru) Способ управления генерирующей электроэнергетической установкой
JP6114130B2 (ja) タービン制御装置およびタービン制御方法
JP2012077617A (ja) 発電プラントおよび発電プラント制御装置
JP2022533576A (ja) 較正システム及び方法
JPH08506440A (ja) 制御装置
JPS5813726B2 (ja) タ−ビンの回転数制御装置
JP2635356B2 (ja) 水車発電機の速度制御装置
JP2737202B2 (ja) 水車ガイドベーン制御装置
JP2749977B2 (ja) タービン弁テスト装置
JPS5946373A (ja) 水車の調速制御装置
JP3555248B2 (ja) 水車調速機
Karuppiah et al. PIC Controlled Hardware Model Realization for Frequency Regulation in Power Plants
JP2021113510A (ja) 蒸気タービン制御装置及び蒸気タービン発電設備
Pahalawaththa et al. Adaptive control of a laboratory power system
CN118382992A (zh) 用于运行电驱动系统的方法和电驱动系统
JP2005330927A (ja) 原動機の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 13-2007 FOR TAG: (73)

PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20091008

RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20091010