SU1192097A1

SU1192097A1 - Device for automatic controlling of active power of hydraulic device

Info

Publication number: SU1192097A1
Application number: SU843761033A
Authority: SU
Inventors: Владимир Леонидович Федоров
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электроэнергетики
Priority date: 1984-06-28
Filing date: 1984-06-28
Publication date: 1985-11-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ АКТИВНОЙ МОЩНОСТЬЮ ГИДРОАГРЕГАТА, содержащее последовательно соединенные задатчик открыти направл ющего аппарата с электродвигателем, автоматич еский регул тор частоты вращени и исполнительный орган управлени гидротурбиной, а также первый сумматор, первый вход которого присоединен к задатчику мощности, второй вход присоединен к выходу преобразующего уси лител , а выход подключен к входу безинерционного усилител и к первому входу суммирующего и управл ющего усилител , выход которого соединен непосредственно с входом задатчика открыти направл ющего аппарата и через интегратор с входом первого инерционного усилител , выход которого присоединен к входу первого дифференциатора , второй дифференциатор, вход которого подключен к выходу безинерционного усилител , и второй инерционный усилигель , выход которого соединен с третьим входом первого сумматора, отличающеес тем, что, с целью повыщени надежности параллельной работы энергосистем путем улучщени качества управлени активной мощностью гидроагрегатов, дополнительно введены первый и второй блоки транспортного запаздывани , третий инерционный усилитель и второй и третий сумматоры, при этом вход первого блока транспортного запаздывани подключен к выходу второго дифференциатора, а выход присоединен к i второму входу суммирующего и управл ющего усилител , выход первого инерцион (Л ного усилител подключен к входу третьего инерционного усилител , выход которого соединен с первым входом третьего сумматора и с первым выходом второго сумматора , второй вход которого присоединен к выходу первого дифференциатора, а выход подключен к входу второго блока транспортного запаздывани , выход которого присоединен к второму входу третьего сумматора, со tc присоединенного своим выходом к входу второго инерционного усилител . о со A DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF ACTIVE POWER OF HYDRO-AGREGATED CONTAINING SYSTEM, containing sequentially connected unit for opening the guide vane with electric motor, automatic regulator of rotation frequency and executive control unit for turbine, as well as the first adder, the first input of which is connected to the unit of power, the second input is connected to the turbine, and also the first adder, the first input of which is connected to the setpoint power, the second input is connected to the turbine, and also the first adder, the first input of which is connected to the power set, the second input is connected, and the input is connected to the turbine, as well as the first adder, the first input of which is connected to the power setting amplifier, and the output is connected to the input of the inertia-free amplifier and to the first input of the summing and control amplifier, the output of the cat The op is connected directly to the input of the setter of the opening of the guiding apparatus and through an integrator with the input of the first inertial amplifier, the output of which is connected to the input of the first differentiator, the second differentiator, the input of which is connected to the output of the inertia-free amplifier, and the second inertial amplifier, whose output is connected to the third input of the first adder, characterized in that, in order to increase the reliability of parallel operation of power systems by improving the quality of control of the active power of the hydraulic unit In addition, the first and second transport lag units, the third inertial amplifier and the second and third adders are added, the input of the first transport lag unit is connected to the output of the second differentiator, and the output is connected to the second input of the summing and controlling amplifier, the output of the first inertia ( A power amplifier is connected to the input of the third inertial amplifier, the output of which is connected to the first input of the third adder and to the first output of the second adder, the second input of which is connected to the output of the first differentiator, and the output is connected to the input of the second transport lag unit, the output of which is connected to the second input of the third adder, with tc connected by its output to the input of the second inertial amplifier. about with

Description

Изобретение относитс к электротехнике, в частности к управлению режимом работы энергосистем по частоте и активной мощности .The invention relates to electrical engineering, in particular, to controlling the mode of operation of power systems in terms of frequency and active power.

Цель изобретени - повышение надежности параллельной работы энергосистем путем повышени качества управлени активной мош,ностью гидроагрегатов ГЭС.The purpose of the invention is to improve the reliability of parallel operation of power systems by improving the quality of control of the active mosh, the capacity of hydroelectric units.

На чертеже приведена функциональна схема устройства.The drawing shows a functional diagram of the device.

Устройство содержит суммирующий и управл юш,ий усилитель 1, к первому входу которого так же, как и к входу безинерционного усилител 2 подключен выход первого сумматора 3, а к второму входу - выход первого блока транспортного запаздывани 4. Усилитель 1 управл ет через последовательно соединенные с ним задатчик открыти направл ющего аппарата 5, автоматический регул тор частоты вращени 6 и исполнительный орган 7 управлени гидротурбиной активной мощностью гидроагрегата 8. К выходу гидроагрегата 8 присоединен преобразующий усилитель 9, с помощью которого к второму входу первого сумматора 3 подводитс измерение активной мощности , развиваемой гидроагрегатом 8. Первый вход первого сумматора 3, предназначен дл приема заданногогидроагрегату значени мощности, а к третьему его входу присоединен выход второго инерционного усилител 10, св занного своим входом с выходом третьего сумматора 11. К первому входу суммадора 11 присоединен выход третьего инерционного усилител 12, а к второму входу сумматора 11 подключен выход второго блока запаздывани 13 таким образом , что выходна величина блока 13 противоположна по знаку выходной величине усилител 12. Выход последнего соединен , кроме входа сумматора 11, с первым входом второго сумматора 14, выход которого соединен с входом второго блока транспортного запаздывани 13, а второй вход подключен к выходу первого дифференциатора 15 таким образом, что выходна величина этого дифференциатора действует встречно выходной величине усилител 12. Входы усилител 12 и дифференциатора 15 объединены и подключены через первый инерционный усилитель 16,к выходу интегратора 17, вход которого подключен к выходу суммирующего и управл ющего усилител 1. Вход первого блока транспортного запаздывани 4 соединен через второй дифференциатор 18 с выходом безинерционного усилител 2.The device contains a summing and controlling amplifier 1, to the first input of which, as well as to the input of the inertia-free amplifier 2, the output of the first adder 3 is connected, and to the second input - the output of the first transport lag unit 4. Amplifier 1 controls through serially connected with it, the setting unit for opening the guide vane 5, the automatic speed regulator 6 and the executive unit 7 for controlling the hydroturbine active power of the hydraulic unit 8. The output of the hydraulic unit 8 is connected to a transforming amplifier 9, s by means of which the measurement of the active power developed by the hydraulic unit 8 is supplied to the second input of the first adder 3. The first input of the first adder 3 is designed to receive a given hydraulic unit of the power value, and the output of the second inertial amplifier 10 connected to the third adder output is connected to the third input 11. The output of the third inertial amplifier 12 is connected to the first input of sumdor 11, and the output of the second delay unit 13 is connected to the second input of adder 11 in such a way that the output The unit 13 is opposite in sign to the output value of amplifier 12. The output of the latter is connected, besides the input of adder 11, to the first input of the second adder 14, the output of which is connected to the input of the second transport lag unit 13, and the second input is connected to the output of the first differentiator 15 in such a way that the output value of this differentiator acts counter-output value of the amplifier 12. The inputs of the amplifier 12 and the differentiator 15 are combined and connected through the first inertial amplifier 16, to the output of the integrator 17, whose input th connected to the output of the summing amplifier and the control input of the first vehicle 1. lag unit 4 is connected via a second differentiator 18 with the output of the amplifier 2 inertialess.

В цепь формировани дифференциальной составл ющей управл ющего воздействи дополнительно введен блок транспортного запаздывани 4. Благодар вводу этого блока обеспечиваетс задержка действи этой цепи, предназначенной дл повышени быстродействи устройства, на врем отклонени мощности, развиваемой гидроагрегатом в направлении, противоположном направлению изменени заданной мощности , и уменьшение этого отклонени , т.е. 5 улучшение формы процесса управлени мощностью.The transport delay unit 4 is additionally introduced into the chain of formation of the differential component of the control action. By introducing this block, this circuit, designed to increase device speed, is delayed by the hydraulic unit in the direction opposite to the direction of change of the given power, and decreases this deviation, i.e. 5 improving the shape of the power control process.

Ввод в . корректирующую цепь блока транспортного запаздывани 13 обеспечивает исключение из суммарного управл ющего воздействи , поступающего на вход устройства автоматического управлени из обеих цепей обратной св зи (главной и корректирующей ), компонент, обусловленных транспортным запаздыванием. В этом и заключаетс компенсаци в системах автоматического управлени вредного действи транспортного запаздывани в управл емом объекте.Enter in. the correction circuit of the transport lag unit 13 provides an exception to the total control action coming to the input of the automatic control device from both feedback circuits (main and corrective), due to the transport delay. This is the compensation in the automatic control systems of the harmful effect of the transport delay in the controlled object.

В предлагаемом устройстве полностью исключаетс вредное вли ние на динамику процесса управлени транспортного запаздывани управл емого объекта и действи гидроудара.In the proposed device, the harmful influence on the dynamics of the control of the transport lag of the controlled object and the action of the water hammer is completely eliminated.

За счет ввода блоков транспортного запаздывани в предлагаемом устройстве дл автоматического управлени активной мощностью гидроагрегата обеспечиваетс возможность достижени высокого быстродействи и улучшени формы процесса управлени мощности гидроагрегата как в начальной фазе процесса, в которой про вл етс действие гидроудара, так и в последующей его фазе, в которой может возникать перерегулирова ние.Due to the introduction of transport lag units in the proposed device for automatic control of the active power of the hydraulic unit, it is possible to achieve high speed and improve the shape of the hydraulic unit power control process both in the initial phase of the process, in which the hydraulic shock occurs, and overshoot may occur.

Устройство работает следующим образо .м.The device works as follows.

В установившемс режиме при неизменной заданной гидроагрегату мощности Р ,In the steady state mode with a fixed power unit P of the given hydraulic unit,

последн уравновешена в сумматоре 3 выходной величиной преобразующего усилител 9, пропорциональной развиваемой гидроагрегатом 8 активной мощности Р. Поскольку при этом управл ющее воздействиеthe last is balanced in the adder 3 by the output value of the transforming amplifier 9, which is proportional to the active power P developed by the hydraulic unit 8, since the control effect is

0 на выходе сумматора 3 равно нулю, воздействи на обоих входах суммирующего и управл ющего усилител Гтакже равны нулю . Следовательно, равны .нулю и воздействи на выходах блоков 15 и 10. Воздействи на выходах блоков 16, 12, 14, 13 и 11 не равны нулю и определ ютс значением управл ющего воздействи на выходе интегратора 17, которое равно выходной величине задатчика открыти 5, который занимает положение, установившеес по окон0 чании предшествующего переходного режима , в результате чего открытие направл ющего аппарата гидротурбины, равное заданному задатчиком 5, соответствует мощности, развиваемой гидроагрегатом.0 at the output of the adder 3 is zero, the effects on both inputs of the summing and controlling amplifier G are also equal to zero. Therefore, the values of zero and the effects on the outputs of blocks 15 and 10 are equal. The effects on the outputs of blocks 16, 12, 14, 13 and 11 are not equal to zero and are determined by the value of the control action on the output of the integrator 17, which is equal to the output value of the opener 5, which occupies a position established at the end of the preceding transitional mode, as a result of which the opening of the guide vanes of the hydroturbine, which is equal to the given unit 5, corresponds to the power developed by the hydraulic unit.

5 В переходном режиме, возникающем в результате изменени либо заданной, либо развиваемой гидроагрегатом мощности, на выходе сумматора 3 возникает управл ющее5 In a transient mode, resulting from a change either set or developed by the hydraulic unit of power, a control occurs at the output of the adder 3

воздействие, попадающее на первый вход усилител 1. Через врем запаздывани блока 4 на второй вход усилител 1 попадает с выхода дифференциатора 18 производна этого управл ющего воздействи . По вл ющеес на выходе усилител 1 управл ющее воздействие, пропорциональное воздействию на выходе сумматора 3 до истечени времени запаздывани блока 4, сумме этого воздействи и его производной по времени по истечении времени запаздывани , управл ет задатчиком 5. Одновременно в ту же сторону, что и выходна величина задатчика 5, измен етс выходное воздействие интегратора 17, в результате чего управл ющие воздействи на выходах блоков 16, 12, 14 и 13 также начинают измен тьс ; на выходе, первого дифференциатора 15 по вл етс управл ющее.воздейртвие, а на выходе второго блока запаздывани 13the impact falling on the first input of the amplifier 1. After the block 4 delay time, the second input of the amplifier 1 gets from the output of the differentiator 18 the derivative of this control action. A control action appearing at the output of the amplifier 1, proportional to the effect at the output of the adder 3 before the lag time of block 4 has expired, the sum of this effect and its derivative with respect to the time after the lag time, controls the setpoint 5. At the same time, the output value of the setter 5, the output action of the integrator 17 is changed, as a result of which the control actions on the outputs of the blocks 16, 12, 14 and 13 also begin to change; at the output of the first differentiator 15, a control return pulse appears, and at the output of the second delay unit 13

//

управл ющее воздействие остаетс неизменным (на врем запаздывани блока 13). В результате выходное воздействие комбинированной корректирующей цепи в течение времени запаздывани определ етс суммой приращени воздействи на выходе интегратора 17 и его производной. По истечении времени запаздывани блока 13 выходна величина сумматора 11 скачкообразно уменьщаетс на величину управл ющего воздействи на выходе блока 14. Таким образом, комбинированна корректирующа цепь действует как комбинаци жесткой и гибкой обратных св зей по выходу интегратора 17 до истечени времени запаздыванвд:Иггтолько как гибка обратна св зь по исте енни этого времени. Переходный процесс г аверщаетс при достижении устойчивого -равенства значени развиваеthe control action remains unchanged (for the delay time of block 13). As a result, the output effect of the combined correction circuit during the delay time is determined by the sum of the increment effect at the output of the integrator 17 and its derivative. After the block 13 lags time out, the output value of adder 11 decreases in a jump-like manner by the amount of control action at the output of block 14. Thus, the combined correction circuit acts as a combination of rigid and flexible feedbacks on the output of the integrator 17 until the delay time elapses: connection for the duration of this time. The transition process is reversed when achieving a stable equality of value

мои мощности заданному ее значению.my powers are given its value.

Claims

DEVICE FOR AUTOMATIC ACTIVE POWER CONTROL OF A HYDRAULIC UNIT, containing a serially connected opening opening guide of a guide apparatus with an electric motor, an automatic speed controller and an hydraulic turbine control, as well as a first adder, the first input of which is connected to the power setting, the second input is connected to the output of the conversion amplifier and the output is connected to the input of the inertial-free amplifier and to the first input of the summing and control amplifier, the output of which is it is single directly with the input of the opening gear of the guide apparatus and through the integrator with the input of the first inertial amplifier, the output of which is connected to the input of the first differentiator, the second differentiator, the input of which is connected to the output of the inertial amplifier, and the second inertial amplifier, the output of which is connected to the third input of the first adder, characterized in that, in order to increase the reliability of parallel operation of power systems by improving the quality of control of the active power of hydraulic units, add The first and second blocks of the transport delay, the third inertial amplifier, and the second and third adders are introduced, the input of the first block of the transport delay connected to the output of the second differentiator, and the output connected to _the second input of the summing and control amplifier S, the output of the first inertial amplifier connected to the input of the third inertial amplifier, the output of which is connected to the first input of the third adder and to the first output of the second adder, the second input of which is connected to the output of the first diff the transmitter, and the output is connected to the input of the second block of transport delay, the output of which is connected to the second input of the third adder, connected by its output to the input of the second inertial amplifier.

SU „„ 1192097