Автоматические системы управления в энергетике (стр. 4 из 6)

Задачи контроля и диагностики в плане управления реализуются через оперативный персонал, т.е. персонал принимает решения по управлению на основе данных контроля и диагностики. По этому в этих задачах управление осуществляется с задержкой во времени.

Краткая характеристика задач регулирования.

Задача регулирования это задача, которая преимущественно формирует управленческие воздействия с целью вернуть значения переменных состояния к заданы значениям при отклонениях. Воздействие осуществляется автоматически без задержки во времени.

опред. алгоритм работы ОС. Этот алгоритм работы такой что б выполнялось условие: .

Основное – устойчивая работа системы.

Есть системы в которых

. Назыв. они системы стабилизации.

Краткая характеристика задач ведения и оптимизации режимов эл. ст.

Задачи ведения режимов это задачи, которые последовательно во времени изменяют состояние или режим технологического объекта управления по заранее определенной последовательности действий. Пример – пуск или останов эн. блока вывод в ремонт выключателя на РУ и т.д.

Задачи оптимизации режимов рассчитывают такие значения режимных параметров, при которых обеспечивается min или max некоторого показателя качества работы технологического объекта управления. Результаты задач оптимизации являются заданными значениями для задач регулирования

. Примеры: задача определения таких мощностей параллельно работающих энергоблоков станции при которых достигается min суммарного расхода топлива (для ТЭС).

Схема взаимодействия меж задачами контроля и диагностики состояния эл. оборудования, регулирования параметров режима, ведения и оптимизации режима.

В контуре управления АСУ ТП в настоящее время кроме задач контроля, диагностики регулирования, оптимизации и ведения режимов предусматривают группу задач "советчик диспетчера". Эта группа задач вырабатывает рекомендации – советы по принятию решений оперативным персоналом в различных режимных ситуациях на эл. станциях. Сейчас группу задач "советчик диспетчера" называют системой интеллектуального принятия решений (СИПР) оперативным персоналом. СИПР основана на мат. методах и моделях теории нейронных сетей (теория искусственного интеллекта).

3. Управление частотой и активной мощностью в нормальных режимах

электростанция управление автоматизированный энергетический

Статическая характеристика турбоагрегата

В установившемся режиме должен обеспечиваться баланс активной мощности:

. Баланс мощности имеет смысл если и в допустимых пределах. При нарушении баланса отклоняется в первую очередь частота: .

момент на валу турбины, где

Q – расход энергоносителя (пара или

);

Н – давление пара (для ГЭС напор

);

η – КПД турбоагрегата;

ω – механическая скорость вращения вала.

, где f – частота тока, угловая скорость вращения вектора напряжения генератора.

, * – относительно номинальных значений.

Рассмотрим турбину с постоянной мощностью

. Все паровые турбины имеют регулировочные клапаны с помощью которых осуществляется изменение кол-ва пара, подаваемого на турбину. Суть регулирования в том что регулирующие клапаны больше или меньше перекрывают относительное отверстие паропровода, подающего пар на турбину. Если регул. клапаны зафиксировать то .

В этом случае:

. В пределах от номинальных значений эта зависимость линейная.

Статическая характеристика – не зависит от времени. Если

то . Так как наклон большой то любое отклонение f или M приводит к значительному отклонениям M или f. Моментно-скоростная характеристика турбоагрегата при постоянной мощности приводит к значительным отклонениям угловой скорости или f при отклонениях момента на валу турбины. Момент на валу турбины определяется моментом нагрузки (моментом сопротивления). Момент нагрузки на валу определяется изменением эл. нагрузки эн системы (эл. нагрузка данного СГ). Работа с такой характеристикой – недопустима.

Фиксированных положений РК может быть множество и для каждого состояния своя моментно-скоростная характеристика. Пределы характеристики:

- справа – при полностью открытых РК;

- слева – при устойчивой работе (тех. min по мощности. Технологический минимум электростанции — минимальная нагрузка электростанции, обеспечивающая безопасное для персонала, оборудования, потребителя и окружающей среды состояние работы электростанции, включающая в себя технический минимум собственного оборудования и минимально необходимую нагрузку, обеспечивающую технологический минимум потребителей).

Статическая нагрузка по частоте

Статической характеристикой эл. приёмника по частоте называется зависимость меж мощностью, потребляемой эл. приёмником и частотой:

. мощность нагрузки.

3 группы эл. приёмников:

1) эл. приёмники, у которых Р не зависит от частоты:

при ;

2) эл. приёмники, у которых Р зависит от частоты в первой степени

, где коэффициент пропорциональности. Это СД и АД с постоянным моментом на валу. , ;

3) эл. приёмники, у которых потребляемая мощность зависит от частоты во второй и выше степени:

, где Это АД с переменным моментом на валу (вентиляторного типа).

В каждом узле нагрузки есть эл. приемники всех трёх типов. Можно построит эквивалентную статическую характеристику по частоте узла нагрузки, либо района эн. системы, либо всей энергосистемы в целом. Эквивалентные статические характеристики нагрузки определяются той группой электроприёмников которая составляет большее количество. В современных эл. эн. системах наибольшее кол-во-эл. приёмники второй группы. По этому эквивалентная статическая характеристика нагрузки в пределах

от номинальных значений считаются соответствующими второй группе эл. приёмников, т.е. считаются линейными. Наклон этих характеристик зависит от удельного состава эл. приёмников различных групп для рассматриваемого района эн. системы.

Статические характеристики по частоте называют также регулирующим эффектом нагрузки (РЭН). РЭН является различным для различных эн. систем, для различных узлов нагрузки, для одного узла или системы но в разное время суток.

с . Это положительно для поддержания частоты и по этому называется РЭН.

Рассмотрим некоторую эквивалентную характеристику для некоторой эн. системы.

Допустим, что к этой системе произошло подключение нового объема эл. приёмников. Предположим при этом что процентное соотношение меж приемниками различных типов не изменилось. При изменении состава эл. приёмников изменяется наклон статической характеристики нагрузки. Наклон определяется статическим коэффициентом нагрузки, который в о.е.:

.

Определим

экспериментальным путём (для эн. системы). Обычно . Это значит что при . Эквивалентную статическую характеристику нагрузки записывают в виде уравнения: , где , . Если известно графическая зависимость меж и f то по этой зависимости легко определить .