×
11.03.2019
219.016.ddb6

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АКТИВНОЙ МОЩНОСТЬЮ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002464438
Дата охранного документа
20.10.2012
Аннотация: Способ относится к области газотурбинного двигателестроения. В способе управления активной мощностью электростанции, включающем замер текущего значения активной мощности, передаваемой в сеть электростанцией, и частоты вращения свободной турбины, вычисление отклонения от заданного, вычисление величины уставки по частоте вращения свободной турбины и дальнейшее формирование управляющего воздействия на дозатор топлива, дополнительно задают величины ограничений мощности и управляющее воздействие на дозатор формируют с учетом этих ограничений. Изобретение позволяет повысить качество управления при работе электростанции в сети большой мощности при малых значениях отклонения текущей величины активной мощности. 3 ил.

Способ относится к области газотурбинного двигателестроения и может найти использование в электронных системах автоматического управления газотурбинными двигателями со свободной турбиной, применяемых в составе газотурбинных установок для привода электрогенераторов газотурбинных электростанций.

Известен способ управления активной мощностью электрогенератора, согласно которому определяют рассогласование частоты сети и частоты электрогенератора как разницу измеренного значения фактической мощности генератора Ртек и заданной мощности, умноженную на коэффициент регулирования по мощности, затем формируют сигнал на исполнительный орган управления частотой турбогенератора, пропорциональный рассогласованию частоты сети и частоты электрогенератора [Павлов Г.М., Меркурьев Г.В. Автоматика энергосистем. Санкт-Петербург: Издательство «Папирус», 1996 г., стр.229].

Однако в известном способе не формализовано формирование управляющего воздействия на дозатор топлива, т.к. он ориентирован на измерение частоты вырабатываемого тока на клеммах генератора, а не датчика частоты вращения привода генератора, что вносит ошибку при измерении тока и снижает качество регулирования. Данный способ не учитывает особенности управления газотурбинным приводом, пропорциональный закон управления не позволяет поддерживать заданный режим активной мощности с требуемой точностью.

Наиболее близким к заявляемому является способ управления активной мощностью электростанции, включающий замер текущего значения активной мощности Ртек, передаваемой в сеть электростанции, и частоты вращения свободной турбины nст, вычисление отклонения Ртек от заданного Рзад (ΔP), вычисление величины уставки по частоте вращения свободной турбины nст уст и дальнейшее формирование управляющего воздействия на дозатор топлива (Патент РФ №2383755, F02C 9/00, 2010 г.).

Однако известный способ не обеспечивает высокого качества управления при работе электростанции в сети большой мощности при малых значениях отклонения ΔP и наличии ошибки измерения текущего значения активной мощности Ртек.

Техническая задача заключается в повышении качества управления при работе электростанции в сети большой мощности при малых значениях отклонения текущей величины активной мощности от заданной путем формирования управляющего воздействия на дозатор с учетом ΔP после превышения ΔP порогового значения ΔPвкл и формирования управляющего воздействия без учета ΔP после снижения ΔP ниже порогового значения ΔPвыкл.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе управления активной мощностью электростанции, включающем замер текущего значения активной мощности Ртек, передаваемой в сеть электростанцией, и частоты вращения свободной турбины nст, вычисление отклонения Ртек от заданного Рзад (ΔP), вычисление величины уставки по частоте вращения свободной турбины nст уст и дальнейшее формирование управляющего воздействия на дозатор топлива, величину nст уст вычисляют по формуле:

nст уст=kc×fycт+kp×ΔP',

где kc - коэффициент, связывающий частоту вращения генератора и частоту вращения свободной турбины nст;

fуcт - уставка по частоте сети электростанции;

kp - коэффициент регулирования по мощности,

ΔP' - величина отклонения Ртек от заданного Рзад, равная 0 или ΔP,

при этом дополнительно задают величины ΔPвклверх, ΔPвыклверх, ΔPвклниз, ΔPвыклниз, а управляющее воздействие на дозатор формируют с учетом ΔP в момент, когда ΔP>ΔPвклверх или ΔP<ΔPвклниз, и без учета ΔP - в момент, когда ΔP<ΔPвыклверх или ΔP>ΔPвыклниз, где

ΔPвклверх - верхнее пороговое значение включения ΔP, при достижении которого ΔP' становится равным ΔP;

ΔPвыклверх - верхнее пороговое значение выключения ΔP, при достижении которого ΔP' становится равным 0;

ΔPвклниз - нижнее пороговое значение включения ΔP, при достижении которого ΔP' становится равным ΔP;

ΔPвыклниз - нижнее пороговое значение выключения ΔP, при достижении которого ΔP' становится равным 0.

Дополнительное введение пороговых значений величины отклонения ΔP, при переходе через которые начинается формирование управляющего воздействия на дозатор топлива с учетом ΔP или без учета ΔP, позволяет значительно улучшить качество управления электростанцией, повысить статическую и динамическую точности поддержания заданной активной мощности.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства, реализующего заявляемый способ.

На фиг.2, 3 показаны графики изменения активной мощности по времени процесса при осуществлении заявляемого способа, где

Рном - номинальное значение активной мощности, выдаваемой электростанцией.

Блок 1 является блоком вычисления отклонения Ртек от заданного Рзад (ΔP).

Блок 2 осуществляет сравнение ΔP с ΔPвклверх (например, 0,6% Рном). При ΔP>ΔPвклверх блок 2 формирует сигнал I1=1.

Блок 3 осуществляет сравнение ΔР с ΔPвыклверх (например, 0,2% Рном) и при условии ΔP<ΔPвыклверх формирует сигнал I2=1.

Блок 4 выполняет сравнение ΔP с ΔPвыклниз (например, - 0,2% Рном) и при ΔP>ΔPвыклниз формируют сигнал I3=1.

Блок 5 выполняет сравнение ΔP с ΔPвклниз (например, - 0,6% Рном), который при ΔP<ΔPвклниз формирует сигнал I4=1.

Блок 6 - логическое устройство «И» с выходным сигналом I5.

Блок 7 - логическое устройство «И» с выходным сигналом I6.

Блоки 8, 9, и 10 - логические устройства «ИЛИ» с выходными сигналами I7, I8, I9 соответственно.

Блоки 11, 12 - умножающие. Блок 11 осуществляет умножение величины ΔP на значение логического сигнала I9 (1 или 0), поступающего с блока (ΔP').

Блок 12 осуществляет операцию умножения kp×ΔP'.

Блок 13 - блок вычисления величины уставки по частоте вращения свободной турбины nст уст=kc×fycт+kp×ΔP'.

Блок 14 - блок вычисления ошибки поддержания nст (Δnст=nст уст-nст).

Блок 15 - блок формирования управляющего воздействия на дозатор топлива.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

В зависимости от значения ΔP в блоках 2-10 формируется и фиксируется логический сигнал I9=1 либо в момент превышения ΔP величины ΔPвклверх (фиг.2, участок II), либо в момент уменьшения ΔP ниже величины ΔPвыклниз (фиг.3, участок IV). При наличии сигнала I3=1 сигналы I5 и I8 «сбрасываются». По сигналу I1=1 блок 8 и блок 6 формируют сигнал I7=1, при наличии которого информация о величине ΔP поступает в блок 10, который по сигналам I7=1 и I8=1 формирует сигнал I9.

В момент снижения величины ΔP меньше ΔPвыклверх (фиг.2, участок III), либо в момент превышения ΔP величины ΔPвыклниз (фиг.3, участок I) значение логического сигнала I9 формируется и фиксируется как 0 (I9=0).

I9 фиксируется и принимает значение 1 при выполнении условий:

ΔP>ΔPвклверх или ΔP<ΔPвклниз; I9=1.

I9 фиксируется и принимает значение 0 при выполнении условий:

ΔP<ΔPвыклверх или ΔP>ΔPвыклниз; I9=0.

Далее блок 11 осуществляет умножение значения ΔP на величину логического сигнала I9 (1 или 0). При I9=0 величина ΔP принимает нулевое значение (ΔP'=0).

При I9=1 величина ΔP'=1, при этом выходной логический сигнал с блока 11 поступает на вход блока 12, с выхода которого сигнал о величине nст уст поступает на вход блока 14, который выдает сигнал о величине Δnст, в величине nст уст поступает на вход блока 14, который выдает сигнал о величине Δnст, в зависимости от этого сигнала блок 15 формирует управляющее воздействие на дозатор топлива пропорционально Δnст, что позволяет поддерживать величину активной мощности электростанции с необходимой точностью.

Способ управления активной мощностью электростанции, включающий замер текущего значения активной мощности Р, передаваемой в сеть электростанцией, и частоты вращения свободной турбины n, вычисление отклонения Р от заданного Р (ΔР), вычисление величины уставки по частоте вращения свободной турбиныn и дальнейшее формирование управляющего воздействия на дозатор топлива,отличающийся тем, чтовеличину n вычисляют по формулеn=k·f+k·ΔP',где k - коэффициент, связывающий частоту вращения генератора и частоту вращения свободной турбины n;f - уставка по частоте сети электростанции;k - коэффициент регулирования по мощности;ΔР' - величина отклонения Р от заданного Р, равная 0 или ΔР,при этом дополнительно задают величины ΔР , ΔР , ΔР , ΔР , а управляющее воздействие на дозатор формируют с учетом ΔР в момент, когда ΔP>ΔР  или ΔP<ΔР , и без учета ΔР - в момент, когда ΔP<ΔР  или ΔР>ΔР , гдеΔР  - верхнее пороговое значение включения ΔР, при достижении которого ΔР' становится равным ΔР;ΔР  - верхнее пороговое значение выключения ΔР, при достижении которого ΔР' становится равным 0;ΔР  - нижнее пороговое значение включения ΔР, при достижении которого ΔР' становится равным ΔР;ΔР  - нижнее пороговое значение выключения ΔР, при достижении которого ΔР' становится равным 0.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-40 из 66.
10.04.2019
№219.017.0119

Компрессор газотурбинного двигателя

Изобретение относится к компрессорам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения и позволяет повысить надежность и КПД компрессора газотурбинного двигателя. В компрессоре газотурбинного двигателя с лопатками поворотного направляющего аппарата, установленными внешними цапфами в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002257493
Дата охранного документа: 27.07.2005
10.04.2019
№219.017.0122

Камера сгорания газотурбинной установки

Камера сгорания газотурбинной установки выполнена с наружным и внутренним корпусами, а также с жаровыми трубами, в головках которых установлены воздушные завихрители и соосно им газовые топливные форсунки, закрепленные на наружном корпусе камеры сгорания. Воздушный завихритель выполнен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002250416
Дата охранного документа: 20.04.2005
10.04.2019
№219.017.0124

Двухвальный газотурбинный двигатель

Двухвальный газотурбинный двигатель содержит компрессор низкого давления с силовым разделительным корпусом и компрессор высокого давления с поворотным входным направляющим аппаратом и с ротором, установленным на подшипнике со стороны первого рабочего колеса компрессора высокого давления. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002250386
Дата охранного документа: 20.04.2005
10.04.2019
№219.017.017c

Ротор многоступенчатой турбины

Изобретение относится к энергетическому и транспортному машиностроению и может быть использовано в турбинах авиационных двигателей и газотурбинных установках наземного применения. Ротор многоступенчатой турбины выполнен с дисками, расположенными консольно относительно опор и стянутыми с валом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002230195
Дата охранного документа: 10.06.2004
10.04.2019
№219.017.0190

Газотурбинный двигатель с двухступенчатой газовой турбиной

Газотурбинный двигатель с двухступенчатой газовой турбиной имеет между установочными фланцами ступиц дисков первой и второй ступеней радиальный кольцевой выступ вала с цилиндрическими перемычками. Радиальный кольцевой выступ вала в поперечном сечении выполнен -образным. Кольцевая цилиндрическая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002224892
Дата охранного документа: 27.02.2004
10.04.2019
№219.017.01ae

Камера сгорания газотурбинного двигателя

Камера сгорания, относящаяся к конструкциям кольцевых камер сгорания, содержит корпус, в нем кольцевую жаровую трубу, включающую две отстоящие друг от друга кольцевые оболочки, соединенные между собой в передней по потоку части этой жаровой трубы фронтовым устройством, включающим топливные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02226652
Дата охранного документа: 10.04.2004
10.04.2019
№219.017.01c7

Компрессор газотурбинного двигателя

Изобретение относится к компрессорам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности и кпд за счет снижения уровня напряжений в зоне концентраторов, снижения веса дисков и паразитных утечек воздуха....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002225538
Дата охранного документа: 10.03.2004
10.04.2019
№219.017.01e2

Высокотемпературная газовая турбина

Высокотемпературная газовая турбина содержит сопловые лопатки, перья которых разделены ребрами на радиальные полости, на выходе сообщающиеся с проточной частью турбины. Сопловые лопатки установлены верхними полками в наружном кольце и образуют с ним переднюю и заднюю замкнутые полости, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002211926
Дата охранного документа: 10.09.2003
10.04.2019
№219.017.01e4

Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель содержит компрессор, камеру сгорания, турбину привода компрессора, узел соединения валов турбины и компрессора с резьбовой втулкой. Резьбовая втулка установлена внутри вала турбины, который с помощью шлиц размещен внутри вала компрессора. На резьбовом хвостовике втулки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002211936
Дата охранного документа: 10.09.2003
10.04.2019
№219.017.0a56

Ротор турбины газотурбинного двигателя

Ротор турбины газотурбинного двигателя содержит диск с закрепленной на нем болтом роторной деталью. Контровочный замок болта зафиксирован относительно осевого выступа роторной детали. В осевом выступе роторной детали выполнены радиальные пазы с тангенциально расположенным по отношению к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02162947
Дата охранного документа: 10.02.2001
Показаны записи 11-18 из 18.
11.03.2019
№219.016.dba6

Способ зажигания мощной газоразрядной лампы

Изобретение относится к области светотехники. Технический результат - увеличение количества циклов включения - выключения и увеличение срока службы мощных газоразрядных ламп за счет создания режима «мягкого» формирования катодного пятна. Указанный технический результат достигается тем, что в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002422940
Дата охранного документа: 27.06.2011
10.04.2019
№219.017.0924

Установка для обеззараживания воздуха в вагонах метрополитена

Изобретение относится к обеззараживанию воздуха в пассажирских вагонах метрополитена. Установка для обеззараживания воздуха содержит открытый сверху корпус с углублением, в котором посредством виброгасящих элементов закреплена бактерицидная УФ лампа. УФ лампа расположена в углублении корпуса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002445122
Дата охранного документа: 20.03.2012
09.05.2019
№219.017.4f68

Способ управления газотурбинным двигателем на режимах разгона и дросселирования

Способ управления газотурбинным двигателем на режимах разгона и дросселирования включает измерение частоты вращения n и ускорения n  ротора турбокомпрессора, измерение температуры воздуха Твх* на входе в турбокомпрессор, вычисление приведенной по температуре воздуха на входе в турбокомпрессор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002403419
Дата охранного документа: 10.11.2010
14.06.2019
№219.017.82ef

Устройство высокоточной оценки несущей частоты сигнала в широкополосных системах связи

Изобретение относится к области радиотехники, в частности, к устройствам частотной синхронизации широкополосного сигнала (ШПС) в системах радиосвязи и сотовых системах связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (Code Division Multiple Access – CDMA). Технический результат –...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691380
Дата охранного документа: 13.06.2019
20.06.2019
№219.017.8d60

Способ высокоточной оценки несущей частоты сигнала в широкополосных системах связи

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способам и устройствам частотной синхронизации широкополосного сигнала (ШПС) в системах радиосвязи и сотовых системах связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (Code Division Multiple Access – CDMA). Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691972
Дата охранного документа: 19.06.2019
29.06.2019
№219.017.9ec3

Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель содержит компрессор с установленными со стороны входа поворотными направляющими аппаратами и с расположенными ниже по потоку клапанами перепуска воздуха, с расположенным между ними кольцевым коллектором. Кольцевой коллектор соединен на входе с проточной частью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002324063
Дата охранного документа: 10.05.2008
29.06.2019
№219.017.a052

Способ защиты газотурбинного двигателя при помпаже на запуске

Способ относится к защите газотурбинного двигателя при помпаже на запуске. Техническая задача изобретения заключается в повышении надежности защиты компрессора газотурбинного двигателя за счет обнаружения его неустойчивой работы на ранних стадиях режима запуска. Сущность изобретения заключается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002403454
Дата охранного документа: 10.11.2010
04.07.2019
№219.017.a51b

Способ определения погасания камеры сгорания газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области управления газотурбинными двигателями, используемыми в качестве силовых агрегатов в газовой и энергетических отраслях. Способ заключается в том, что измеряют основные параметры, характеризующие работу двигателя и сравнивают с уставками. В момент включения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693338
Дата охранного документа: 02.07.2019
+ добавить свой РИД