Создание математической модели и алгоритма адаптивного управления гидроагрегата. Создание макета адаптивной системы управления гидроагрегата и проведение испытаний (Научное обоснование критериев оптимальности, принципов и методов, на базе которых Заявитель предлагает выполнять работу), страница 4

,                                                                                                                (3)

где используют оценку параметра , найденную из условия, что максимальное значение к.п.д. натурной турбины равно максимальному значению к.п.д. турбины по заводской эксплуатационной характеристике при соответствующем напоре.  

Оценку к.п.д. турбины  вычисляют по формуле:

,                                                                                                (4)

где  - к.п.д. генератора.

Анализ натурных энергетических испытаний. В результате натурных энергетических испытаний гидроагрегатов №№ 9, 11, 16, 18, 19 и 22, выполненных специалистами «Фирма ОРГРЭС» в 2006÷2010 гг., было установлено, что индивидуальные комбинаторные зависимости гидроагрегатов отличаются от заводской комбинаторной зависимости, используемой в системах управления гидроагрегатами (до 1,5° по углу установки лопастей). При этом оказалось, что оптимальные значения индивидуальных индексных к.п.д. турбин этих гидроагрегатов отличаются на 0,7÷1,5% от значений индексных к.п.д., обеспечиваемых штатными комбинаторными зависимостями этих турбин. Эти отличия находятся в пределах погрешностей вычислений индексного к.п.д. по формуле (2), обусловленных погрешностями измерений активной мощности и (особенно) перепада давления в расходомерном створе. Поэтому был сделан вывод, что указанные гидроагрегаты работают в окрестности оптимальных режимов и перенастраивать комбинаторные зависимости не нужно. На рис. 5, рис.6 и рис. 7 приведены графики изменения индексных к.п.д. турбин гидроагрегатов №№  9, 11 и 22, полученные по результатам энергетических испытаний.

Рис. 5. Зависимость индикаторного к.п.д. турбины гидроагрегата № 9 от открытия

НА (%) при напоре 22,9 м:

· - результаты натурных энергетических испытаний (при ручном управлении);

Штриховая  линия - оптимальные значения индикаторного к.п.д.;

Сплошная линия - рабочая характеристика (обеспечивается штатной САУ).

Рис. 6. Зависимость индикаторного к.п.д. турбины гидроагрегата № 11 от открытия

НА (%) при напоре 23,8 м:

· - результаты натурных энергетических испытаний (при ручном управлении);

Штриховая  линия - оптимальные значения индикаторного к.п.д.;

Сплошная линия - рабочая характеристика (обеспечивается штатной САУ).

Рис. 7. Зависимость индикаторного к.п.д. турбины гидроагрегата № 22 от открытия

НА (%) при напоре 18,1 м:

· - результаты натурных энергетических испытаний (при ручном управлении);

Штриховая  линия - оптимальные значения индикаторного к.п.д.;

Сплошная линия - рабочая характеристика (обеспечивается штатной САУ).

Однако в режимах работы с оптимальными значениями индексного к.п.д. увеличение активной мощности гидроагрегатов (по сравнению со штатными режимами) оказалось более существенным: от 2,5  до 15,0 МВт (рис. 8, рис. 9 и рис.10).

Рис. 8. Зависимость активной мощности (МВт) гидроагрегата № 9 от открытия

НА (%) при напоре 22,9 м:

· - результаты натурных энергетических испытаний (при ручном управлении);

Штриховая  линия - огибающая максимальных значений активной мощности,                   полученных при испытаниях ГА;

Сплошная линия - рабочая характеристика (обеспечивается штатной САУ).

Рис. 9. Зависимость активной мощности (МВт) гидроагрегата № 11 от открытия

НА (%) при напоре 23,8 м:

· - результаты натурных энергетических испытаний (при ручном управлении);

Штриховая  линия - огибающая максимальных значений активной мощности,                   полученных при испытаниях ГА;

Сплошная линия - рабочая характеристика (обеспечивается штатной САУ).

Рис. 10. Зависимость активной мощности (МВт) гидроагрегата № 22 от открытия

НА (%) при напоре 18,1 м:

· - результаты натурных энергетических испытаний (при ручном управлении);

Штриховая  линия - огибающая максимальных значений активной мощности,                   полученных при испытаниях ГА;

Сплошная линия - рабочая характеристика (обеспечивается штатной САУ).