Синтез и анализ обучаемой модели процесса формирования активной мощности гидроагрегата Волжской ГЭС, страница 3

·  возможность задания мощности как от индивидуальных устройств управления, так и от подсистемы ГРАМ;

·  автоматическое поддержание комбинаторной зависимости поворотно-лопастной гидротурбины при изменении нагрузки и напора.

При работе агрегата в переходных режимах должны быть выполнены следующие требования:

·  при пуске агрегата должны быть обеспечены автоматическое открытие направляющего аппарата до пускового открытия и автоматическая установка заданной частоты вращения с перерегулированием не более 1%, а также восстановление комбинаторной зависимости поворотно-лопастной турбины;

·  при нормальном останове агрегата должна быть выполнена с заданной скоростью автоматическая разгрузка агрегата до холостого хода, а после отключения генераторного выключателя — полное закрытие направляющего аппарата;

·  при выполнении операций по останову агрегата с поворотно-лопастной турбиной должен быть обеспечен разворот лопастей на пусковой угол;

·  при аварийном останове агрегата должна производиться ускоренная разгрузка до холостого хода;

·  при поступлении сигнала перевода в режим СК должны быть обеспечены разгрузка агрегата по активной мощности и полное закрытие направляющего аппарата и его открытие выше открытия холостого хода при поступлении сигнала вывода из режима СК;

·  при сбросе нагрузки с агрегата должно быть обеспечено закрытие направляющего аппарата с максимальной скоростью и приведение частоты вращения ротора агрегата к номинальному значению без колебаний частоты;

·  при сбросе нагрузки с агрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной во избежание недопустимого разрежения под рабочим колесом должно быть обеспечено недозакрытие направляющего аппарата.

Структура регулятора определяется требованиями оптимального качества процесса регулирования заданного параметра: частоты или активной мощности. Для получения требуемого качества в большинстве случаев достаточным является использование стандартных ПИ- и ПИД-законов регулирования. Не исключено, однако, использование и более сложных, в том числе и с адаптацией, законов регулирования, что должно быть отражено в ТЗ на разработку конкретной АСУ ТП [3,4].

Комбинаторная зависимость задает угол поворота лопаток рабочего колеса в зависимости от степени открытия направляющего аппарата для каждого фиксированного напора. Они реализуются с помощью механических или электрических преобразователей. Ошибка в том, что на самом деле каждый агрегат имеет свои отличительные особенности, которые влияют как на саму величину КПД, так и на выбор оптимальных параметров регулирования. Среди прочих параметров можно выделить существенное отклонение от проектных размеров водоводного тракта, различие в зазорах между лопастями рабочего колеса и камерой, а также наличие расхождения между расчетными и фактическими значениями открытия направляющего аппарата и угла разворота лопастей рабочего колеса. И это в очередной раз доказывает, что параметры регулирования, полученные по рассчитанной комбинаторной зависимости, оптимальными для каждого агрегата не являются. На рисунке 2 изображены реальная зависимость угла разворота лопастей рабочего колеса от степени открытия направляющего аппарата и теоретическая.

Рисунок 2 - Зависимость угла установки лопастей рабочего колеса от положения лопаток направляющего аппарата гидроагрегата № 19 Волжской ГЭС (сплошная линия) и комбинаторная зависимость (штриховая линия)

Проведенные эксперименты подтверждают, что при переходе на ручное регулирование на каждом агрегате за счет индивидуальной оптимизации параметров можно получить 1-2% дополнительной мощности. Однако указанный способ предполагает использовать метод подбора для нахождения комбинаторной зависимости и других параметров системы, что усложняет задачу и замедляет процесс модернизации системы.