Адаптивное управление активной мощностью гидроагрегата с поворотно-лопастной турбиной

F03B 15/16

АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ АКТИВНОЙ МОЩНОСТЬЮ ГИДРОАГРЕГАТА С ПОВОРОТНО-ЛОПАСТНОЙ ТУРБИНОЙ

Изобретение относится к способам адаптивного управления активной мощностью гидроагрегата (ГА) с поворотно-лопастной турбиной (ПЛТ) и может использоваться в системах автоматического управления ГА.

Известен способ управления активной мощностью ГА с ПЛТ, заключающийся в изменении величины открытия направляющего аппарата (НА) и угла установки лопастей рабочего колеса турбины (РК) путем формирования и подачи управляющих воздействий на сервомоторы механизмов открытия направляющего аппарата и разворота лопастей РК. (Кривченко Г.И. Гидравлические машины: Турбины и насосы. - М.: Энергия, 1978 г. - с. 119 - 128). Управляющие воздействия на сервомоторы механизмов открытия НА и разворота лопастей РК формируют по алгоритму, который составляют с применением модели ГА, содержащей комбинаторную зависимость (КЗ) и основное энергетическое уравнение гидроагрегата с ПЛТ. Управляющее воздействие на сервомотор механизма разворота лопастей РК формируют по комбинаторной зависимости (зависимости требуемого угла установки лопастей от статического напора и величины открытия НА турбины). КЗ определяют расчетно-графическим методом,  который основан на выявлении режимов работы турбины с максимальными значениями к.п.д. Для этого при выполнении испытаний для разных напоров и углов разворота лопастей РК определяют серию частных пропеллерных характеристик (ПХ) поворотно-лопастной турбины: - зависимостей к.п.д. от расхода воды через турбину при фиксированных значениях напора и угла разворота лопастей.

Однако расход воды через турбину не измеряют из-за быстрого механического разрушения расходомеров потоком воды. Поэтому КЗ штатных систем автоматического управления (САУ) активной мощностью определяют приближенным расчетно-графическим методом, в котором используют расчетные значения расхода воды через турбину и индексного к.п.д. (Турбины гидравлические. Методы натурных испытаний. ГОСТ 28842-90. - М., 1991г.). Для этого при выполнении натурных энергетических испытаний ГА создают стационарные режимы с разными величинами открытия НА при каждом фиксированном значении угла разворота лопастей РК и каждом напоре. В этих режимах измеряют статический напор , величину открытия НА , угол разворота лопастей РК j, активную мощность , перепад давления в расходомерном створе спиральной камеры (в дальнейшем - перепад давления), вычисляют расчетное значение расхода воды

                                                              (1)

и индексный к.п.д.

,                                                                  (2)

где:  - перепад давления;  -  показатель степени, величину которого для бетонных спиральных камер прямоугольного сечения выбирают из диапазона (0,48¸0,52);  -  параметр, величину которого определяют методом подобия