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 8

4.3.6. Передачу в ПТК «Овация» для архивирования текущих значений управляющих воздействий на ЭГП приводов лопаток НА и лопастей РК, напора, активной мощности, угла установки лопастей РК турбины, открытия НА, перепада давления в расходомерном створе и оценки математического ожидания перепада давления.

Реализуют предложенный алгоритм адаптивного управления модернизацией штатной микропроцессорной системы управления частотой и активной мощностью, в которой заменяют только алгоритм формирования управляющих воздействий на ЭГП приводов лопаток НА и лопастей РК. При этом сохраняются все ограничения, блокировки и сигнализация об отклонениях от нормального режима работы системы, используемые в штатной системе управления частотой и активной мощностью.

Алгоритм адаптивного управления формирует плавно изменяющиеся траектории открытия НА и разворота лопастей РК и, поэтому, уменьшает в переходных режимах силы инерции и пиковые уровни вибрации основных узлов турбины. За счет этого уменьшится вероятность появления усталостных повреждений деталей турбин и уменьшится вероятность вывода гидроагрегатов в ремонт до окончания планового межремонтного периода работы.

4.4. Обоснование возможности применения математической модели для диагностики технического состояния гидроагрегата

4.4.1. По величине отклонения индексного к.п.д. от заводской характеристики судят о техническом состоянии гидроагрегата. Для определения индексного к.п.д. периодически выполняют натурные энергетические испытания гидроагрегатов.

После внедрения предлагаемой адаптивной системы управления можно исключить натурные энергетические испытания гидроагрегатов. Непрерывный контроль индексного к.п.д. каждого гидроагрегата можно выполнять по формуле (2) с использованием текущих значений математического ожидания перепада давления , формируемых адаптивной системой управления, и измеренных значений активной мощности .

4.4.2. В предлагаемой адаптивной системе управления используют обученную математическую модель гидроагрегата. Числовые значения параметров этой модели получают в процессе управления с учетом индивидуальных особенностей каждого гидроагрегата.

Такую обученную модель гидроагрегата можно применять в алгоритмах диагностики технического состояния каждого гидроагрегата, например, с помощью диагностических карт Шьюхерта, которые позволяют обнаруживать неисправность на ранней стадии ее зарождения. Для этого текущие значения параметров модели, полученные в системе адаптивного управления, передают систему диагностики технического состояния гидроагрегата, в базе данных которой хранятся номинальные значения этих параметров, соответствующие исправному гидроагрегату. Полученную информацию используют для составления диагностических карт Шьюхерта по каждому параметру.

5. Ожидаемые технико-экономические результаты

5.1. Оценка технической эффективности реализации адаптивного управления

активной мощностью гидроагрегатов

Анализ предлагаемого алгоритма адаптивного управления активной мощностью выполнен математическим моделированием с использованием результатов измерений управляющих воздействий, влияющих факторов и переменных состояния гидроагрегатов №№ 9, 11, 16, 18, 19 и 22, полученных при натурных энергетических испытаниях, и в переходных режимах работы гидроагрегатов №№ 8, 19 и 22 со штатными системами управления. Результаты управления гидроагрегатами №№ 8, 19 и 22 штатными системами управления сравнивались с результатами управления этими гидроагрегатами в тех же условиях с помощью предлагаемого адаптивного алгоритма управления.

При анализе эффективности сравниваемых систем управления использовались результаты имитационного моделирования текущих значений перепадов давления в расходомерном створе спиральной камеры, создаваемых (в одних и тех же условиях) штатной системой управления и предлагаемой адаптивной системой управления.

В результате моделирования были получены следующие результаты: