Основы синтеза адаптивной САУ активной мощности гидроагрегатов ГЭС с поворотно-лопастной турбиной, страница 3

«существующая комбинаторная зависимость близка к оптимальной комбинаторной зависимости. Различие между ними не превышает 0,8¸1,0 градуса по углу разворота лопастей РК или 15¸20 мм по ходу штока сервомотора НА. Это находится в пределах точности определения уточненной комбинаторной зависимости, поэтому перенастраивать штатную комбинаторную зависимость не требуется».

В процессе натурных энергетических испытаниях ГА № 9 были измерены и занесены в архив ПТК «Овация» (с периодом 1 секунда) выходные сигналы штатных датчиков САУ ГА и системы вибромониторинга.  В том числе осуществляли измерения и при изменении угла разворота лопастей при постоянных значениях открытия НА (при переводе ГА в режимы с разными частными ПХ). При этом были созданы установившиеся режимы при углах разворота лопастей, которые отличаются от углов разворота лопастей штатной КЗ на 4¸5 градусов при одинаковых значениях открытия НА. Результаты измерений (10000 точек каждой переменной), приведены на рис. П1¸П5 Приложения.

Результаты измерений активной мощности, открытия НА и угла разворота лопастей РК, выполненные штатными датчиками САУ ГА (рис. П1 и рис. П2), были использованы для определения статической характеристики ГА № 9. При этом функциональная зависимость активной мощности от текущих значений открытия НА и угла разворота лопастей РК была определена в виде многомерной авторегрессионной модели скользящего среднего [4]:

где ,  и  - значения активной мощности, открытия НА и угла разворота лопастей РК, измеренные в дискретные моменты времени  с периодом квантования времени  (, …, ). 

Параметры и число членов ряда этой модели определены с помощью метода наименьших квадратов [4].

На рис. 2 изображена полученная с помощью этого метода многомерная статическая характеристика ГА № 9:  - «зависимость активной мощности от открытия НА и угла разворота лопастей РК при фиксированном действующем напоре».

Рис. 2. Статическая характеристика ГА № 9 при действующем напоре:

«зависимость активной мощности ГА от открытия НА и угла разворота лопастей РК»

(модель ГА № 9 в пространстве состояний)

Эта характеристика - поверхность сложной формы в 3-х мерной декартовой системе координат (в пространстве состояний гидроагрегата). Вдоль вертикальной оси этой системы координат нанесены значения активной мощности, а вдоль координатных осей в горизонтальной плоскости нанесены значения открытия НА и угла разворота лопастей РК. (Такую характеристику многомерного объекта называют моделью объекта в пространстве состояний [5]).

Проекции этой поверхности на координатные плоскости изображены на рис. 3¸5. На этих рисунках точками изображены проекции на координатные плоскости точек статической характеристики ГА, полученных экспериментально (измеренные значения переменных состояния гидроагрегата). Сплошные (синие) линии с символами в виде точек - проекции рабочей статической характеристики ГА, полученной при реализации штатной КЗ.

Рис. 3. Проекция статической характеристики ГА № 9 на координатную плоскость «активная мощность - открытие направляющего аппарата»

На рис. 3 штриховыми линиями изображены частные статические характеристики: «зависимость активной мощности от величины открытия НА при фиксированных (разных) значениях угла разворота лопастей РК» (получены методом наименьших квадратов по экспериментальным данным).

Рис. 4. Проекция статической характеристики ГА № 9 на координатную плоскость «активная мощность - угол разворота лопастей рабочего колеса турбины»

На рис. 4 изображены проекции на координатную плоскость «активная мощность - угол разворота лопастей РК» точек статической характеристики. Штриховыми линиями изображены частные статические характеристики: графики зависимости активной мощности от угла разворота лопастей РК при фиксированных (разных) значениях открытия НА (получены методом наименьших квадратов по экспериментальным данным).