Программа испытаний макета адаптивной системы автоматического управления активной мощностью гидроагрегата Волжской ГЭС

Проект

«Утверждаю» Директор ВПИ (филиал) ГОУ ВПО ВолгГТУ ______________Каблов В.Ф. «_____»___________ 2010 г.

«УТВЕРЖДАЮ» Главный инженер Филала ОАО «РусГидро»- Волжская ГЭС»  Талагаев С.А. «» 2010 г.

ПРОГРАММА ИСПЫТАНИЙ

макета адаптивной системы автоматического управления активной мощностью

гидроагрегата Волжской ГЭС

1. Цели испытаний:

1. Анализ применимости предлагаемой математической модели гидроагрегата для определения текущих значений индексного к.п.д. и активной мощности по результатам измерений статического напора, перепада давления в расходомерном створе спиральной камеры, открытия направляющего аппарата и угла разворота лопастей рабочего колеса;

2. Анализ применимости предлагаемого алгоритма адаптивного управления активной мощностью с автоматической коррекцией комбинаторной зависимости в микропроцессорной системе управления ПТК «Овация» фирмы ООО «Эмерсон»;

3. Сравнение рабочих характеристик макета адаптивной системы управления с характеристиками штатной системы управления активной мощностью гидроагрегата при разных нагрузках на генератор.

2. Измеряемые величины и используемая аппаратура.

Определяются по данным ПТК «Овация» с дискретностью 0,1 секунды следующие величины:

2.1. Переменные состояния штатной системы управления:

2.1.1. Задание штатной САУ − требуемые значения активной мощности, МВт;

2.1.2. Угол разворота лопастей рабочего колеса (РК), формируемый комбинатором, град.;

2.1.3. Управляющее (входное) воздействие на ЭГП сервомотора открытия направляющего аппарата (НА), формируемое ПИД-регулятором;

2.1.4. Активная мощность генератора, МВт;

2.1.5. Угол разворота лопастей РК, град.;

2.1.6. Открытие НА по величине перемещения штока сервомотора НА, мм;

2.1.7. Открытие НА, %;

2.1.8. Перепад давления в расходомерном створе спиральной камеры;

2.1.9. Статический напор воды;

2.1.10. Биение вала;

2.1.11. Амплитуда вертикальной вибрации крышки турбины.

2.2. Переменные состояния макета адаптивной системы управления:

2.2.1. Угол разворота лопастей РК, формируемый комбинатором;

2.2.2. Управляющее (входное) воздействие на ЭГП сервомотора открытия НА;

2.2.3. Активная мощность генератора, МВт;

2.2.4. Угол разворота лопастей РК, град.;

2.2.5. Открытие НА, %;

2.2.6. Перепад давления в расходомерном створе спиральной камеры.

Измерения выполняет персонал Волжской ГЭС.

3. Режимы испытаний.

            3.1. Экспериментальные исследования работы штатной системы управления.

3.1.1. Агрегат работает в сети в штатном режиме и используется в качестве приоритетного при перераспределении нагрузки между агрегатами станции с помощью ГРАМ.

3.1.2. Исследования выполняют в переходных процессах вывода агрегата из режима работы без нагрузки (на подсинхронной частоте вращения ротора) в установившийся режим с заданной нагрузкой при 2÷3 значениях напора воды в диапазоне от минимального до максимального для периода времени, в котором проводятся испытания. При этом для каждого фиксированного напора воды устанавливают 4÷6 значений нагрузки на генератор (в диапазоне от минимальной нагрузки до максимальной).

3.1.3. На каждой нагрузке по данным ПТК «Овация» производят измерения всех переменных штатной САУ (п. 2.1) в переходных процессах вывода агрегата в установившийся режим из режима работы без нагрузки (на подсинхронной частоте вращения ротора) и при ступенчатом изменении нагрузки. Всего выполняют 15÷18 экспериментов.

3.1.4. Эксперименты выполняют сотрудники Волжской ГЭС с участием специалистов Исполнителя при совпадении штатных режимов работы агрегата по данным ПТК «Овация» с условиями, указанными в пп. 3.1.2 и 3.1.3.

            3.2. Экспериментальные исследования макета адаптивной системы управления.

3.2.1. Агрегат работает в сети в штатном режиме и используется в качестве приоритетного при перераспределении нагрузки между агрегатами станции с помощью ГРАМ.

3.2.2. Макет адаптивной системы управления формирует управляющие воздействия, которые на сервомоторы не подают, и вычисляет с помощью математической модели гидроагрегата значения переменных состояния гидроагрегата (указанные в п. 2.2).

3.2.3. Исследования выполняют в переходных процессах вывода агрегата из режима работы без нагрузки (на подсинхронной частоте вращения ротора) в установившийся режим с заданной нагрузкой при 3÷4 значениях напора воды в диапазоне от минимального до максимального для периода времени, в котором проводятся испытания. При этом для каждого фиксированного напора воды устанавливают 6÷8 значений нагрузки на генератор (в диапазоне от минимальной нагрузки (10÷30 МВт) до максимальной).

3.2.4. На каждой нагрузке по данным ПТК «Овация» производят измерения всех переменных штатной САУ и макета адаптивной системы управления (п. 2.1 и п 2.2) в переходных процессах вывода агрегата в установившийся режим из режима работы без нагрузки (на подсинхронной частоте вращения ротора) и при ступенчатом изменении нагрузки. Всего выполняют 6 экспериментов на стадии отладки и 60 экспериментов (по 3 эксперимента при каждой нагрузке на каждом напоре) на стадии исследования характеристик макета адаптивной системы управления.

3.2.5. Эксперименты выполняют сотрудники Волжской ГЭС совместно со специалистами Исполнителя при совпадении штатных режимов работы агрегата по данным ПТК «Овация» с условиями, указанными в пп. 3.2.3 и 3.2.4.

4. Особые требования к режимам.

Во время испытаний коэффициент мощности на испытуемом агрегате по возможности поддерживается постоянным, равным 1.

5. Аварийная готовность.

Гидроагрегат постоянно готов к несению номинальной нагрузки.

6. Подготовительные работы.

6.1. Ревизия точек отбора давления из расходомерного створа спиральной камеры. Трубки отбора давления должны быть оборудованы исправными запорными вентилями для подключения датчика перепада давления.

6.2. Установка датчика перепада давления и подключение его к ПТК «Овация». Подготовительные работы выполняются персоналом Волжской ГЭС.

7. При заключении договора на НИР в предлагаемый проект программы испытаний могут вноситься дополнения и изменения.

Научный руководитель НИР

Зав. кафедрой автоматики, электроники

и вычислительной техники, д.т.н.                                                           Гольцов А.С.