Устройство для моделирования оптимального распределения нагрузки между агрегатами электростанции

Устройство для моделирования оптимального распределения нагрузки между агрегатами электростанции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПЙСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ttt 52692!

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.04.74 (21) 2019653/24 с присоединением заявки № (51) М. Кл."- G 06G 7/62 (53) УДК 681.333(088.8) Опубликовано 30.08.76. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 04.10.76 по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения (=-(71) Заявитель

В. Н. Букин

Тагангрогский радиотехнический институт имени В. Д. Калмыкова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ МЕЖДУ АГРЕГАТАМИ

ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

Изобретение относится к области специализированных аналоговых вычислительных машин, используемых в энергетике и предназначенных для определения оптимальных нагрузок на тепловых электрических станциях в энергосистеме.

Известны устройства (1, 2) для моделирования оптимального распределения нагрузки между агрегатами электростанции.

Первое из известных устройств (1) содержит блоки баланса, выходы которых через операционные усилители без обратной связи соединены со входами интеграторов и со входами функциональных преобразователей, причем выходы интеграторов через функциональные преобразователи подключены ко входам сумматоров. Указанное устройство не позволяет получить оптимальное распределение нагрузок на станции при использовании выпукло-вогнутых расходных характеристик и требуют предварительной обработки исходной информации.

Другое известное устройство (2), являющееся наиболее близким к предложенному техническим решением, содержит блок задания расхода тепла, блок задания мощности электростанции, блок управления, первый выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выходы которого через блок сравнения подключены ко входу второго ключа.

Недостаток указанного устройства состоит в том, что при его использовании требуется вводить помимо расходных характеристик агрегатов заранее рассчитанные приведенные экономические характеристики агрегатов, т. е. производить предварительную обработку исходной информации, что связано с усложне1О нием эксплуатации устройства.

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач и упрощение эксплуатации устройства.

Цель достигается тем, что предложенное

15 устройство содержит последовательно соединенные блоки моделирования расхода тепла, первые и вторые входы которых подключены ко второму выходу блока управления, третьи входы соединены с выходом второго ключа, 20 причем первые и вторые выходы каждого предыдущего блока моделирования расхода тепла подключены соответственно к четвертому и пятому входам каждого последующего блока моделирования расхода тепла, третий

25 выход первого блока моделирования расхода тепла подключен ко входу блока задания расхода тепла, выход которого подключен к четвертому входу первого блока моделирования расхода тепла, выход блока задания

ЗО мощности электростанции подключен к ше526921

Р,2 = й,t, (О (t, (nT)

Р1 2,з — k tä (О- 8з,(й Т)ь (7) при ограничениях

P44.Р, 4Р4 при ограничениях

P5 %+ P6 P5

Pf...4 ((Р1. 5 Р ) - Рь..4

Р, = ФА (О (t, (т) стому входу последнего блока моделирования расхода тепла, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам первого ключа.

В свою очередь, блок моделирования рас- 5 хода тепла содержит генератор пилообразно- где Р; — нагрузка i-ro агрегата; го напряжения, генератор дискретно еозра- Г„(Pi,2...>) — минимум расхода тепла при стающего напряжения, ограничитель, задат- определенном значении суммарной нагрузки; чик ограничения мощности, сумматоры, Р, ., P,. — минимальное и максимальное функциональный преобразователь и элементы 10 значение нагрузок агрегатов; выбора минимального значения переменных, ; (Р;) — расход тепла i ì агрегатом; причем в нем первый выход генератора пило- п — число точек, определяющих шаг расобразного напряжения подключен ко входу ходной характеристики; генератора дискретно возрастающего напря- t; — время; жения и к первому входу элемента вы- 15 Т вЂ” период пилы задающего генератора. бора минимального значения переменных, выход генератора дискретно возраста- На фиг. 1 приведена принципиальная схеющего напряжения соединен с первым ма устройства для моделирования оптимальвходом ограничителя, второй вход кото- ного распределения нагрузки между агрегарого соединен со вторым выходом гене- 20 тами электростанции; на фиг. 2 показана ратора пилообразного напряжения, и с пер- принципиальная схема блока моделирования вым входом первого сумматора, второй вход расхода тепла. которого подключен к выходу ограничителя, Принципиальная схема устройства для моостальные входы которого соединены с за- делирования оптимального распределения датчиком ограничения мощности, выход пер- 25 нагрузки между агрегатами электростанции вого сумматора через последовательно сое- (фиг. 1) содержит блоки моделирования расдиненные функциональный преобразователь и хода тепла 1 — 4, первые 5 и вторые б входы второй сумматор подключен ко второму входу которых подключены ко второму выходу 7 элемента выбора минимального значения пе- блока управления 8, третьи входы 9 соеди30 иены с выходом второго ключа 10, причем

Рассмотрение работы устройства проводит- первые 11 и вторые 12 выходы каждого преся на примере пяти агрегатов, хотя устройст- дыдущего блока моделирования расхода тепво может быть построено и для большего ко ла подключены соответственно к четвертому личества агрегатов. В предлагаемом устрой- 13 и пятому 14 входам каждого последующестве моделируются следующие уравнения: З5 го блока моделирования расхода тепла, третий выход 15 первого блока 1 моделирования 1() =f(pi) расхода тепла подключен ко входу блока 16

F (ð,,)-- min(f (р)+ f (р,, р)1 (2) задания расхода тепла, выход которого подключен к четвертому входу 17 первого блока при ограничениях 40 1 моделирования расхода тепла, выход блока ФЭ Э Ф Ф 18 задания мощности электростанции подР2(P, (Py,z, P, (Р, Р (Py,z — Р,- Р ключен к шестому входу блока 4 моделироF,(р ) m,nу (p )+F (p, р)) (3) вания расхода тепла, первый 19 и второй 12 выходы которого подключены соответственно

45 к первому и второму входам первого ключа

20, который через блок сравнения 21 подключен ко входу второго ключа 10. (4) Ьлок моделирования расхода тепла (фиг.

2) содержит генератор пилообразного напря50 жения 22, генератор дискретно возрастающего напряжения 23, ограничитель 24, задатчик ограничения мощности 25, сумматоры 26, 27, функциональный преобразователь 28 и элемент выбора минимального значения nepeP4 (Pi...4 55 менных 29, причем в нем первый, выход генератора пилообразного напряжения 22 подР1,s,г ((Рь..4 — Р4) (Рi,a,3 ключен ко входу генератора дискретно возF (Р ) m,n f (p )+F (p p ) (5) растающего напряжения 23 и к первому входу элемента выбора минимального значения

50 переменных 29, выход генератора дискретно возрастающего напряжения 23 соединен с первым входом ограничителя 24, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора 22 пилообразного напряжения, и с (6) 05 первым входом первого сумматора 26. второй

526921 вход которого подключен к выходу ограни- сравнения в повторном цикче работы срабачителя 24, остальные входы которого соеди- тывает ключ 10 и подает сигнал останова ренены с задатчиком ограничения мощности 25, щения на третьи входы 9 блоков 1 — 4. выход первого сумматора 26 через последова- Формирование э coHoMTIческих характерительно соединенные функциональный преоб- 5 стик осуществляется в блоках моделирования разователь 28 и второй сумматор 27 подклю- расхода тепла 1 — 4. Схема одноготакогоблока чен ко второму входу элемента выбора мини- приведена на фпг. 2 и рассматривается для мального значения переменных 29. первой пары агрегатов (первого и второго

Устройство работает следующим образом. агпегата).

В исходном состоянии в функциональных 10 При поступлении сигнала с блока управлепреобразователях 28 каждого из блоков мо- ния 8 на гервьш вход 5 генератора 22 пилоделирования расхода тепла 1 — 4 устанавлива- образного напряжения на его выходе получаются заданные расходные характеристики аг- ется линейно изменяющееся напряжение, корегатов. Кроме того, устанавливаются соот- торос rpoHopnHOHaльно мощности первого ветствующие ограничения по мощности в за- 15 агрегата. Это напряжение поступает в огранидатчиках 25 ограничений мощности каждого читель 24 и одновоеменно синхронизируюц1ие из блоков 1 — 4 моделирования расхода тепла, импульсы, опоеделяюшие момент сбпоса наа также устанавливается заданная величина пряженпя генератора 22, поступают в гененагрузки в блоке 18 задания мощности на ратор 23 дискретно возрастающего напряжеэлектростанции. Из блока управления 8 на 20 ния, как ., ая ступень которого пропорциональпервые входы 5 блоков 1 — 4 моделирования на суммарной мощности пары агпегатов (нарасхода тепла поступают сигналы формиро- пример, первого и второго). С генератора 23 вания приведенных экономических характе- дискретно возрастающее напряжение постуристик, в частности. в блоке моделиоования пает в ограничитель 24. На входы которого с расхода тепла 1 решается уравнение (2), при э5 задатчика 25 ограничения мощности подаютэтом с задатчика 25 ограничений мощности ся ограничения на переменные Р;,, Р,, Р подаются наппяжения. ппопорциональные

Р Р* Р. и Р- . и р2". С 1хода блока 24 а пякен е, провход 17 поступает напряжение про- повциональное мо|пности пеРлого агРегата с

) о порциональное текущему значению тепла 30 учетом ограничении. поступает на вход сумпервого агрегата. На втором выходе 12 пер- матова 26, на втопой вход которого с выхода вого блока 1 моделирования расхода тепла блока 23 пocTvrraeт наппЯжение с обо атным получается величина напряжения в соответ- знаком, прополпиона.явное P 1 2 . R этоi4

СтВИИ фуНКцИОНаЛЬНОй ЗаВИСИМОСтЬЮ Р2(Р12), СЛМчаЕ На ЛЫХОДЕ бЛОКа 26 ПОЛ 1аотСЯ ПаПРЯкоторая подается на пятый вход 14 второго 35 жение, пвопоРцпональчое iòorrrHocòH втолого блока 2 моделирования расхода тепла. агоегата с мчетом ограни тенпй. Это наппяжение поступает па вход c1rvHT4цпоналтного

Синхпонизируюшие сигналы с первого вы- члсобралолателя ?R. л костолом моделируется хода 11 блока 1 поступают на четвертый вход залисимост1. 0 =f(P.). С ттхо".а этого блока

13 блока 2 для решения уравнений (3). В 40 напоя>кение. прополппональное расход тепла этом блоке задаются огпаничения Р* P * втолого агрега: а. постмпает Hа вход сумматоз з

РФ РфФ ра 27. на четлертьп1 вход 17 котооого посту1,2 1,2 пает напряжение, пропорциональное расходу

На выходе блока 2 получается напряжение тепла пергого агрегата с блока 16. г, соответствии с функциона IbHoH зависи- 45 С выхода блока 27 сигнал пост пает на мостью Fç(Pcз д. которая подается на пятый вход элемента вттбопа мпнималььтого значевход 14 блока 3. При поступлении синхрони- ния 29. На вь1ходе бло -a 29 получается назипуюших импульсов с первого выхода 11 ппя>кение. пропооппональное оптимальному блока 3 на четвептый вход 13 блока 14 реша- пасходу тепла первых двух агрегатов при ется уравнение (5). При этом в блоке 4 за- 50 фиксированных значениях. суммарной мощдаются значеьпля ограничений величины Р*, Р Р г т т Работа блока мoделпролания расхода тепла

4, -, 4. На шестой вход блока рассмотоена .лля блока 1. Блоки 2 — 4 ачало4 подается суммарное задание значение мощ- гичны рассмотренному. но имеют некоторь>е ности с блока 18, а на пятый вход 14 подает- 55 особенности. В частности, в пеплом блоке 1

СЯ ЧаПРЯжСНИЕ В СООтВЕтСтВИИ С фУНКЦИОHàËb- ДЛЯ фОРМTIРОВаЦПЯ ОлтПМадьHOé ЭКОHÎiTTI×eñной зависимостью F,(Р1 4). В результате па кой var>aHTOTITrcI Trr ьапряжение, пропорцилтором выходе 12 четвертого блока 4 модели- опальное расходу тепла первым агрегатом, РОЛа Пня р аСХОда Terr. Ta IIO ayHaeTCH Haoprr>I e- TTO TV aCI CFT Л бЛОКЕ 1 6 и ПОСтуцает IIH ЧЕтВЕргче, ппопорпиональное оптимальному значе- 50 тьтй вход 17 сумматора 27. нию F (PI„,. ), а на пепвом выходе 19 блока Во всех остальных блоках моделирования

4 — текущее значение F.(ÐH„ ). Эти значения расхода тепла сигнал на пятый вход 14 попоступают на блок 21 сравнения через ступает со второго выхода 12 каждого предыдущего блока моделирования расхода тепла.

При равенстве величин на входах блока 21 65 Особенность последнего блока 4 состоит в

526921 том, что генератор 23 дискретно возрастающего напряжения отключен и вместо сигнала с генератора 23 на сумматор 26 поступает напряжение, пропорциональное заданной мощности станции с блока 18, причем выход блока 27 подключен через ключ 20 к блоку 21 для обеспечения сравнения расхода тепла и остановки устройства при окончании решения.

Формула изобретения

1. Устройство для моделирования оптимального распределения нагрузки между агрегатами электростанции, содержащее блок задания расхода тепла, блок задания мощности электростанции, блок управления, первый выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выходы которого через блок сравнения подключены ко входу второго ключа, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач и упрощения эксплуатации устройства, оно содержит последовательно соединенные блоки моделирования расхода тепла, первые и вторые входы которых подключены ко второму выходу блока управления, третьи входы соединены с выходом второго ключа, причем первые и вторые выходы каждого предыдущего блока моделирования расхода тепла подключены соответственно к четвертому и пятому входам каждого последующего блока моделирования расхода тепла, третий выход первого блока моделирования расхода тепла подключен ко входу блока задания расхода тепла, выход которого подключен к четвертому входу первого блока моделирования расхода тепла, выход блока задания мощности электростанции |подключен к шестому входу последнего блока моделирования расхода тепла, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам первого ключа.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем блок моделирования расхода тепла содержит генератор пилообразного напряжения, генератор дискретно возрастающего напряжения, ограничитель, задатчик ограничения мощности, сумматоры, функциональ10 ный преобразователь и элементы выбора минимального значения переменных, причем в нем первый выход генератора пилообразного напряжения подключен ко входу генератора дискретно возрастающего напряжения и к д первсму входу элемента выбора минимального значения переменных, выход генератора дискретно возрастающего напряжения соединен с первым входом ограничителя, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора пилообразного напряжения, и с первым входом первого сумматора, второй вход которого подключен к выходу ограничителя, остальные входы которого соединены с задатчиком ограничения мощности, выход первого сумматора через последовательно соединенные функциональный преобразователь и второй сумматор подключен ко второму входу элемента выбора минимального значения переменных.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Манукян P. С. и Паверман С. В. Об ис35 пользовании вычислительной машины для расчета оптимального распределения нагрузок между разнотипными агрегатами теплоэлектростанции. «Электричество», № 4, 1962., с. 33.

40 2. Авт. св. СССР № 485491, кл. G 06g

7/62 от 4.01.72.

526921

5 о!

I

1

I

I

I

®,2

1

1 J

Л а 1

I 2

Г ! б ог l

Составитель В. Сазонов

Техред 3. Тараненко

Корректор А. Дзесова

Редактор Н. Коляда

Заказ 2261/6 Изд. № 1646 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2