Стартовая >> Архив >> Генерация >> Автоматическое регулирование мощности энергоблоков

Автоматическое регулирование мощности энергоблоков

Оглавление
Автоматическое регулирование мощности энергоблоков
Задачи автоматического регулирования мощности
Анализ АСР мощности блочных конденсационных электростанций
Анализ АСР мощности энергоблоков
Математические модели котлов
Математические модели турбин
Математические модели энергоблоков
Критерии оптимальности АСР
Критерии устойчивости АСР
Критерии качества переходных процессов АСР
Аналитическое построение областей устойчивости АСР
Аналитическое построение АСР
Структурная схема комбинированной  АСР мощности
АСР мощности энергоблоков с барабанными котлами
Расчет структуры и параметров настройки АСР мощности энергоблока с барабанными котлами
Реализация параметров настройки АСР мощности на регуляторах РПИБ
Результаты эксплуатации АСР мощности энергоблоков с барабанными котлами
АСР мощности энергоблоков с прямоточными котлами
Алгоритм и программа работы АСР мощности с микропроцессором
Выбор структуры и параметров настройки АСР мощности энергоблока с прямоточными котлами
Результаты эксплуатации АСР мощности энергоблоков с прямоточными котлами
Разработка АСР мощности электростанции с разнотипными энергоблоками
Результаты эксплуатации АСР мощности блочных конденсационных электростанций

энергоблок

АВТОМАТИЧЕСКОЕ
РЕГУЛИРОВАНИЕ
МОЩНОСТИ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ
БЛОКОВ
Под редакцией доктора технических наук В. С. ЕРМАКОВА
МИНСК
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА И ТЕХНИКА 1978

Книга посвящена исследованию, разработке и внедрению систем автоматического регулирования мощности крупных энергоблоков и блочных конденсационных электростанций Большое внимание уделяется комбинированным системам регулирования мощности Приводятся результаты создания систем автоматического регулирования мощности энергоблоков на базе серийно выпускаемых регуляторов, а также специализированного минипроцессора, относящегося к управляющим вычислительным машинам третьего поколения.
Рассчитана на научных сотрудников и инженеров, работающих в области автоматизации электростанций и энергосистем, а также может быть полезна аспирантам и студентам старших курсов, специализирующимся в данной области.

Требования повышения маневренности блочных конденсационных электростанций с одновременным увеличением единичных мощностей агрегатов существенно усложняют задачи систем управления в условиях эксплуатации. С усложнением технологического оборудования возникает необходимость в использовании новых методов решения задач комплексной автоматизации и разработке новых технических средств управления энергетическими объектами.
Одной из основных целей применения автоматического управления и регулирования па электростанциях является снижение себестоимости электроэнергии. При этом следует отметить, что главными составляющими, которые определяют жизнеспособность автоматизации, являются надежность технологического оборудования и используемой аппаратуры, а также учет требований инженерной психологии. Наибольшая эффективность автоматизации наблюдается при высокой степени унификации используемых элементов управления [1]. Отставание в унификации алгоритмов систем управления является главной причиной возникающих при комплексной автоматизации трудностей. На перспективу основным комплексом для построения автоматических систем будет агрегатный комплекс электрических средств регулирования (АКЭСР). относящийся к электрическим средствам четвертого поколения. Преимущества, которые обеспечивает автоматизация, должны всегда сопоставляться с ее стоимостью, а также присущими ей недостатками (значительные затраты на разработку алгоритмов и средств автоматизации, пуско-наладочные работы, а также затраты на обслуживание действующих автоматических устройств).

Средняя годовая продолжительность простоя отечественного энергоблока мощностью 300 МВт из-за отказов элементов автоматизации приблизительно составляет 30 ч. В связи с этим для избежания усложнения схем и повышения стоимости аппаратуры автоматики целесообразно упрощать в допустимых пределах технологические процессы.
Перспективным средством управления является использование вычислительных машин. На электростанциях практически отсутствуют существовавшие ранее технологические ограничения, которые противоречили бы специфическим требованиям реализации с помощью ЭВМ цифрового управления, сбора и обработки информации, технологического контроля и т. д. Одна из основных причин, влияющих на широкое распространение ЭВМ,— их относительно невысокая надежность. Коэффициент готовности используемых ЭВМ составляет около 99% [2]. Эффективное применение ЭВМ следует ожидать при среднем времени между отказами более чем 1000 ч. Использование принципа избыточности может обеспечить на данном этапе с достаточным запасом упомянутое требование по надежности.
Накопленный опыт эксплуатации ЭВМ позволяет утверждать, что использование вычислительной техники на электростанциях выгодно Например, применение ЭВМ для решения задачи оптимизации процесса горения позволяет увеличить к. п. д. котла на 0,5—0,7%. В связи с этим наблюдается устойчивая тенденция широкого использования ЭВМ. За девятую пятилетку у нас в стране производство средств вычислительной техники увеличилось в 3,8; приборов контроля и регулирования — почти в 2 раза. На отечественных электростанциях устанавливают ЭВМ для энергоблоков мощностью 200—300 МВт и выше. При нормальной эксплуатации энергоблока мощностью 300 МВт, работающего на газе или мазуте, без ЭВМ в регулировочном диапазоне оператор выполняет за каждый час 80—85 операций по контролю и 10—15 операций по управлению.

Основные функции установленных на электростанциях ЭВМ — оперативный технологический контроль, регистрация аварийных ситуаций, определение технико-экономических показателей, автоматический пуск — останов, оптимизация отдельных процессов или параметров (горение, распределение нагрузок, вакуум в конденсаторе, давление пара перед турбиной и т. д.). При этом следует отметить тенденцию увеличения степени автоматизации энергоблоков с ростом их единичных мощностей.
С экономической точки зрения следует отметить, что стоимость ЭВМ незначительна по сравнению со стоимостью остальной части системы управления. Общая стоимость системы состоит из стоимостей технического и математического обеспечений, а также монтажа, обслуживания и ремонта. Существенную часть расходов составляют затраты по программированию. Согласно отечественным данным [349], затраты на автоматизацию энергоблока от стоимости 1 кВт установленной мощности составляют (для стоимости 1 кВт установленной мощности 100 руб.) при типовых средствах 2,5—3,2%. использовании УВМ — 7,5-8%.
В девятой пятилетке были широко развернуты работы но созданию и внедрению автоматизированных систем планирования и управления в энергетике [3]. Автоматизированная система управления (АСУ) в энергетике представляет собой совокупность ряда подсистем, которые обеспечивают в первую очередь автоматизацию работ по оперативному и административно-хозяйственному управлению энергосистемами. АСУ развиваются от применения ЭВМ как советчика до полного использования ЭВМ в качестве управляющей машины. Одной из актуальных задач АСУ технологических процессов блочных конденсационных электростанций является автоматическое регулирование активной мощности энергоблоков. Автоматическая система управления энергоблоком по мощности должна удовлетворять требованиям как со стороны энергосистемы (участвовать в регулировании перетоков мощности, частоты и др.), так и энергоблока (обеспечивать надежность и экономичность работы оборудования, функционировать в различных режимах, являться удобной в эксплуатации и ремонте), а также быть построенной с использованием серийных средств. При этом целесообразно, чтобы небольшие но величине и быстрые по скорости изменения нагрузки отрабатывались турбинами, а большие по величине и медленные по скорости изменения — котлами энергоблоков.
Настоящая книга посвящена разработке, исследованию и внедрению автоматических систем регулирования (АСР) мощности энергоблоков и блочных конденсационных электростанции. Проведен анализ и синтез комбинированной АСР мощности энергоблока, в которой отклонения по основным регулируемым параметрам (давление пара перед турбиной, мощность энергоблока) одновременно поступают на первичные регуляторы котла и турбины. Данная система регулирования разработана впервые для отечественных энергоблоков 150 МВт с использованием промышленных регуляторов 300 МВт с использованием минипроцессора, относящегося к управляющим вычислительным машинам третьего поколения. Представлены результаты сравнения динамических свойств этой системы с другими известными комбинированными системами регулирования мощности энергоблоков по оценкам, позволяющим установить целесообразность использования рассматриваемого типа автоматической системы на данном оборудовании, исходя из предъявляемых требований эксплуатации со стороны электростанции и энергосистемы Результаты динамических испытаний показали возможность использования разработанной АСР мощности крупных энергоблоков при регулировании перетоков мощности по ЛЭП ОЭС Северо-Запад — ОЭС Центр.
Работа выполнялась в Белорусском филиале государственного научно-исследовательского энергетического института им. Г. М. Кржижановского. Опытная проверка и внедрение результатов исследований проводились на Литовской ГРЭС совместно с сотрудниками Литовглавэнерго. В выполнении данной работы принимали участие кандидаты технических наук Э. Б. Ахундов, О. В. Копченое, И. Г. Дзикович, инженеры Μ. Н. Терешко, В. Е. Спасский, Р. И. Дичюс, Р. П. Шняукшта и др.
Автор благодарен доктору технических наук В. С. Ермакову за научное редактирование рукописи, а также выражает признательность всем товарищам, принимавшим участие в обсуждении представленных материалов.



 
Автоматическое регулирование температуры пара промперегрева котлоагрегата ТГМП-344А »
электрические сети