Спосіб регулювання парової турбіни

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при автоматизации управления паровыми турбинами. Известен способ регулирования турбины, заключающийся в регулировании турбины по двум параметрам - частоте вращения и давлению пара путем управления серводвигателями, снабженными обратной связью по положению, преобразованным электрическим сигналом [1]. Наиболее близким к предлагаемому те хническому решению является способ управления мощностью турбины в различных режимах в соответствии с заданным приоритетом путем формирования управляющего сигнала по соответствующему алгоритму и подачи его на суммирующий усилитель одновременно с сигналами от датчиков положения отсечного золотника и сервомотора, с выхода суммирующего усилителя управляющий сигнал поступает на электрогидравлический преобразователь, который через отсечной золотник и сервомотор воздействует на регулирующие органы турбины [2]. Недостатком известных технических решений является пониженная точность управления и недостаточная надежность. Цель изобретения - повышение точности управления и контроля состояния исполнительных органов отсечного золотника и сервомотора. Для достижения цели при регулировании паровой турбины путём формирования управляющего сигнала и подачи его на отсечной золотник сервомотора регулирующи х клапанов турбины согласно изобретению, определяют непрерывно значения постоянных времен отсечного золотника и сервомотора, сравнивают их соответственно с пороговыми значениями постоянных времен и допустимыми среднеквадратичными значениями нерегулируемых колебаний, при выполнении условия невыхода всех контролируемых параметров за пределы допустимых величин оцененные значения постоянных времен отсечного золотника и сервомотора используются для расчета текущи х значений параметров используемого алгоритма регулирования, а при выходе значения любого из контролируемых параметров за пределы допустимых величин осуществляют операции, предусмотренные соответствующим те хнологическим алгоритмом. Существенные отличия состоят в том, что при регулировании по данному способу, непрерывно оцениваются значения постоянных времен отсечного золотника и сервомотора и среднеквадратичные значения нерегулируемых колебаний, то есть постоянно осуществляется диагностирование состояния отсечного золотника и сервомотора, а оцененные значения постоянных времен отсечного золотника и сервомотора используются для расчета текущи х значений параметров алгоритмов регулирования. На чертеже приведен пример структурной схемы системы регулирования для осуществления предлагаемого способа. Система регулирования содержит устройство 1 управления (например, ЭВМ), суммирующий усилитель 2, электрогидравлический преобразователь 3, отсечной золотник 4. сервомотор 5, регулирующий клапан 6, датчик 7 положения отсечного золотника, датчик 8 положения сервомотора, математическую модель 9, первый, второй, третий и четвертый пороговые элементы 10, 11, 12 и 13, элемент И 14 коммутатор 15. Выход устройства 1 управления соединен с первым входом суммирующего усилителя 2, вы ход которого подключен к первому входу математической модели 9 и входу электрогидравлического преобразователя 3. связанного через последовательно соединенные отсечной золотник 4 и сервомотор 5 с регулирующим клапаном 6. Выходы датчика 7 положения отсечного золотника и датчика 8 положения сервомотора подключены, соответственно, ко вторым и третьим входам суммирующего усилителя 2 и математической модели 9. Первый выход математической модели 9 подключен к входу первого порогового элемента 10 и первому входу коммутатора 15. Второй выход математической модели 9 подключен к входу второго порогового элемента 11 и второму входу коммутатора 15. Третий и четвертый выходы математической модели 9 подключены соответственно к входам третьего и четвертого пороговых элементов 12 и 13. Выходы первого, второго, третьего и четвертого пороговых элементов 10, 11, 12 и 13 соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входам элемента И 14, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора 15, первый и второй выходы которого подключены соответственно к входам 171 и 172 устройства 1 управления. Система регулирования работает следующим образом. Управление регулирующим клапаном 6 производится действием электрогидравлического следящего привода, который представляет собой гидравлическую исполнительную часть, построенную по отсечному признаку (отсечной золотник 4 - сервомотор 5), электрогидравлический преобразователь 3 и суммирующий усилитель 2, на вход которого поступает регулирующий сигнал с устройства 1 управления и сигналы обратных связей по положению отсечного золотника 4 и сервомотора 5, соответственно с датчиков 7 и 8 положения. Управляющий сигнал суммирующего усилителя электрогидравлического преобразователя 3 может быть представлен в общем виде: где Κμ - коэффициент усиления сигнала обратной связи по положению сервомотора; Κσ- коэффициент усиления сигнала обратной связи по положению отсечного золотника; σ - сигнал положения отсечного золотника; μ - сигнал положения сервомоторі; ΔΧ - регулир уемый параметр; Кх - коэффициент пропорциональности; Τх - постоянная времени интегральной составляющей по регулируемой переменной. Уравнения состояния электрогидравлического следящего привода (отсечного золотника 4 и сервомотора 5) имеют вид где Τ1 - постоянная времени отсечного золотника; Т2 - постоянная времени сервомотора; l1 - нерегулируемые возмущения отсечного золотника; l2 - нерегулируемые возмущения сервомотора. На выходы 161-16n устройства 1 управления поступают сигналы и команды энергосистемы, реактора, состояния оборудования, параметров турбогенератора (например, сигнал об отключении выключателя генератора, сигналы о возрастании или снижении частоты сети, сигналы, формируемые при снижении давления пара или при мощности ниже уставки и др.), с учетом которых по соответствующему алгоритму формируется управляющий сигнал. С выхода устройства 1 управления управляющий сигнал поступает на первый вход суммирующего усилителя 2, на второй и третий входы которого поступают соответственно сигналы обратной связи с датчика 7 положения отсечного золотника 4 и датчика 8 положения сервомотора 5. Суммирующий управляющий сигнал с выхода суммирующего усилителя 2 поступает на электрогидравлический преобразователь 3, который через отсечной золотник 4 и сервомотор 5 управляет регулирующим клапаном 6, и одновременно - на первый вход математической модели 9. На второй и третий входы математической модели 9 поступают соответственно сигналы с датчика 7 положения отсечного золотника 4 и датчика 8 положения сервомотора 5. В математической модели 9 осуществляется моделирование перемещений отсечного золотника 4 и сервомотора 5 с постоянными времени Т1м и Т2м : и, используя приведенные уравнения (2), (3), определение постоянных времен отсечного золотника 4 Τ1 и сервомотора 5 Т2 и среднеквадратичных значений нерегулируемых колебаний отсечного золотника 4 λ1 и сервомотора 5 λ2. С первого, второго, третьего, четвертого вы ходов математической модели 9 значения Т1, Т 2, λ1 и λ2 поступают соответственно на первый, второй, третий и четвертый пороговые элементы 10, 11, 12 и 13. При условии, что все значения Τ1, Т2, λ1 и λ2 ниже соответствующих пороговых значений, сигнал с выхода элемента И 14 поступает на управляющий вход коммутатора 15. По этому сигналу коммутатор пропускает на свой первый и второй выходы определенные в математической модели 9 значения постоянных времен отсечного золотника 4 и сервомотора 5 Τ1 и Т2. Эти сигналы поступают на входы 171 и 172 устройства 1 управления и используются для расчета текущи х значений параметров алгоритма управления. Если, хотя бы один из параметров Т1, Т 2, λ1 и λ1 превышает соответствующее допустимое значение, с выхода элемента И 14 на управляющий вход коммутатора 15 сигнал не поступает, коммутатор 15 не пропускает на оходы 171 и 172 устройства 1 управления сигналы, соответствующие значениям постоянных времен Τ1 и Т 2, и устройство управления 1 осуществляет операции, предусмотренные соответствующим технологическим алгоритмом. При реализации предлагаемого способа повышается надежность и качество регулирования за счет диагностирования состояния отсечного золотника и сервомотора - непрерывной оценки значений постоянных времен отсечного золотника и сервомотора и среднеквадратичных значений нерегулируемых колебаний отсечного золотника и сервомотора, использование оцененных значений постоянных времен отсечного золотника и сервомотора для расчета текущих значений параметров алгоритмов регулирования позволяет повысить точность регулирования. Данное техническое решение предполагается использовать при проектировании комплексов ЭЧ АСУТ (электронной части автоматизированной системы управления турбоустановкой).