БЛОКАМИ КЭС
Цель работы: исследование метода оптимального распределения активной мощности между блоками КЭС и системы оперативного контроля экономичности с оценкой пережога топлива в темпе процесса.
Общие сведения
Задача оптимального распределения мощности между блоками КЭС заключается в поиске минимума расхода топлива
с учетом ограничений по балансу мощности
.
Здесь Р– вектор активных мощностей блоков, n– число включенных в работу блоков КЭС, B i ( Pi)– расходная характеристика в тут/ч, Po – суммарная мощность КЭС.
Как известно, условием оптимального распределения нагрузки является равенство удельных приростов расхода топлива для всех параллельно работающих блоков
При нарушении этого условия, например для двух блоков из общего числа работающих (рис 1), фактическая нагрузка которых P1 и Р2 отличается от оптимальной Р1о и Р2о, а относительные приросты различны, причем 
< μ , a 
>μ. Очевидно при сохранении баланса на КЭС перегрузка первого блока ΔР1 будет равна недогрузке второго ΔР2. Расход топлива на 1-м блоке будет больше оптимального на величину
Р1
Δ В1= ∫ ε1(Р1) dР1 ,
Р1о
пропорциональную площади S1. На втором блоке снижение расхода топлива будет пропорционально площади S2. Перерасход топлива на этих блоках будет пропорционален площади фигуры a-b-c-d.
Общий перерасход топлива на КЭС, называемый пережогом, можно определить суммированием отклонений Δ В i по всем блокам.
На этой основе можно составит алгоритм контроля загрузки блоков и определения пережога топлива при отклонении нагрузки от оптимальной. Данные о фактической нагрузке каждого блока должны вводиться путем циклического опроса датчиков, в качестве которых могут использоваться измерительные преобразователи типа Е с унифицированным выходным сигналом 0-5 мА. Необходимая информация по характеристикам блоков εi ( Pi) вводится по точкам в виде таблицы. Блок-схема алгоритма показана на рис. 2.
Рис. 1 Рис. 2
Функции, выполняемые блоками алгоритма:
1. Ввод характеристик блоков εi(Pi).
2. Опрос датчиков Pi.
3. Определение суммарной нагрузки КЭС Ро.
4. Исходное приближение относительного прироста μ=μо.
5. Зануление Рс=0.
6. Цикл по блокам.
7. Определение Piо методом линейной интерполяции по характеристике εi(Pi) при εi=μ.
8. Рс=Рс+Pio,
9. Определение небаланса dP= Pc- Po.
10. Проверка условия abs( dP)< eps.
11. Корректировка μ.
12. Расчет отклонений расхода топлива по каждому блоку.
13. Определение пережога топлива по КЭС.
14. Отображение результатов на экране.
Выводимые на панель устройства фактические и оптимальные мощности блоков, отклонения расходов топлива и общий пережог помогают ДИСу принять обоснованные решения по перераспределению нагрузки между блоками. Рассмотренный алгоритм можно реализовать с помощью микропроцессора или ПЭВМ.
Объект исследования
В работе исследуется устройство, выполненное на ПЭВМ в среде графического программирования LabVIEW, и предназначенное для контроля работы КЭС, на которой установлены 4 блока ТГВ-300.
Предполагается, что характеристики удельных расходов и относительных приростов блоков известны.
Программное обеспечение
Работа выполняется по программам, записанным в файл под именами ASYLB9 c. exe или ASYLB9. exe. Первая программа устанавливается только на тех ПЭВМ, которые имеют плату сопряжения LabPC+, позволяющую подключить к устройству измерительные преобразователи мощности блоков. В работе преобразователи имитируются потенциометрами, выходные напряжения которых, пропорциональные мощности блоков, регулируются вручную и через специальное устройство, называемое коннектором, вводятся в ПЭВМ.
Файл с именем ASYLB9. exe не требует платы сопряжения. Входные мощности здесь имитируются цифровыми задатчиками, расположенными на фронтальной панели виртуального устройства (рис. 3) возле каждого блока мнемонической схемы КЭС. Блоки на этой схеме подключаются к шинам с помощью управляемых виртуальных выключателей, что позволяет достаточно просто менять состав работающих блоков.
Рис. 3
Ниже схемы КЭС на панели расположены массивы для ввода характеристик относительных приростов εi(Pi). Элементы массивов нумеруются, начиная с нуля. Для каждого блока в соответствующем массиве задается количество точек вводимой характеристики.
Ввод или просмотр характеристик εi(Pi) и bi(Pi) проводится при отключенном положении всех блочных выключателей. Номер просматриваемой характеристики указывается на соответствующем задатчике.
Справа в верхней части панели располагается переключатель выбора режима работы устройства. Режим “Советчик диспетчера” используется для оптимального распределения планируемой нагрузки КЭС между блоками, состав которых определяется включением виртуальных выключателей, а нагрузка КЭС задается с помощью цифрового задатчика.
Ниже располагается задатчик цены топлива и индикаторы пережога. Здесь же выводится часовой расход топлива по КЭС.
В середине правой части панели выводятся массивы фактических мощностей, оптимальных и отклонений расхода топлива по каждому блоку. Ниже в таблице для каждого блока приведена нагрузка, удельный расход и относительный прирост в тут/МВт*ч.
Порядок выполнения работы
1. Активизировать программу. В режиме советчика в отключенном положении всех блоков просмотреть все характеристики на дисплее. Для этого надо установить номер блока и нажать кнопку одноразового запуска программы.
2. Включить все выключатели и выставить произвольные нагрузки блоков на цифровых задатчиках. Установить режим реального времени. Запустить программу и записать результаты распределения.
3. Изменяя нагрузку блоков при сохранении общей мощности КЭС оценить влияние отклонений мощности от оптимальной на пережог топлива.
4. В соответствии с результатами оценки экономичности перераспределить нагрузку между блоками, сохранив общую нагрузку КЭС, и убедиться в получении эффекта. Оценить экономию топлива за расчетный период (сутки, год).
5. В режиме советчика диспетчера определить оптимальную загрузку блоков при различной общей нагрузке КЭС внутри рабочего диапазона. Записать и оценить результаты оптимизации.
6. В этом же режиме при заданной нагрузке и времени простоя (таблица 8) найти оптимальный состав включенных в работу блоков методом направленного перебора, анализируя соотношения удельных расходов и относительных приростов расхода блоков.
Таблица 8
| № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Р, МВт | 450 | 460 | 470 | 480 | 490 | 500 | 510 | 520 |
| T пр. | 2 | 3 | 4 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Провести выбор без учета и с учетом пусковых расходов, приняв для времени простоя tпр < 5 час линейную зависимость Впуск=10*tпр (тут).
7. Все этапы исследований отразить в отчете.
Контрольные вопросы
1. Что является критерием для оптимального распределения активной мощности между блоками КЭС?
2. Как изменить активную и реактивную нагрузку блока?
3. Какой физический смысл имеет относительный прирост?
4. Условие оптимального распределения нагрузки между блоками и его физический смысл.
5. По какому критерию выбирается оптимальный состав блоков?
6. Чем определяются пусковые расходы блоков?
7. Как зависят пусковые расходы от времени простоя блока?
Лабораторная работа N 9
Дата: 2019-04-23, просмотров: 254.
