Математическая модель контура регулирования давления свежего пара

 

Математическая модель контура регулирования давления состоит из тех же блоков, что и модель контура регулирования мощности, кроме двух следующих блоков:

·   REG_D - блок, содержащий модель регулятора давления; на вход ПИ- регулятора подается сигнал в относительных координатах Ро/Ронн, где Ронн=69,34 атм;

·   PG - блок, содержащий модель ГПК и парогенератора, работающего в режиме поддержания постоянного тепловыделения в парогенераторе.

Сигнал частотного корректора отключен.

3.
РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В КОНТУРАХ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ И ДАВЛЕНИЯ СВЕЖЕГО ПАРА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ ЛМЗ К-1200-6,8/50 ПРИ ИЗМЕНЕНИЯХ ЧАСТОТЫ В СЕТИ.

Определение параметров ПИ - регулятора мощности

Исходное состояние

Общее:

·   мощность генератора Nго равна 90%-й нагрузке (Nго=1055,1 МВт, работа ЛМЗ № 9730002 РР 0203 лист 10);

·   параметры пара - номинальные;

·   в ЭЧСР активен регулятор мощности (РМ);

·   АРМ реактора - в режиме поддержания параметров пара перед главным паровым коллектором (ГПК);

Настройки РМ:

·   коэффициент пропорциональности К- определяется в результате расчетных исследований;

·   постоянная времени интегрирования Т- определяется в результате расчетных исследований;

·   суммарное время задержки сигнала ДМГ 150 мс.

Настройка пропорциональной компоненты регулятора скорости (общего первичного регулирования частоты - ОПРЧ):

·   мертвая полоса - ±75 мГц (±0,15%);

·   статизм - 4,5 %;

·   ограничение на повышение мощности по ОПРЧ (+10%, -10%), что соответствует изменению частоты ±0,225Гц (±0,45%);

·   суммарное время задержки сигнала РС 50 мс.

Настройки частотного корректора (нормированное первичное регулирование частоты сети - НПРЧ):

·   мертвая полоса - ±20 мГц (±0,04%);

·   статизм - 4,5 %;

·   ограничение на изменение мощности по НПРЧ ±10%, что соответствует изменению частоты ±0,225Гц (±0,45%);

·   выходной сигнал ЧК, изменяющийся к расчетной величине (в данном случае - к ограничению 10%) с темпом 50% возмущения за 10с и вторые 50% - за 20с, поступает на задатчик РМ (прямая ветка "скоростной компенсации" - отключена;

·   суммарное время задержки сигнала ЧК 50 мс.

 

Возмущения

·   ступенчатое увеличение частоты на 0,3 Гц;

·   ступенчатое уменьшение частоты на 0,3 Гц;

·   ступенчатое повышение частоты на 0,33Гц (0,66%) с последующим через 10 секунд ее ступенчатом падением ниже номинальной частоты на 0,3 Гц (0,6%);

·   ступенчатое падение частоты на 0,3 Гц (0,6%) с последующим через 10 секунд ее ступенчатом увеличением выше номинальной частоты на 0,33 Гц (0,66%).

На рисунке 3.1 представлена математическая модель замкнутого контура регулирования мощности для исследования переходных процессов при ступенчатых изменениях частоты в сети. Эта модель соответствует подробной модели, изображенной на рисунке 2.1 с учетом следующих незначительных изменений. Восстановлена обратная связь, подключен блок OES, формирующий ступенчатые изменения частоты в сети, и элемент, учитывающий время задержки сигнала ДМГ, внесен в блок регулятора мощности REG_POWER.

Задача исследования данной модели сводилась к выбору параметров ПИ- регулятора мощности (К и Т), обеспечивающих необходимые запасы устойчивости и качество переходных процессов.

Графики изменения электрической нагрузки Ng(t), полезной мощности турбины Np(t), относительной величины угловой скорости ротора PSI(t), давления свежего пара Po(t) и положения поршня сервомотора регулирующего клапана ЧВД Hcvd(t) при различных ступенчатых изменениях частоты в сети для трех вариантов параметров ПИ- регулятора мощности (К=0,1 и Т=5c; К=0,5 и Т=5c; К=0,1 и Т=12c).

По результатам расчетных исследований переходных процессов, а также устойчивости по критерию Найквиста, рекомендуется принять следующие параметры регулятора мощности:= 0,1; T=5c.

На вход регулятора мощности РМ поступают сигналы в относительных координатах

г/Nнн,

 

где Nнн= 1200 МВт.

 

Рис. 3.1. Математическая модель контура регулирования мощности для исследования переходных процессов при ступенчатых изменениях частоты в сети

 

Определение параметров ПИ-регулятора давления свежего пара

Исходное состояние

Общее:

·   давление пара Ро= 69,34 ата;

·   мощность генератора Nго равна 90%-й нагрузке (Nго=1055,1 МВт, работа ЛМЗ № 9730002 РР 0203 лист 10);

·   параметры пара - номинальные;

·   в ЭЧСР активен регулятор давления (РД);

·   АРМ реактора - в режиме поддержания постоянного тепловыделения в парогенераторе;

·   частотный корректор (ЧК) отключен.

Настройки РД:

·   коэффициент пропорциональности - определяется в результате расчетных исследований;

·   постоянная времени интегрирования - определяется в результате расчетных исследований;

·   суммарное время задержки сигнала датчика давления (ДД) 50 мс;

·   мертвая полоса - ± 0,15ата (±0,25%Ро).

 

Возмущения

·   ступенчатое увеличение частоты на 0,3 Гц;

·   ступенчатое уменьшение частоты на 0,3 Гц;

·   ступенчатое повышение частоты на 0,33Гц (0,66%) с последующим через 10 секунд ее ступенчатом падением ниже номинальной частоты на 0,3 Гц (0,6%);

·   падение частоты на 0,3 Гц (0,6%) с последующим через 10 секунд ее ступенчатое ступенчатом увеличением выше номинальной частоты на 0,33 Гц (0,66%).

На рисунке 3.2 представлена математическая модель замкнутого контура регулирования давления свежего пара для исследования переходных процессов при ступенчатых изменениях частоты в сети. Эта модель соответствует подробной модели, изображенной на рисунке 2.24 с учетом следующих незначительных изменений. Восстановлена обратная связь и подключен блок OES, формирующий ступенчатые изменения частоты в сети, и элементы, учитывающие время задержки сигнала ДД и зону нечувствительности РД, внесены в блок регулятора давления REG_D.

Задача исследования данной модели сводилась к выбору параметров ПИ- регулятора давления (К и Т), обеспечивающих необходимые запасы устойчивости и качество переходных процессов.

Графики изменения давления свежего пара Po(t), электрической нагрузки Ng(t), полезной мощности турбины Np(t), относительной величины угловой скорости ротора PSI(t), расхода пара в ЦВД Gcvd(t) и положения поршня сервомотора регулирующего клапана ЦВД Hcvd(t) при различных ступенчатых изменениях частоты в сети для трех вариантов параметров ПИ- регулятора давления (К=10 и Т=1c; К=5 и Т=1c; К=10 и Т=5c)

По результатам расчетных исследований переходных процессов, а также устойчивости по критерию Найквиста, рекомендуется принять следующие параметры регулятора давления:= 10; T=1c.

На вход регулятора давления РД поступают сигналы в относительных координатах Ро/Ронн, где Ронн= 69,34 ата.

Рис.3.22. Математическая модель контура регулирования давления свежего пара для исследования переходных процессов при ступенчатых изменениях частоты в сети