СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЕЙ
METHODS OF CONTROL OF GAS-TURBINE ELECTRIC POWER PLANT

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах автоматического управления (САУ) газотурбинными двигателями (ГТД) со свободной турбиной, применяемыми в составе газотурбинных установок (ГТУ) для привода электрогенераторов (ЭГ) газотурбинных электростанций (ГТЭС).
Известен способ ручного управления ГТЭС [1].
Недостатком известного способа является его низкая эффективность.
Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является способ управления ГТЭС, заключающийся в том, что измеряют частоту вращения свободной турбины, сравнивают заданное и измеренное значения частоты вращения свободной турбины, в зависимости от рассогласования между заданным и измеренным значениями частоты вращения свободной турбины управляют расходом топлива в камеру сгорания ГТУ, ЭГ включают после выхода ГТУ на режим холостого хода [2].
Известный способ управления ГТЭС имеет следующий недостаток: при параллельной работе ГТЭС с внешней энергосистемой неограниченной мощности возможно появление асинхронных режимов при изменении направления перетока реактивной мощности между ЭГ и внешней энергосистемой.
Это снижает надежность работы ГТУ и ГТЭС.
Целью изобретения является повышение надежности работы ГТУ и ГТЭС за счет повышения качества управления ГТУ и ГТЭС, обеспечивающего исключение возможности асинхронных режимов параллельной работы ГТЭС с внешней энергосистемой.
Поставленная цель достигается тем, что в способе управления газотурбинной электростанцией, заключающемся в том, что измеряют частоту вращения свободной турбины, сравнивают заданное и измеренное значения частоты вращения свободной турбины, в зависимости от рассогласования между заданным и измеренным значениями частоты вращения свободной турбины управляют расходом топлива в камеру сгорания ГТУ, ЭГ включают после выхода ГТУ на режим холостого хода, дополнительно до включения ЭГ на нагрузку определяют направление перетока реактивной мощности между ГТЭС и внешней энергосистемой, а с момента включения ЭГ выдают команды в систему регулирования возбуждения «Уставка напряжения меньше» - если переток реактивной мощности направлен из энергосистемы и уменьшается, приближаясь к нулю, «Уставка напряжения больше» - если переток реактивной мощности направлен от ГТЭС и уменьшается, приближаясь к нулю.
На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующая заявляемый способ регулирования газотурбинного двигателя со свободной турбиной.
Устройство содержит регулятор 1 частоты (п ст) вращения свободной турбины и датчик 2 п ст, подключенные к первому и второму входам сумматора 3, выход сумматора 3 через электрогидропреобразователь (ЭГП) 4 подключен к дозатору 5 топлива, датчик 6 измерения направления перетока реактивной мощности, выход которого подключен к анализатору 7, анализатор 7 к системе 8 регулирования возбуждения.
Устройство работает следующим образом.
В зависимости от полученного в сумматоре 3 рассогласования между заданным регулятором 1 и измеренным датчиком 2 значениями частоты вращения свободной турбины с помощью ЭГП 4 и дозатора 5 обеспечивается требуемое изменение расхода топлива в камеру сгорания. Одновременно датчик 6 определяет направление перетока реактивной мощности между ГТЭС и внешней энергосистемой и передает эту информацию в анализатор 7.
При включении ГТЭС в сеть неограниченной мощности в анализатор 7 поступает внешняя команда (от оператора ГТЭС или АСУ ТП) «Включение в сеть». По этой команде анализатор 7 выдает в систему 8 сигнал, по которому производится включение ЭГ. Одновременно с этим, в зависимости от направления перетока реактивной мощности, анализатор формирует управляющую команду в систему 8:
- «Уставка напряжения меньше» - если переток реактивной мощности направлен из энергосистемы и уменьшается, приближаясь к нулю,
- «Уставка напряжения больше» - если переток реактивной мощности направлен от ГТЭС и уменьшается, приближаясь к нулю.
Таким образом, исключается возможность появления асинхронных режимов параллельной работы ГТЭС с внешней энергосистемой, что обеспечивает повышение качества управления ГТУ и ГТЭС и, как следствие, повышение надежности работы ГТУ и ГТЭС.
Источники информации
1. Константинов В.Н. Системы судовых электроэнергетических систем. Л.: Судостроение, 1972 г.
2. Техническое задание «Система автоматического управления, регулирования, защиты, контроля и диагностики (САУ ГТУ) газотурбинной установки ГТУ-6/8РМ» 8Т1.000.014 ТЗ, ОАО «НПО «Сатурн», г.Рыбинск, 2001 г.