СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ МНОГОВАРИАНТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

1. Система управления для многовариантного регулирования теплоэлектростанции, предназначенной для генерирования электричества посредством сжигания топлива, содержащей:
- комплекс (102), включающий в себя котел (103) и его вспомогательные устройства, для которых применяют подачу топлива (GC) и которые являются источником тепла для контура рабочей текучей среды, так чтобы она находилась в паровой фазе в части указанного контура,
турбину (114), питаемую указанным паром при давлении (P) пара и температуре (T), при этом указанная турбина (114) механически связана с электрическим генератором (116), генерирующим электрическую мощность (W), при этом для питания паром указанной турбины (114) открываются (SR) регулировочные клапаны, находящиеся на входе указанной турбины (114), при этом указанная система управления содержит:
REF
контур (200, 300) регулирования давления пара (P), имеющий управляющую переменную и заданное значение (P),
REF
контур (400) регулирования электрической мощности (W), имеющий управляющую переменную и заданное значение (W),
при этом по меньшей мере один из контуров (200, 300, 400) регулирования основан на управлении типа внутренней модели, которая включает в себя отображение контролируемого физического процесса и учитывает чистую задержку τ одного из параметров внутренней модели электростанции, причем для каждого из контуров (200, 300, 400) регулирования переменную одного контура учитывают в качестве помехи в другом контуре.
2. Система управления по п.1, в которой контур (200, 300) регулирования давления пара (P) содержит цепь (202, 302) исключения помехи для учета в качестве помехи переменной контура регулирования электрической мощности (W).
3. Система управления по п.1, в которой переменной контура (400) регулирования электрической мощности (W), учитываемой в качестве помехи в указанном контуре регулирования давления пара (P), является открывание регулировочных клапанов (SR) на входе турбины (114).
GC-P1
4. Система управления по п.1, в которой контур (200, 300) регулирования давления пара (P) содержит цепь (206, 306) моделирования передаточной функции (H) между подачей топлива (GC) и влиянием (P1) подачи топлива (GC) на давление пара (P), при этом указанная цепь (206, 306) моделирования не учитывает переменную контура (400) регулирования электрической мощности (W), учитываемой в качестве помехи в указанном контуре (200, 300) регулирования давления пара (P).
GC-P1
5. Система управления по п.4, в которой чистую задержку τ учитывают в контуре (200, 300) регулирования давления пара (P) в цепи (206, 306) моделирования передаточной функции (H) между подачей топлива (GC) и влиянием (P1) подачи топлива (GC) на давление пара (P).
GC-P1
1
1
-τs
6. Система управления по п.4, в которой цепь (206) моделирования передаточной функции (H) между подачей топлива (GC) и влиянием (P1) подачи топлива (GC) на давление пара (P) имеет вид G(s)·e, где G(s) является стабильной функцией первого порядка.
REF
7. Система управления по п.1, в которой контур (200) регулирования давления пара (P) содержит цепь (204) определения управляющей переменной без помехи для определения управляющей переменной без помехи на основании заданного значения давления пара (P).
8. Система управления по п.7, в которой контур (200, 300) регулирования давления пара (P) содержит цепь (202, 302) исключения помехи для учета в качестве помехи переменной контура регулирования электрической мощности (W), при этом управляющей переменной контура (200) регулирования давления пара (P) является значение подачи топлива (GC), которое получают на выходе цепи (204) определения управляющей переменной без помехи и из которого вычитают выходные данные цепи (202) исключения помехи.
GC-P1
1
1
-τs
9. Система управления по п.1, которая содержит цепь (204) определения управляющей переменной без помехи, цепь (202) исключения помехи и цепь (206) моделирования передаточной функции (H) между подачей топлива (GC) и влиянием (P1) подачи топлива (GC) на давление пара (Р) в виде G(s)·e, где G(s) является стабильной функцией первого порядка, при этом:
<mrow><msubsup><mi>G</mi><mn>1</mn><mrow><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mo stretchy="false">(</mo><mi>s</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>⋅</mo><msub><mi>F</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>s</mi><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
1
1
REF
цепь (204) определения управляющей переменной без помехи представляет собой передаточную функцию типа
, где F(s) является фильтром порядка, превышающего или равного порядку G(s), и входными данными функции является заданное значение давления пара (P),
<mrow><msubsup><mi>G</mi><mn>1</mn><mrow><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mo stretchy="false">(</mo><mi>s</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>⋅</mo><msub><mi>F</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>s</mi><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
2
1
цепь (202) исключения помехи представляет собой передаточную функцию
, где F(s) является фильтром порядка, превышающего или равного порядку G(s).
10. Система управления по п.5, в которой контур (300) регулирования давления пара (P) включает в себя контур (316) обратной связи без задержки, чтобы при определении подачи топлива (GC) учитывать часть указанной цепи (306) моделирования передаточной функции между подачей топлива (GC) и влиянием (P1) подачи топлива (GC) на давление пара (P), которая не зависит от чистой задержки τ.
11. Система управления по п.1, в которой переменной контура (200, 300) регулирования давления (P), учитываемой в качестве помехи в указанном контуре (400) регулирования электрической мощности (W), является давление пара (P).
12. Система управления по п.1, в которой контур (400) регулирования электрической мощности (W) содержит пропорционально-интегральный регулятор (402) и цепь (404) исключения помехи и опережающего отслеживания заданного значения для учета переменной контура (200) регулирования давления пара (P) в качестве помехи.
13. Система управления по п.12, в которой значение открывания регулирующих клапанов (SR) на входе турбины (114) получают при помощи выходных данных пропорционально-интегрального регулятора (402), из которых вычитают выходные данные цепи (404) исключения помехи и опережающего отслеживания заданного значения контура (400) регулирования электрической мощности (W).
14. Система управления по п.1, в которой параметры контура (200, 300) регулирования, основанного на управлении типа внутренней модели, рассчитывают в режиме он-лайн при помощи метода адаптивного регулирования, при этом входными данными для указанного адаптивного регулирования являются переменные (GC, SR, P) системы управления.
15. Теплоэлектростанция, содержащая
комплекс (102), включающий в себя котел (103) и его вспомогательные устройства, для которых применяют подачу топлива (GC) и которые являются источником тепла для контура рабочей текучей среды, так чтобы она находилась в паровой фазе в части указанного контура,
турбину (114), питаемую указанным паром при давлении (P) и температуре (T), при этом указанная турбина (114) механически связана с электрическим генератором (116), генерирующим электрическую мощность (W), при этом для питания паром указанной турбины (114) открываются (SR) регулировочные клапаны, находящиеся на входе указанной турбины (114),
отличающаяся тем, что содержит систему управления по одному из предыдущих пунктов.
16. Способ управления теплоэлектростанцией по п.15, характеризующийся тем, что:
давление пара (P) регулируют при помощи контура (200, 300) регулирования давления пара (P), и
электрическую мощность регулируют при помощи контура (400) регулирования электрической мощности (W),
при этом по меньшей мере один из контуров (200, 300, 400) регулирования выполняют на основе управления типа внутренней модели с учетом чистой задержки τ одного из параметров внутренней модели электростанции, при этом для каждого из контуров (200, 300, 400) регулирования переменную одного контура учитывают в качестве помехи в другом контуре.