Способ стабилизации скорости вращения гидравлической машины с s-характеристиками и установка для преобразования гидравлической энергии в электрическую энергию - RU2017102700A
Код документа: RU2017102700A
Формула
1. Способ стабилизации скорости (N) вращения гидравлической машины (20) с S-образными характеристическими кривыми для обеспечения возможности подключения данной машины в сеть, причем указанная гидравлическая машина содержит рабочее колесо (202) и распределитель, расположенный вокруг указанного рабочего колеса и содержащий подвижные направляющие лопатки (206),
отличающийся тем, что он включает этапы, на которых:
a) рассчитывают заданный полезный напор (Hn_final) и заданное значение (Y_final) проходного сечения для изменения положения направляющих лопаток (206) машины (20), причем заданный полезный напор и заданное значение проходного сечения рассчитывают с учетом того, что крутящий момент, создаваемый потоком (F) воды на указанном рабочем колесе машины (20), равен нулю, а указанная машина вращается с заданный скоростью (Nc) вращения, рассчитанной на основании частоты сети,
b) определяют фактический полезный напор (Hn), который действует в указанной машине,
c) сравнивают заданный полезный напор с фактическим полезным напором, и
d) регулируют проходное сечение между направляющими лопатками (206) для получения заданного значения (Y_final) проходного сечения и уменьшения разницы (ε1) по высоте между заданным полезным напором и фактическим полезным напором.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы, на которых:
e) измеряют фактическую скорость (N) вращения машины (20),
f) сравнивают фактическую скорость (N) вращения с заданной скоростью (Nc) вращения, при этом на этапе d) проходное сечение между направляющими лопатками (206) регулируют для уменьшения разницы (ε2) между заданной скоростью (Nc) вращения и фактической скоростью (N) вращения.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что на этапе d) проходное сечение между направляющими лопатками (206) регулируют путем расчета контрольного значения (Yc) проходного сечения для изменения положения направляющих лопаток (206).
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что контрольное значение (Yc) проходного сечения рассчитывают путем суммирования заданного значения (Y_final) проходного сечения с первым значением отклонения (ΔY1) проходного сечения, которое зависит от разницы (ε1) по высоте между заданным полезным напором (Hn_final) и фактическим полезным напором (Hn), и со вторым значением отклонения (ΔY2) проходного сечения, которое зависит от разницы (ε2) между заданной скоростью (Nc) вращения и фактической скоростью (N) вращения.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что первое значение отклонения (ΔY1) проходного сечения получают с помощью первого корректирующего модуля (С1), в котором в качестве входного значения принята разница (ε1) по высоте между заданным полезным напором (Hn_final) и фактическим полезным напором (Hn).
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что первый корректирующий модуль (С1) представляет собой пропорциональный дифференциальный корректор.
7. Способ по любому из пп. 4-6, отличающийся тем, что второе значение отклонения (ΔY2) проходного сечения получают с помощью второго корректирующего модуля (С2), в котором в качестве входного значения принята разница (ε2) между заданный скоростью (Nc) вращения и фактической скоростью (N) вращения.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что второй корректирующий модуль (С2) представляет собой пропорциональный интегральный дифференциальный корректор.
9. Установка для преобразования гидравлической энергии в электрическую энергию, содержащая машину (20), которая содержит рабочее колесо (202) и распределитель, расположенный вокруг указанного рабочего колеса и содержащий регулируемые направляющие лопатки (206) и средство для определения фактического полезного напора (Hn) указанной установки, отличающаяся тем, что она также содержит:
- средство для расчета заданного полезного напора (Hn_final) и заданного значения (Y_final) проходного сечения для изменения положения направляющих лопаток (206) машины (20), причем заданный полезный напор и заданное значение проходного сечения рассчитываются с учетом того, что крутящий момент, создаваемый потоком (F) воды на рабочем колесе (202) машины (20), равен нулю, а указанная машина вращается с заданной скоростью (Nc) вращения, рассчитанной на основании частоты сети,
- средство для сравнения заданного полезного напора (Hn_final) с фактическим полезным напором (Hn), действующим в указанной машине, и
- средства для регулирования проходного сечения направляющих лопаток (206) для получения заданного значения (Y_final) проходного сечения и уменьшения разницы (ε1) по высоте между заданным полезным напором и фактическим полезным напором.
10. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что она также содержит:
- средство для расчета заданной скорости (Nc) вращения машины (20),
- средство для измерения фактической скорости (N) вращения указанной машины,
- средство для сравнения фактической скорости вращения с заданной скоростью вращения,
при этом указанные средства для регулирования проходного сечения направляющих лопаток (206) выполнены с возможностью уменьшения разницы (ε2) между заданной скоростью (Nc) вращения и фактической скоростью (N) вращения.
