Синтез дополнительного регулятора для стабилизации угловой скорости ротора паровой турбины

Рассмотрены вопросы введения в контур регулирования частоты вращения роторов паровых энергетических турбин дополнительного регулятора при работе турбогенератора на автономной нагрузке. Приведены результаты работы штатной системы регулирования для изолированно работающих энергосистем. Вводимый дополнительный регулятор обеспечивает режим слежения выходных координат управляемого объекта (турбины) за требуемой траекторией их изменения. Желаемая траектория стабилизации выбрана исходя из безопасности функционирования элементов турбины. Предложен алгоритм синтеза дополнительного регулятора, использующий линеаризацию Ньютона-Канторовича, методы оптимального управления и аппарат матричных операторов, алгоритм функционирования регулятора, обеспечивающего режим слежения фазовых координат объекта за заданным сигналом. Рассмотрена возможность управления объектом в режиме реального времени. Определен вид эталонных сигналов, задающих желаемую траекторию стабилизации. Приведены результаты совместной работы двух регуляторов.

Литература

[1] Кирюхин В.И., Тараненко Н.М., Огурцова Е.П. Паровые турбины малой мощности КТЗ. М.: Энергоатомиздат, 1987, 216 с.

[2] Нормы участия энергоблоков ТЭС в нормированном первичном и автоматическом вторичном регулировании частоты. ОАО "Системный оператор - Центральное диспетчерское управление Единой энергетической системы". М., 2005.

[3] Нормы участия энергоблоков тепловых электростанций в нормированном первичном регулировании частоты и автоматическом вторичном регулировании частоты и перетоков активной мощности. Стандарт организации. ОАО "Системный оператор единой энергетической системы". Издание официальное. М., 2013. URL: http://so-ups.ru/fileadmin/files/laws/standards/sto_002-2013_freq_regulation.pdf (дата обращения: 26.11.2014).

[4] Корнюшин Ю.П., Никифоров В.М., Егупов Н.Д., Корнюшин П.Ю. Синтез оптимальных регуляторов в задаче слежения для нелинейных объектов с ограничением на управление с использованием сеточно-проекционного метода // Труды ФГУП "НПЦ АП" Системы и приборы управления. 2010. № 4. С. 29-37.

[5] Гайский В.А., Егупов Н.Д., Корнюшин Ю.П. Применение функций Уолша в системах автоматизации научных исследований. Киев: Наукова думка, 1993. 212 с.

[6] Пупков К.А., Егупов Н.Д. Методы инженерного синтеза сложных систем управления: аналитический аппарат, алгоритмы приложения в технике. Ч. II. Вычислительно-аналитический эксперимент: аппарат матричных операторов и вычислительные технологии. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. 416 с.

[7] Корнюшин Ю.П., Егупов Н.Д., Корнюшин П.Ю. Идентификация нелинейных объектов и систем управления с использованием аппарата матричных операторов // Инженерный журнал: наука и инновации. 2014. Вып. 6. URL: http://engjournal.ru/catalog/appmath/hidden/1315.html (дата обращения: 01.04.2015).

[8] Красовский Н.Н. Теория управления движением. Линейные системы. М.: Наука, 1968, 476 с.

[9] Справочник по теории автоматического управления; под ред. А.А. Красовского. М.: Наука, 1987. 712 с.

[10] Брайсон А., Хо Ю-Ши. Прикладная теория оптимального управления. М.: Мир, 1972. 544 с.

[11] Фрагин М.С. Регулирование и маслоснабжение паровых турбин: настоящее и ближайшая перспектива. Сер. Проблемы энергетики. Вып. 6. СПб.: Энерготех, 2005. 248 с.