ЭГР-МП

Регулятор частоты и мощности для гидравлических турбин

Основные функции:

• Автоматический пуск и остановка гидроагрегата (ГА).
• Автоматическая подгонка частоты ГА при синхронизации.
• Ведение технологических режимов ГА при работе в сети.
• Точная отработка задания с высокой скоростью при отсутствии перерегулирования.
• Нормированное участие в первичном регулировании частоты при работе в сети.
• Автоматическое переключение в режим регулирования частоты при выделении на изолированный район.
• Интеграция с системами верхнего уровня на базе промышленных вычислительных сетей.
• Встроенные реле оборотов и командоаппарат.
• Управление ГА с одним или двумя регулирующими органами.
• Релейная защита ГА от разгона.

Структура системы управления

Разработана модификация регулятора с использованием промышленной сети DeviceNet, что позволило при значительном сокращении дискретных и аналоговых каналов увеличить объем и точность обмена информации с верхним уровнем станции.

В стандартной комплектации в шкафу размещаются:

• контроллер регулятора частоты вращения и активной мощности;
• контроллер реле частоты вращения и командоаппарата;
• контроллер управления ЭГСС;
• автономная защита от разгона агрегата;
• специальные источники питания для соленоидов автоматики турбины.

Электронная часть регулятора выполнена на РС-совместимых контроллерах, предназначенных для использования в тяжелых промышленных условиях и обладающих вы- сокими показателями надежности.

Резервированная система электрического питания, продуманная защита внешних электрических цепей, высоковольтная (не менее 2500 В) гальваническая развязка с минимальными проходными емкостями между входными/выходными цепями шкафа и модулями контроллера гарантируют высокую эксплуатационную надежность и широкую применимость регулятора в составе автоматизированных систем управления различных типов в условиях ГЭС.

Управление электрогидравлической следящей системой (ЭГСС) выполнено отдельным блоком на базе микроконтроллера с RISC-архитектурой, связанного с контроллером регулятора по параллельному интерфейсу. Это позволило значительно упростить настройку ЭГСС, а также обеспечить высокую точность и стабильность ее работы.

Применение в качестве элементов дискретного вывода реле с механической блокировкой позволило значительно снизить энергопотребление, а также сохранять работоспособность системы управления при полном отключении питания или случайном сбое контроллера.

Особенности программного обеспечения

Система автоматизации программирования управляющих контроллеров построена на использовании языка блочно-функциональных схем и соответствует требованиям стандарта IEC 3111-3.

Библиотека функциональных блоков содержит структуры регуляторов для гидротурбин, рекомендованные Международным кодом публикации IEC-61362 97 и специально синтезированные для неминимально-фазовых объектов структуры ПИД и ПИ-формирователей, компенсирующие влияние этого фактора на устойчивость контуров регулирования.

Применение той или иной структуры определяется техническим заданием на систему управления. Доступные оперативному персоналу настройки позволяют гарантировать применимость регулятора в самых сложных схемно-режимных ситуациях в энергосистеме.

В математическое обеспечение регулятора включены программы, позволяющие автоматизировать процесс наладки электрогидравлической следящей системы, проверку достоверности входной информации, а также произвести идентификацию комбинаторной зависимости в случае поворотно-лопастного агрегата как по минимуму вибрации вала агрегата (при наличии акселерометров), так и по максимуму коэффициента полезного действия (при наличии датчиков давления в спиральной камере).

Математическое обеспечение регулятора, кроме того, позволяет контролировать исправность датчиков, правильность функционирования гидромеханического оборудования, достоверность сигналов на линиях связи с объектом и верхним уровнем управления, вести архив событий.

При тестировании регулятора и обучении персонала ГЭС используется специально разработанная программно-аппаратная модель, имитирующая объект управления (гидроагрегат) и функционирующая на отдельном персональном компьютере. Связь модели с регулятором осуществляется через штатный интерфейс УСО с использованием модулей гальванической развязки.