2025/01/01 by Ю.В. Казанцев, А.Н. Калинин, Казанцев, Ю.В. +7
Engineering · Social Sciences · #Military Technology and Strategies #Legal and Regulatory Analysis #Linguistic, Cultural, and Literary Studies
paper · doi:10.71841/ep.elst.2025.1130.9.04
Рассматривается проблема износа механизма поворота лопастей рабочих колес поворотно-лопастных гидротурбин гидроэлектростанций (ГЭС), участвующих во вторичном регулировании частоты и активной мощности (АРЧМ) под управлением централизованной координирующей системы (ЦКС АРЧМ). С учётом высокой маневренности гидравлических турбин растёт значимость гидроэлектростанций для балансировки режимов современных энергосистем, особенно в условиях увеличения доли использования возобновляемых источников энергии. Основное внимание уделяется влиянию знакопеременных заданий внеплановой активной мощности (ЗВМ) электростанции от ЦКС АРЧМ и, как следствие, знакопеременных управляющих воздействий со стороны автоматических систем регулирования гидроагрегатов на износ механизмов турбин. Для анализа факторов износа проведён анализ достаточно крупного массива осциллограмм штатных систем регистрации (АСУТП) одной из станций Волжского каскада с использованием программного комплекса MATLAB. Разработан программный скрипт, позволяющий фильтровать данные осциллограмм и рассчитывать ключевые количественные показатели износа, включая суточный пробег сервомоторов и количество изменений направления регулирования. Далее, по осциллограммам с ГЭС была разработана и верифицирована точная математическая модель гидроагрегата ст. № 8 для задач разработки алгоритмов регулирования. С использованием численного моделирования на данной верифицированной модели был разработан и проверен ряд прототипов алгоритмов управления сервоприводами рабочего колеса (комбинатор), а также выбраны настройки наиболее оптимальной по ряду критериев версии алгоритма, позволяющего значительно снизить суммарный пробег механизмов поворота лопастей турбины. Ключевые слова: моделирование, гидравлическая турбина, регулятор турбины, автоматическое вторичное регулирование частоты и активной мощности, износ механизмов турбины.