DE1919363A1 - Regelsystem fuer Dampfturbinen - Google Patents

Description

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Augsburg, den 10. April 1969

Westinghöuse Electric Corporation, 3 Gateway Center, Pittsburgh, Pennsylvania, Vereinigte Staaten von Amerika

Regelsystem für Dampfturbinen

Die"Erfindung betrifft Turbinen für elastische Strömungsmittel und insbesondere Steuersysteme bzw. Regelsysteme für Dampfturbinen.

Eine besondere Gruppe von Dampfturbinen bilden die Entnahmedampfturbinen, welche typischerweise, jedoch nicht ausschließlich, zu den kleineren Turbinen gehören und welche im allgemeinen so ausgelegt sind, daß sie einerseits den

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in einer Industrieanlage für einen industriellen ProzeB erforderlichen Dampf und andererseits Turbinenantriebsenergie liefern, die zum Antrieb einer Anlage oder eines Versorgungs-Kraftwerksgenerators vorbestimmter elektrischer Leistung benötigt wird. Eine leistungsmäßig geeignet bemessene Entnahmedampfturbine kann also einerseits als Energiequelle zum Betrieb des Generators einer Papierfabrik verwendet werden und kann gleichzeitig durch Entnahme von Dampf aus dem Hauptstrom der Turbine den für die Papierherstellung und andere Zwecke notwendigen Dampf bereitstellen. Der Betrieb als mechanische Energiequelle kann entweder die vornehmliche oder auch eine zweitrangige Aufgabe der Entnahmedampfturbine sein. Andere Turbinenarten, welche letztlich eine gleiche Punktion wie die Entnahmedampfturbine erfüllen, sind die Gegendruckturbinen, welche für Arbeitsvorgänge, Heizzwecke oder andere Aufgaben den Strom des Arbeitsdampfes unter einem bestimmten gesteuerten Druck abgeben, sowie Seewasser-ümwandlungsturbinen, welche einerseits elektrische Generatoren antreiben und andererseits den Dampfstrom erzeugen, der in einer Entsalzungsanlage für die Erwärmung des behandelten Seewassers benötigt wird. Turbinen, welche in solchen Anwendungsfällen eingesetzt werden, können Entnahmedampfturbinen oder Gegendruckturbinen sein.

Bei einer anderen Gruppe von Dampfturbinen wird der

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Dampf vornehmlich zur Beaufschlagung der Turbine selbst verwendet, die nur als mechanische Energiequelle in Kraftwerken oder auf anderen Gebieten eingesetzt wird. Die Turbinenbauarten sind von Anwendungsfall zu Anwendungsfall je nach Kraftwerk verschieden und in mit fossilen Brennstoffen betriebenen Wärmekraftwerken finden Turbinen Anwendung, die normalerweise eine Hochdruckstufe, eine Mitteldruckstufe und eine Niederdruckstufe enthalten, die entweder in Eingehäusebauweise oder in Mehrgehäusebauweise hintereinandergeschaltet sind, wobei zwischen den einzelnen Stufen eine ' oder mehrere aufeinanderfolgende Zwischenüberhitzungsstufen vorgesehen sein können. Weitere als mechanische Energiequellen verwendete Turbinen sind Schiffsturbinen für turboelektrische Antriebe sowie unmittelbar zum Schiffsantrieb verwendete Turbinen, welche unter Steuerung des Schifsschraubenmomentes bzw. der Schiffsgeschwindigkeit betrieben werden.

Bekannte analoge oder analog-digitale elektrohydraulische Turbinenregelsysteme weisen geschlossene Rückkopplängsschleifen auf. Grundsätzlich wird die durch Ventilbetätigung beeinflußbare Ausgangs-Regelgröße des Systems oder eine diese Regelgröße wiedergebende Größe gemessen und unter Bildung eines Fehlersignales mit einem Sollwert verglichen. Das Fehlersignal wird in einer einen Analogregler enthaltenden

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Schaltung bei vorgegebenem Verstärkungsgrad der Schleife und oft auch mit vorgegebener übertragungsfunktion verarbeitet und es wird ein Stellsignal gebildet, welches eine hydraulische Betätigung der Dampfventile der Turbine bewirkt, was mittels einer Ventilstellungsregelung mit einem Servoventil, einem Stelltrieb und einem Stellungsregler erfolgt, welcher eine Stellungsfehler-Rückkopplung aufweist und welcher das genannte Servoventil betätigt. Ist der Stellungsfehler auf Null verringert, so ist die korrigierende Ventilregulierung beendet.

Bei Antriebsturbinen kann ein Drehzahl-Fehlersignal die Regelung allein oder in Verbindung mit einem LastregeIsignal beeinflussen. Als weiteres Beispiel einer bekannten Turbinenregelschleife sei die Regelung mehrerer Regelgrößen bei Entnahmedampfturbinen angeführt, wobei gesonderte Regelschleifen für die Drehzahl und den Entnahmedampfdruck erforderlich sind und das Drehzahlfehlersignal sowie das Druckfehlersignal jeweils unmittelbar die Einflußnahme der Drehzahlregelschleife bzw. der Druckregelschleife beeinflussen und wobei eine Koppelung zwischen den beiden Regelschleifen vorgesehen ist, um die jeweilige Regelwirkung dieser Schleifen jeweils abwandeln zu können.

Ist die durch Ventilbetätigung zu beeinflussende

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Ausgangs-Regelgröße die Turbinenbelastung, wie dies bei großen- Kraftwerken der Fall ist, deren Turbinen, mit konstant gedrosseltem Dampfdruck beaufschlagt wurden, so kann die Belastungs-Regelschleife offen oder geschlossen sein und im allgemeinen wirkt sie mit der geschlossenen Drehzahl-Rückkoppe lungs schleife zusammen. Nachdem die Turbine mittels der Drehzahlregelschleife auf Synchrondrehzahl gebracht worden ist, behält das Drehzahl-Fehlersignal normalerweise den Wert Null und die Dampfventile werden mittels der Belastungs-Regelschleife so betätigt, daß der Dampfstrom durch die Turbine festgelegt wird und damit eine Bestimmung des von der Turbine aufgenommenen Anteiles der Gesamtlast erfolgt. Während vorübergehender Drehzahlstörungen, welche durch starke Laständerungen verursacht werden, wird zur Aufrechterhaltung der Synchrondrehzahl eine Frequenz_Drehzahlregelung angewendet.

Die" Lastregelschleife kann offen oder insofern im wesentlichen offen sein, als bestimmte genau bemessene Veränderungen der Ventileinstellung von Hand vorgenommen werden können, wenn die Anzeige der erfolgten Wirkleistung oder einer anderen, der Belastung entsprechenden Größe einen Fehler ausweist. Eine raschere, qedoch immer noch verzögerte Lastregelung wird erreicht, wenn man ein dem Druck in einer Zwischenüberhitzungsstufe entsprechendes

ORIGINAL INSPEGTED

Signal als Rückkoppelungssignal in einer geschlossenen Lastregelschleife verwendet. Die schnellste Lastregelung wird bei geschlossener Rückkoppelungsschleife mit einem Drucksignal erzielt, das aus einer Impulskammer oder aus der ersten Expansionsstufe abgeleitet ist.

Im allgemeinen sind geeignete Funktionsschaltungen in der Lastregelschleife vorgesehen, welche das Belastungs-Sollsignal, d.h. das Belastungs-Bezugssignal oder das Belastungs-Fehlersignal beeinflussen. Im allgemeinen kompensiert die durch die Funktionsschaltung zur Wirkung kommende Funktion statisch die gewöhnlich nichtlineare Kennlinie der Ventildurchströmung jeweils in Abhängigkeit von der Ventilstellung, so daß schließlieh eine lineare Beziehung zwischen den Änderungen des geregelten Dampfstromes und den Änderungen der Höhe des Belastungsbedarfes oder des Belastungssollwertes hergestellt wird.

Ein im Handel erhältliches» bekanntes elektrohydraulisches Turbinenregelsystem ist in der Veröffentlichung "Electrohydraulic Control For Improved Availability and Operation of Large Steam Turbines", M. Birnbaum und E.G. Noyes, ASME-IEEE National Power Conference at Albany, New York, 19. bis 23. September 1965» dargestellt und genauer beschrieben. Bei diesem System wird zur Regelung der Turbinendreh?ahl ung

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zur Lastregelung bei großen Dampfturbinen für elektrische Kraftwerke die Ruckkoppelungsregelung verwendet. Hierbei findet zum Teil auch eine digitale Schaltung Verwendung. Insbesondere ist ein digitales Pestkörper-Bezugssystem vorgesehen, durch welches die früher verwendeten Drehzahl-Last -Verstellmotoren in Wegfall kommen, mit denen bisher entsprechend einer zulässigen fallenden Kennlinie die Veränderungen der Sollwerte von Turbinendrehzahl und Last vorgenommen wurden. Eine Veröffentlichung mit dem Titel "Automatic Electronic Control of Steam Turbines According To A fixed Programme", Brown Boveri Nachrichten, März 196Ί, befaßt sich mit einem ähnlichen Gegenstand.

Zwar zeigen die bekannten Bauarten elektrohydraulischer Regelsysteme für Turbinen und elektrische Kraftwerksanlagen im allgemeinen ein zufriedenstellendes Regelverhalten_s doch weisen diese Regelsysteme einige charakteristische Nachteile auf, von denen wiederum einige eine Folge des grundsätzlichen Aufbaues und der grundsätzlichen Eigenschaften dieser Regelsy3teme sind. Beispielsweise war es, wie bereits angedeutet, bisher allgemein üblich, Rückkoppelungsschaltungeη mit einer übertragungsfunktion zu wählen, welche eine Kompensation der Nichtlinearität der Kennlinien von Ventilstellung zu Ventildurchströmung für die Turbinenventile

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bewirkte und gerade dieses Merkmal führt zu bestimmten Nachteilen.

Der Zweck einer statischen Kompensation mittels einer eine entsprechende Punktion verwirklichenden Schaltung ist es, anstelle der Dampfventileinstellung vielmehr den Dampfstrom proportional zu der Rückkoppelungsfehlergröße oder der Bezugsgröße zu machen und dadurch den Grad der Verstellung proportional zu dem betreffenden Sollwert des Regelsystems zu machen. Es ist jedoch unzweckmäßig und oft schwierig, für die jeweils verschiedene Kennlinien aufweisenden Ventile, mit denen jeweils in einer bestimmten Turbinenanlage oder bei verschiedenen, die Fertigung verlassenden Tiirbineneinheiten eine Regelung durchgeführt wird, eine Schaltung zu verwirklichen, welche eine genau linearisierende übertragungsfunktion aufweist. Ein Grund dafür ist es, daß jedes Ventil oder jede Ventilanordnung eine besondere, zur genauen Linearisierung führende übertragungsfunktion benötigt und demgemäß jeweils besondere und verhältnismäßig kostspielige elektronische Einrichtungen zur Verwirklichung dieser Punktionen erforderlich sind,

Ein weiterer und vermutlich noch wichtigerer Grund für die genannte Schwierigkeit ißt es, daß im Gegensatz zu dem Fall, in welchem die Kennlinie der Ventilstellung in

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Abhängigkeit von der Strömung im wesentlichen eine positive Neigung aufweist, eine Schaltung mit wirklich genau linearisierender übertragungsfunktion dann nicht wirtächäftlich und nur unter Schwierigkeiten hergestellt werden kann, wenn die Kennlinie längs eines oder mehrerer gekrümmter Kürvenabschnitte eine negative Neigung besitzt, wobei an den jeweiligen Enden der Kurvenabschnitte Wendepunkte mit horizontaler Tangente gelegen sind. Weiter ist zu beachten, daß selbst dann, wenn für eine bestimmte Ventilanordnung eine Schaltung* mit einer ausreichend linearisierenden übertragungsfunktion gefunden worden ist, während des Betriebes eine Änderung der Kennlinie der Ventilstellung in Abhängigkeit von der Strömung auftreten kann, was auf einem Verschleiß des Ventiles oder dergl. beruhen kann und die von vörneherein starr ausgebildete statische übertragüngsschaltung erfüllt darin nicht länger ihren Zweck, so daß in unerwünschtem Mäße Wartungsarbeiten angezeigt oder notwendig sind.

Außerdem ist bemerkenswert, daß gleiche öder ähnliche Gesichtspunkte auch iifl allgemeinen für Änwendüngäfälie gelten, bei dertert vor öder während des fürbineribetriefees gewählte statische überträgüngsfuriktiörien deö Regel§y§tem§ verwendet werdenä um eiiie lineare oder nichtiiüeää?§ Beziehung zwischen der geregelten Dämpfgröße * bgispieiäwMse a§m Dämpf ströme und de^ im Rögeliysttem¹ äüfgefst#lltöri Föfderiing Ü#t*äiii§t§iiöiii

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Wegen der angeführten Nachteile in Regelsehleifen mit statischen Kennlinien ergaben sich bisher im Turbinenbetrieb und in der Turbinenregelung in der gesamten Türbinentechnik Schwierigkeiten hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Genauigkeit. Bei Turbinenanlagert für elektrische Kraftwerke₉ die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden und Dampfkessel in Trommelbauart oder andere Dampferzeugungssysteme besitzen, haben die aus den obengenannten Nächteilen resultierende ünwirtschaftlichkeit und Ungenauigkeit zu einer geringeren Flexibilität bei der Leistungsregelung und zu höheren Energieerzeugungskosten geführt.

Außer den durch die statischen Kennlinien verursachten Schwierigkeiten hat man noch einen weiteren Nachteil bei elektrohydraulischen Turbinenventilregelungen und beim Betrieb von Turbinen mit solchen Regelsystemen beobachtet. Dieser Nachteil besteht in der begrenzteh Punktionsfähigkeit hinsiehtIieh des dynamischen Türbinenverhaltens, d.h. bei der Regelung der Ansprechgeschwiridigkeit der DampfventÜe und der Ansprechgeschwindigkeit der Türbinenbeaufschlagting. Jm allgemeinen weisen Turbinenregöisysteme Regeischieifen mit dynamischen Kennlinien bei propörtidriäiem Verhalten und bei geeignetem Verstärkungsfaktor für eine stabile VefltÜ-eins te llung und ein stabiles Ansprechen der fiirbinenfeeaiif^ schlägung auf* Είπε Biege !schleif § mii §&ϊβ&§τ Κ§ηϊ*££η£# f

oder führt nicht zu dem gewünschten dynamischen Ansprechen der Dampfventile und zu der gewünschten dynamischen Ansprechgeschwindigkeit der Turbinenbeaufschlagung und bezüglich der betreffenden elektrischen Kraftwerke nicht zu der gewünschten Ansprechgeschwindigkeit bei der Leistungserzeugung, wenn Änderungen in den Betriebsbedingungen des Systems auftreten.

Eine Schwierigkeit bei der Wahl der dynamischen Kennlinien beruht auf der Tatsache, daß unterschiedliche Größen der Änderung der Ventilsollstellung jeweils unterschiedliche Verstärkungsfaktoren der Einstellschleifen erfordern, um das gewünschte dynamische Ansprechen unter Einhaltung stabiler Bedingungen bei der Ventileinstellung zu erreichen. Beispielsweise kann gefordert werden, eine rasche stabile Ventileinstellung schwingungsfrei mit 10 Prozent überlauf auszuführen. Eine kleine Änderung der Sollstellung kann für dieses Ansprechverhalten einen ersten Verstärkungsfaktor G₁ erforderlich machen* während eine größere Änderung der Sollstellung hierfür einen zweiten, größeren Verstärkungsfaktor Gp erfordern kann. Da aber der Verstärkungsfaktor der Einstellschleife typischerweise festliegt, kann das gewünschte Ventileinstellungs-Ansprechverhalten nur in einem begrenzten Bereich der Änderungen der Ventilsollstellung eingehalten „-werden. ■ - =

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Eine weitere nachteilige Eigenschaft, die bei bekannten Turbinenregelsystemen mit dynamischen Kennlinien zu beobachten ist, ergibt sich aus der Begrenzung der Bandbreite der Regelschleife entsprechend der Größe des Verstärkungsfaktors der Schleife, welcher für ein stabiles Ansprechen zu wählen ist. Diese notwendige Begrenzung und Verschlechterung der Qualität bekannter Regelschleifen führt zu verhältnismäßig niedrigen Verstärkungsfaktoren der Regelschleife, um den Einfluß von Störsignalen auf das Regelverhalten herabzusetzen. Damit ist bereits eine Grenze für die Geschwindigkeit gesetzt, mit welcher die Ventilverstellung und die Turbinen-Dampf beauf schlagung ansprechen kann, wohingegen ein rascheres Ansprechen sonst wünschenswert wäre oder innerhalb der thermischen und mechanischen dynamischen Eigenschaften der Turbine auch erreicht werden könnte. Bandbreitebegrenzungen bei der Turbinenregelung ergeben sich insbesondere in Turbinenregelsystemen mit in Kaskade geschalteten Regelschleifen und mit Summationsknotenpunkten, wie dies in den Regelsystemen der Turbinenanlagen großer elektrischer Kraftwerke der Fall ist, in denen der Verstärkungsfaktor einer inneren Ventileinstellungsregelschleife auf den Ausgang einer äußeren Lastregelschleife Einfluß nimmt und hierdurch eine Herabsetzung des Verstärkungsfaktors der äußeren Schleife erfordert, um sicherzustellen, daß gegenüber Störsignalen in der äußeren'Lastregelschleife ein ausreichend niedriger

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Ansprechpegel erhalten wird.

Ein weiterer Nachteil bei Turbinenregelungen mit dynamischen Kennlinien beruht auf der Tatsache, daß eine charakteristischerweise proportional wirkende Regelschleife, selbst dann, wenn sie in bestimmten Fällen mit einer innerhalb der thermischen und mechanischen Grenzen der Turbine rasch und genau arbeitenden Ventileinstellung zusammenarbeitet, meistens ein zu stark gedämpftes Ansprechverhalten der Turbinen-Dampfbeaufschlagung verursacht, da eine Änderung der Dampfströmung eine gewisse Zeit benötigt, um den neuen Antriebs-Dampfstrom zur Turbinenbeaufschlagung entsprechend der neuen Dampfströmung auszubilden. Die Bedeutung dieses Nachteiles ändert sich mit der Größe oder der relativen Größe dieser übermäßigen Zeitverzögerung, welche dem Ansprechen der Turbinenbeaufschlagung innewohnt. Im Falle von Turbinenanlagen für große elektrische Kraftwerke ist der Zeitunterschied zwischen einem kritischen Ansprechen und einem über-gedämpften Ansprechen im Vergleich mit anderen entsprechenden Größen beim Betrieb der Anlage verhältnismäßig kurz und deshalb hat diese zeitverzögerung keinen zu großen nachteiligen Einfluß» Dies bedeutet aber, daß in Turbinenanlagen elektrischer Kraftwerke das Ansprechverhalten der Beaufschlagung im strengen Sinne normalerweise nicht optimal istj wobei jedoch wenig oder gar kein Vorteil im Kraftwerks-

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betrieb dadurch erwirtschaftet werden kann, daß die Anspreche geschwindigkeit der Turbinenbeaufschlagung erhöht wird, da andere Nachteile in der Anlage diesen Vorteil überdecken. Bekannte Turbinenregelsysteme sind aber zumindest in bestimmten denkbaren elektrischen Kraftwerksanlagen oder in anderen Anwendungsfällen der gesamten Turbinentechnik von Nachteil, bei welchen ein optimales oder nahezu optimales dynamisches Turbinenverhalten wünschenswert ist oder, wenn es sich verwirklichen ließe, von Vorteil wäre.

Zur Erhöhung der Turbinenansprechgeschwindigkeit können bei bekannten Regelsystemen dynamische Kennlinien verwendet werden, bei welchen beispielsweise eine analoge Geschwindigkeitsregelung vorgesehen ist. In diesem Falle kann die Dampfventileinstellung innerhalb der durch die mechanischen und thermischen Eigenschaften der Turbine vorgegebenen Grenzen mit einer Überregelung der Ventilstellung ausgeführt werden, die über den zuvor erwähnten, rasch ausgeführten zehnprozentigen überlauf für die rasche, nicht schwingende Ventileinstellung hinausführt. Dies bewirkt, daß der Dampfstrom zeitweise überschwingt, so daß sich eine raschere, nicht übersehwingende Turbinenbeaufschlagung er-* gibt, wobei die Ventilstellung letztlich gegenläufig korrigiert wird, um den gewünschten konstanten Dampfstrom einzustellen* Wie jedoch schon im Falle der statischen

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Kennlinie erwähnt, kann die dynamische Kennlinie nicht zweckmäßig so gewählt werden, daß sich bei veränderlichen Betriebsbedingungen ein stabiles und beständig rasches Ansprechy^rhalten.der Turbinenbeaufschlagung sicherstellen läßt. _.,

Es ist also festzustellen, daß die genannten Turbinenarteri verwickelte Regelsysteme benötigen, welche für die verschiedenen Türbinenarten jeweils unterschiedlich auszuführen sind und folglich für jede spezifische Turbinenbauart in besonderer Weise ausgelegt werden müssen.

Für geänderte Kennlinienfunktionen sind von Baueinheit zu Baueinheit einer bestimmten Turbinenbauart, d.h. Entnahmedampfturbinen, Turbinen großer elektrischer Kraftwerke, Turbinen von Siedewasserreaktoren, Turbinen von Druckwasserreaktoren usw. verhältnismäßig kostspielige Änderungen an den Schaltungen erforderlich. Zwar sind unterschiedliche Turbinenbetriebscharakteristiken und Regelverhalten für die verschiedenen Turbinenbauarten notwendig₃ doch haben zweifellos die Kosten, welche mit der Vielfalt bekannter Turbinenrege !einrichtungen für diese Zwecke verbunden waren, zusammen mit anderen Einflußfaktoren den Absatz von Dampfturbinen und zugehörigen Regelsystemen behindert«

Die verhältnismäßig hohen Anlagekosten für gebräuchliche,

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nicht flexibel ausgebildete Turbinenregeleysteme haben im allgemeinen auch das Ausmaß begrenzt, in welchem beim Turbinenbetrieb eine funktionelle Verfeinerung durchgeführt werden kann, d.h. eine Verfeinerung der Betriebsweise erfordert einen ganz beträchtlich größeren Kostenaufwand beim Einsatz von Schaltungen.

Durch die Erfindung soll also die Aufgabe gelöst werden, ein neuartiges System zur Regelung bzw. zum Betrieb verschiedener Bauarten von Dampfturbinen zu schaffen, welches eine wirtschaftliche Möglichkeit zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens von Turbinenanlagen bietet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Regelsystem für Dampfturbinen, mit Dampfventilen zur Bestimmung des Dampfdurchstromes mindestens einer Turbinenstufe»durch eine Einrichtung zur Ermittlung eines Dampfventilsollstellungswertes, welcher jeweils entsprechend einer vorbestimmten Funktion einen bestimmten Eingangssollwert mindestens einer vorgegebenen, durch Betätigung der genannten Dampfventile ausgangsseitig regulierbaren Regelgröße befriedigt,sowie durch Stelleinrichtungen zur Verstellung der genannten Dampfventile entsprechend dem ermittelten Dampfventilsollsteilungswert gelöst. ·■■/-

Im allgemeinen enthält das System mit Vorzug zumindest

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eine Regelschleife mit Rückkoppelung zur Bildung einer Fehlerdarstellung zwischen dem Istwert und einem Bezugswert einer bestimmten ausgangsseitig geregelten Regelgröße des Systems. Die rückgekoppelte Schleife kann die in ihr gebildete Fehlerdarsteilung als Eingang in die vorwärtsgekoppelte Schleife einspeisen, doch vorzugsweise ist die rückgekoppelte Schleife an einem anderen Verbindungspunkt mit der vorwärtsgekoppelten Regelschleife in Kaskade geschaltet, so daß etwaige, gewöhnlich kleinere Fehler in der vorwärts gekoppelten Schleife, welche bei Ableitungen von einem Eingangs-Bezugssollwert entstehen, korrigiert werden. Die eine Kaskadenschaltung der Schleifen bewirkende Verbindung ermöglicht eine Abwandlung in der vorwärtsgekoppelten Regelschleife durch Multiplikation, wobei die Begrenzung der Bandbreite des REgelsystems verringert und der Verstärkungsfaktor erhöht wird, wobei ferner das Ansprechverhalten der Dampfventileinstellung rascher wird und auch die Ansprechgeschwindigkeit der Turbinen-Dampfbeaufschlagung erhöht wird.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung bilden Gegenstand der anliegenden Patentansprüche.

Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf

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die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen stellen dar:

Pig. 1 ein schematisches Blockschaltbild

einer elektrischen Kraftwerksan« lage mit einer großen Dampfturbine und einem mit fossilem Brennstoff gefeuerten Kessel der Trommelbauart und mit verschiedenen Meß- und Regelorganen, welche in der erfindungs· gemäßen Weise betrieben werden,

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild eines

Regelsystems mit einem programmierten digitalen Rechner für die Dampfturbine und die zugehörigen Anlageteile der Anlage nach Fig. 1 und mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig, 3 einen Flußplan, welcher Teil der

Programmierung des erfindungsgemäßen Reohensystemg n&Qh Fig. 2 bildet und

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Pig. Μ und 5 bestimmte Teile des logischen Flußplanes nach Fig. 3 in genauerer Ausführung.

Wie aus Fig. 1 der Zeichnungen ersichtlich ist, weist eine Turbine 10 eine einzige Ausgangswelle lh auf, welche in bekannter Weise einen großen Wechselstromgenerator 16 antreibt, der dreiphasige elektrische Leistung oder Leistung in anderer Phasenzahl erzeugt, die durch eine gebräuchliche Leistungsmeßeinrichtung 18 gemessen wird. Der Generator 16 ist in nicht dargestellter Weise über einen oder mehrere für jede Phase vorgesehene, ebenfalls nicht dargestellte Leistungsschalter an ein großes elektrisches Leistungsnetz angeschlossen und wenn diese Verbindung hergestellt ist, arbeitet die Turbogeneratoranlage unter stabilen Bedingungen bei synchroner Drehzahl. Bei vorübergehenden elektrischen Laständerungen kann die Frequenz des Systems beeinflußt werden und es ergeben sich entsprechende Änderungen der Turbogeneratordrehzahl. Im Synchronismus wird die Leistungsabgabe des Generators 16 an das Netz normalerweise durch den Dampfdurchstrom der Turbine bestimmt, welcher in diesem Falle der Turbine 10 mit im wesentlichen konstantem Drosseldruck zugeführt wird.

Im vorliegenden Beispiel ist die Turbine 10 eine mehrstufige axial durchströmte Turbine und enthält einen Hochdruck-

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teil 20, einen Mitteldruckteil 22 und einen Niederdruckteil 2*1. Jeder dieser Turbinenteile kann eine Vielzahl von Expansionsstufen enthalten, welche durch Leitschaufeln und den damit zusammenwirkenden beschaufelten Turbinenrotor gebildet werden, welcher auf der Welle 1*1 befestigt ist. In anderen Anwendungsfällen können die nach der Erfindung geregelten bzw. betriebenen Turbinen auch andere Bauformen aufweisen und mit mehr oder weniger vielen Teilen ausgebildet sein, welche auf einer Welle hintereinandergesehaltet sind oder in Mehrwellenweise im Compoundbetrieb fahren.

Der auf konstanten Wert gedrosselte Druck des Dampfes zum Antrieb der Turbine 10 wird in einer Dampferzeugungsanlage 26 bereitgestellt, die in Form eines gebräuchlichen Kessels der Trommelbauart vorliegt, der mit fossilen Brennstoffen, beispielsweise mit Kohlenstaub oder Erdgas, beheizt wird. Nach dem der ERfindung zugrundeliegenden allgemeinen Gedanken kann das erfindungsgemäße System auch auf Dampfturbinen angewendet werden, die mit anderen Arten von Dampferzeugungssystemen zusammenarbeiten, beispielsweise also mit den zuvor erwähnten Arten von Kernreaktoren oder mit beliebigen Bauarten von Kesseln.

Die Turbine 10 besitzt im vorliegenden Beispiel mehrere Einlaßanschlüsse an vorderen Ende und demgemäß wird der

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Dampf dem nicht dargestellten Dampfturbineneinlaßkasten über vier Drossel-Einlaßventile TVl bis TV4 zugeleitet. Im allgemeinen erfordern die Dampfzuführung mit mehreren Einlassen und andere Formen der stirnseitigen Dampfzuführung zur Turbine, beispielsweise mit einem einzigen stirnseitigen Anschluß oder mit einem stirnseitigen Anschlußbalken, unterschiedliche Anzahlen und/oder Anordnungen der Drosselventile.

Der Dampf wird von dem Dampfzuführungskasten der ersten Expansionsstufe des Hochdruckteiles über acht Einlaßsteuerventile GVl bis GV8 zugeführt, die so ausgebildet sind, daß sie den Dampf an entsprechenden Einlaßstellen, die am Umfang des Gehäuses des Hochdruckteiles der Turbine verteilt sind, zuführen, so daß sich eine Steuerventilanordnung ergibt, welche für große Turbinen von mit fossilen Brennstoffen beheizten Kraftwerken eigentümlich ist. Turbinen von Kernkraftwerken können andererseits mit nur vier Steuerventilen ausgerüstet sein.

Während des Anfahrens sind die Steuerventile GVl bis GV8 im allgemeinen ganz geöffnet und der Dampfstrom wird durch Ventildrosselung über den gesamten Umfang gesteuert. An einem bestimmten Punkt während des Anlaufvorganges erfolgt dann der übergang von der Beaufschlagung des gesamten Umfanges oder der Drosselventilsteuerung zu der teilweisen -

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Umfangsbeaufschlagung oder der Steuerventilsteuerung, da die Drosselenergieverlüste und/oder die Drosselregelungsmöglichkeit zu berücksichtigen ist. Unmittelbar nach diesem übergang sind die Drosselventile TVl bis TV4 ganz geöffnet und die Steuerventile GVl bis GV8 werden jeweils einzeln in vorbestimmter Folge betätigt, so daß ein thermisches Gleichgewicht an dem Läufer und eine verminderte Beanspruchung der Läuferbeschaufelung erreicht wird, während gleichzeitig die gewünschte Turbinengeschwindigkeit und/oder der gewünschte Leistungspegel erreicht werden. Beispielsweise können bei einer charakteristischen Steuerventilbetätigung die Steuerventile GV5 bis GV8 zunächst geschlossen bleiben, während, die Steuerventile GVl bis GV4 zusammen von Zeit zu Zeit in bestimmte Stellungen gebracht werden, so daß sich der gewünschte Gesamt-Dampfdurchstrom einstellt. Nachdem die Steuerventile GVl bis GV4 das Ende ihres Stellbereiches erreicht haben,-also vollständig geöffnet sind oder wenn ein bestimmter Überlappungspunkt vor einer vollständigen öffnung der genannten Ventile erreicht ist, werden die noch verbleibenden Steuerventile GV5 bis GV8 nacheinander in ihrer zahlenmäßigen Reihenfolge in Betrieb gesetzt, so daß sich die Steuerung des Dampfstromes auch bei höheren Durchstromwerten fortsetzen läßt. Diese Betätigungsrexhenfolge der Steuerventile geht von der Voraussetzung aus, daß die von den Steuerventilen beeinflußten Dampfeinlaß-Anschlüsse über 360° des Umfanges des Hochdruckgehäuses der Turbine verteilt

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angeordnet sind und daß sie entsprechend ihrer Reihenfolge am Umfang numeriert sind, so daß die den Steuerventilen GVl und GV8 jeweils zugeordneten Dampfeinlaßanschlüsse am Umfang schließlich nebeneinanderliegen.

Beim Anfahren der Turbine verfährt man vorzugsweise so, daß zunächst die Turbinendrehzahl von einer Standgeschwindigkeit von etwa 2 U/min unter Steuerung der Drosselventile auf etwa 80 t der synchronen Drehzahl gebracht wird, wonach der übergang zur Steuerung durch die Steuerventile erfolgt und die Turbinendrehzahl auf die synchrone Drehzahl gebracht wird. Dann werden die Leistungsschalter geschlossen und die gewünschte Belastung wird aufgenommen. Beim Abschalten verfährt man in ähnlicher Weise, jedoch in umgekehrter Reihenfolge. Es können auch andere Punkte des Überganges gewählt werden, doch ist es unwahrscheinlich, daß der übergang oberhalb eines bei ¹IOS der Nennbelastung gelegenen Punktes vorsichgeht, da die erhöhten Drosselverluste berücksichtigt werden müssen.

Nachdem der Dampf an der Impulsbeschaufelung der ersten Stufe vorbei zur Reaktionsbeschaufelung der letzten Stufe des Hochdruckteiles gelangt ist, wird er einem Zwischenüberhitzungssystem 28 zugeführt, das dem Kessel 26 zugeordnet ist. Praktisch kann das Zwischenüberhitzungssystem 28

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von einem Paar parallelgeschalteter Zwischenüberhitzer gebildet sein, welche zum Zwecke der Wärmeübertragung mit dem Kessel 26 gekoppelt ist, wie in Fig. 1 durch die Linie 29 angedeutet ist, wobei die Zwischenüberhitzer jeweils, gegenüberliegenden Seiten des Turbinengehäuses zugeordnet sind.

Mit erhöhtem Enthalpiewert strömt der zwischenüberhitzte Dampf von dem Zwischenüberhitzungssystem 28 durch den Mitteldruckteil 22 der Turbine und zu dem Niederdruckteil 24. Von letzterem gelangt der Abdampf zu einem Kondensator 32, von dem Wasser in nicht dargestellter Weise zu dem Kessel 26 zurückgeführt wird.

Zur Steuerung des Stromes des zwischenüberhitzten Dampfes ist eine Sperrventilanordnung SV vorgesehen, welche ein oder mehrere Rückschlagventile enthält, die normalerweise geöffnet sind und nur dann geschlossen werden, wenn ein Rückstrom des Dampfes verhindert werden soll oder wenn die Turbine gegen ein Durchgehen geschützt werden muß. Weiter ist eine Abfang* Ventilanordnung IV vorgesehen, die mehrere Ventile enthält, von denen nur eines dargestellt ist und die ebenfalls, im Stromweg des zwischenüberhitzten Dampfes angeordnet ist. Die genannten Abfangventile sind in diesem Falle normalerweise geöffnet und sind über einen bestimmten Einstellbereich .

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betätigbar um bei einer überdrehzahl der Turbine den Strom des zwischenüberhitzten, Dampfes im Sinne einer Verminderung zu verändern. Eine genauere Beschreibung des Schutzes gegenüber Drehzahl findet sich in einer der zuvor genannten Veröffentlichungen*

Bei dem hier artgesetzten Dampferzeugungssystem mit einem Kessel der Trommelbauart, der mit fossilem Brennstoff beheizt wird, sorgt das dem Heizkessel zugeordnete Regelsystem durch geeignete Regelung der Betriebsbedingungen des Kessels dafür, daß der gedrosselte Ausgangsdruck des Dampfes im wesentlichen konstant gehalten wird. In der vorliegenden Beschreibung wird daher, wie bereits erwähnt, davon ausgegangen, daß der gedrosselte Druck eine außerhalb des vorliegenden Systems geregelte Größe ist, auf die beim Turbinenbetrieb aufgebaut werden kann. Ein Druckmeßorgan 38 gebräuchlicher Bauart dient zur Messung des gedrosselten Ausgangsdruckes, damit die Konstanthaltung dieses Druckes überwacht wird und wenn eine vorrangige Regelfunktion als Systemschutz vor dem programmierten REchner ausgeführt werden soll, so kann die Turbinenregelung anstelle einer Regelung in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder der Belastung auch zu einer Regelung nach dem Drosseldruck übergehen* wenn dieser einmal bestimmte Grenzen verlassen sollte, welche durch die notwendige Sicherheit der Anlage und dem Schutz der Turbine vor Kondensation festgelegt sind.

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Im allgemeinen ist die von einer Dampfturbine bei konstanter Eingangstemperatur des gedrosselten Dampfes im stabilen Zustand abgegebene Leistung durch folgende Gleichung gegeben

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Leistung oder übernommene Last = K_D «=— = K₁₃S₇, (1)

P P₀ FF

hierin bedeuten:

P* = Impulsdruck in der ersten Stufe P₀ = gedrosselter Eingangsdruck Kp = Proportionalitätskonstante Sp = Dampfstrom
Kp = Proportionalitätskonstante.

Wird, wie im vorliegenden Falle, der gedrosselte Eingangsdruck durch äußere Regeleinrichtungen im wesentlichen konstant gehalten, so ist die Leistungsäbgabe der !Turbine zu dem Impulsdruck P. der ersten Stufe proportional. Das Verhältnis P./Pq kann zu Regelzwecken verwendet werden, beispielsweise zur Erzielung einer besseren voraussöhäüenden Regelung

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für P^, d.h. der Turbinenleistung, wenn der am Kessel geregelte Drosseldruck P_Q innerhalb der Sicherheitsgrenzwerte bestimmte Veränderungen erfährt. Im vorliegenden Falle ist jedoch vorzuziehen, daß der Impulsdruck P. zur Rückkoppelungsmessung beim Leistungsregelbetrieb verwendet wird, wie nachfolgend genauer ausgeführt wird und zur Bestimmung des Druckes P. findet ein gebräuchlicher Druckmesser ¹IO Verwendung, so daß der Druck P^ für die angedeuteten Regelzwecke zur Verfügung steht.

Innerhalb ihres breiten Anwendungsgebietes kann die Erfindung auch in Verbindung mit Kernreaktoren und anderen Anlagen eingesetzt werden, bei denen Dampferzeugungssysteme vorgesehen sind, in denen der Dampf ohne die Forderung verhältnismäßig genauer Regelung des erzeugten Dampfes auf einen konstant gedrosselten Turbineneingangsdruck erzeugt wird. In solchen Fällen sind die Gesichtspunkte bei der Regelung und dem Betrieb der Turbine in einer Ausführungsform zu ▼erwirklichen, welche auf die betreffende Anlage oder Turbine zugeschnitten ist. Im Falle ungeregelter Drosselung des Speisedruckes kann der Turbinenbetrieb vorrangig auf die Regelung oder Begrenzung des Drosseldruckes abgestellt werden und mit niedrigerer Priorität eine Regelung der Turbinenleistung und/oder der Turbinendrehzahl vorsehen.

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Für die vier Drosselventile TVl bis TV4 sind jeweils hydraulisch betätigte Drosselventilstelltriebe vorgesehen, die mit der Bezugszahl 42 bezeichnet sind. Ebenso sind-jeweils hydraulisch betätigte Stelltriebe für die Steuerventile vorgesehen, welche mit der Bezugszahl 44 bezeichnet sind und ' den acht Steuerventilen GVl bis GV8 zugeordnet sind. Schließ- ' lieh sind für die Zwischenüberhitzungssperrventile SV und die Zwischenüberhitzungs abfangventil IV hydraulisch betätigte Stelltriebe vorgesehen, welche die Bezugszahlen 46 bzw^;; 48 tragen. Eine von einem REchner hinsichtlich Be tat igungs reihen-* folge gesteuerte und überwachte Druckmittelquelle 50 liefert * unter hohem Druck stehendes hydraulisches Druckmittel für die Betätigung der Stelltriebe der Ventile TVl bis TV4, GVl bis GV8, SV und IV. Ferner ist ein gesondertes, von dem Rechner überwachtes, nicht dargestelltes Schmierölsystem vorgesehen, welches die Schmierung der Turbinenanlage übernimmt. ■

Die Stelltriebe 42, 44, 46 und 48 können üblicher-Bauart sein und die Stelltriebe 42 und 44 für^; die Einlaßventile und im vorliegenden Falle auch die Stelltriebe 48 für die Äßfangventile werden jeweils mittels Reglern zur Erzeugung stabiler Einstellungen betätigt, welche die Bezugs zahlen- 50? bzw. 52' "* bzw. 56 tragen. Die Ventileinstellungsregler enthalten'jeweilseinen nicht dargestellten gebräuchlichen Analogregler,'^welcher * in bekannter Weise ein hier nicht dargestelltes. Stelltrieb-r¹·χ'i

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Servoventil antreibt. Der Stelltrieb kS für das Zwischenüberhitzungssperrventil kann von Hand betätigt sein oder von dem Rechner gesteuert werden, so daß das Ventil ganz geöffnet ist, wenn nicht ein üblicher Steuervorgang im System oder irgendeine Steuerfunktion eine Schließung des Ventiles und eine Unterbrechung des Zwischenüberhitzungs-Dampfstromes veranlaßt.

Da die Turbinenleistung unter der Annahme eines im wesentlichen konstant geregelten Druckes des gedrosselten Speisedampfstromes zu dem Dampfstrom proportional ist, erfolgt eine Verstellung der Dampfventile zur Erzielung einer Regelung des Dampfstromes als Zwischen-Regelgröße und damit einer Regelung der Turbinendrehzahl und/oder der. Turbinenbelastung als Ausgangs-Regelgröße bzw. -Regelgrößen. Eine Betätigung der Stelltriebe führt zu einer entsprechenden Einstellung der Dampfventile und jeweils zugehörige Ventilstellungsfühler PDTl bis PDT4, PDGl bis PDG8 sowie PDI erzeugen jeweils Ventilstellungs-Rückkoppelungssignale_a die zur Ableitung von Ventilstellungs-Fehlersignalen dienen, welche ihrerseits den entsprechenden Stellungsreglern 50', 52 und 56 zugeführt werden. Einer oder mehrere Kontaktfühler CSS liefern Zustandsinformationen der Sperrventile SV. Die Stellungsfühler können in bekannter Weise ausgebildet sein und können zum Beispiel mittels eines linear veränderbaren Differential-

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Umformers negative Rückkoppelungssignale erzeugen, die mit entsprechenden Stellungssollwertsignalen SP algebraisch summiert werden können, so daß sich entsprechende Eingangs-Stellungsfehlersignale ergeben. Eine Stellungsregelung der Abfangventile IV ist im allgemeinen nur dann vorgesehen, wenn eine Erniedrigung des ZwischenÜberhitzungs-Dampfstromes gefordert wird.

Der Stellungsregler, der hydraulische Stelltrieb, das Ventilstellungsfühlerorgan und verschiedene andere Geräte, welche nicht dargestellt sind, bilden zusammen jeweils eine örtliche analoge, elektrohydraulische Ventilstellungsregelschleife für jedes der Drosselventile oder Eingangssteuerventile der Dampfturbine. Die Stellungssollwerte SP werden von dem Rechner bestimmt und in die jeweiligen örtlichen Regelschleifen eingespeist und jeweils in periodischen Zeitintervallen neu eingegeben. Auch für die Regelung der Abfangventile werden Sollwerte SP durch den Rechner vorgegeben. Eine vollständigere und allgemeine Beschreibung der elektrohydraulischen Einstellung der Dampfventile und der hydraulischen Druckmittelversorgungssysteme für die Ventilstelltriebe findet sich in der bereits zuvor erwähnten Veröffentlichung von Birnbaum und Noyes.

Im vorliegenden Falle sind örtliche analoge Regelschleifen zur elektrohydraulischen Ventilstellungsregelung deshalb

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vorzuziehen, weil sich hierbei die günstigsten Ergebnisse beim Zusammenwirken der zur Verfugung stehenden Arbeitsgeschwindigkeit des Rechners des Regelsystems und der Kosten für den Schaltungsaufwand des Rechners ergeben. Das bedeutet, daß die Kosten für Analogregleraufsätze bei den für die besonderen Anwendungsfälle bisher erreichten Arbeitsgeschwindigkeiten der Rechner für die Regelsysteme geringer als für unmittelbar vom Rechner gesteuerte Stelleinrichtungen sind. In Kürze sind jedoch wirtschaftliche und rasch arbeitende, unmittelbar vom Rechner betätigte Regler zu erwarten und dann ist eine unmittelbare Betätigung der hydraulischen Ventilstelltriebe von dem digitalen Rechner aus der hier beschriebenen Digitalsteuerung örtlicher analoger Regler vorzuziehen.

Zur Messung der Drehzahl der Turbinenwelle' für die Drehzahlregelung und für die Zwecke der Leistungs-Frequenz- rege lung ist ein Drehzahlmeßgerät 58 vorgesehen. Das Drehzahlmeßörgari"58 kann beispielsweise die Form eines nicht dargestellten induktiven Fühlers haben, welcher magnetisch mit einem an der Welle 1Ί des Turbogenerators· befestigten, nicht dargestellten" genuteten Rad.-gekoppelt, ist,.. Analoge und/oder impulsförmige Signale, die Von^demDrehzahlmeßorgan 58, dem Leistungsmeßgerät l8, den Druckmeßgeräten 38 und IQ,' den Ve.ntilstellungsfühl.ern EDT^:;bis H)_:^., PDQl bis PDG8,

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sowie PDI, ferner von den Fühlerkontakten CSS, von anderen nicht dargestellten Fühlern und ebenfalls nicht dargestellten Fühlerkontakten erzeugt werden, gelangen für verschiedene Zwecke bei dem durch den programmierten Rechner gesteuerten Betrieb der Turbine 10 zur Verarbeitung und ermöglichen unter anderem eine Regelung der Turbine in einem "on-line-Betrieb", also bei reeller Zeitbasis, sowie eine überwachung, eine Steuerung in bestimmter Reihenfolge, Alarmvorgänge,^firÄrizeigen und Aufzeichnungen. ' ··-"- ' "'■ ·

Wie in Fig. 2 der Zeichnungen dargestellt ist, dient zum Betrieb der Turbine 10 mit dem verbesserten Betriebsverhalten ein Steuersystem 60 mit einem programmierten Digitalrechner. Das Regelsystem 60 kann beispielsweise an sich bekannte Apparateteile in Form eines zentralen Prozeßrechners 62 und zugehöriger Eingangs- und Ausgangsanschlußeinheiten enthalten, wie sie beispielsweise von der Firma Westinghouse Electric Corporation unter dem Warennamen Prodac 50 (P50) im Handel erhältlich sind. In anderen Fällen, beispielsweise wenn sowohl die Turbine 10 als auch andere. Teile der Anlage, beispielsweise die Dampferzeugungsein- richtung 26 unter Rechenmaschinensteuerung und -regelung stehen, können größere Rechenmaschinen eingesetzt, werden^ z.B. Systeme welche, von der Firma Westinghouse Electric Corporation unter dem Namen Prodac 250 vertrieben werden

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oder es können getrennte Rechner wie z.B. der Rechner P50 für die einzelnen zu regelnden Anlagenteile eingesetzt werden. Im letzteren Falle wird ein Zusammenspiel der Regelvorgänge dadurch erzielt, daß die einzelnen Rechner über Datenübertragungsglieder und/oder andere Einrichtungen miteinander verbunden werden.

Bei dem Rechner P250 findet beispielsweise eine magnetische Kernspeichereinheit mit einem Passungsvermögen von 16 000 Wörtern (16 Bitplätze plus eine Gleichheitsstelle) und mit einer Taktzeit von 900 Manosekunden, ferner ein äußerer magnetischer Kernspeicher mit einem Passungsvermögen von mindestens 12 000 Wörtern (jeweils X6 Bitplätze plus eine Gleichheitsstelle) und mit einer Taktzeit von 1,1 Mikrosekunden und schließlich ein großer Plattenspeicher mit einem Passungsvermögen von mindestens 375 000 Wörtern (16 Bitplätze plus eine Gleichheitsstelle) und mit willkürlichem Zugriff Verwendung. Bei dem Prozeßrechner P50 wird eine magnetische Kernspeichereinheit mit einem Passungsvermögen von 12 000 Wörtern (14 Bitplätze) und mit einer Taktzeit von 4,5 Mikrosekunden verwendet. - '

Die Anschlußgeräte für den Prozeßrechner 62 umfassen ein gebräuchliches Kontaktwähler-Eingangssystem 64, welches eine Kontaktreihe abtastet oder in ähnlicher Weise Signale ableitet,

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die den Zustand verschiedener Anlagenteile oder Betriebsbedingungen wiedergeben. Unter diesen Kontakten befinden sich auch die Fühlerkontakte des Sperrventiles CSS und im übrigen sind diese Kontakte durch das Blocksymbol 66 angedeutet. Die Zustandsfühlerkontakte können die Kontakte von Quecksilber-Schaltrelais (nicht dargestellt) sein» die durch Erregungsschaltungen (ebenfalls nicht dargestellt) betätigt werden, die bestimmte Betriebszustände in den verschiedenen Geräten des Systems aufnehmen können. Die durch die Zustandsfühlerkontakte bereitgestellten Daten werden zur Bildung logischer Verriegelungsfunktionen in Regelprogrammen oder anderen Programmen verwendet, ferner für Schütz- und Alarmfunktionen des Systems benötigt und zur programmierten Überwachung und Aufzeichnung sowie Sollwertaufzeichnung und ferner zu einer vom Rechner ausgeführten Hand-Überwachungssteuerung usw. ausgewertet.

Das Kontaktabtastungs-Eingangssystem 6k empfängt ferner ·; digitale Leistungs-Bezugssignale, wie durch das Bezugs- symbol 70 angedeutet ist. Die Leistungs-Bezugseingabe 70 · kann von Hand erfolgen oder kann selbsttätig beispielsweise von einem Wirtschaftlichkeitsrechner (nicht dargestellt) eingespeist werden. Bei der Betriebsweise entsprechend einer Leistungsregelung bildet die Leistungsbezugseingabe 70 den Sollwert der zu erzeugenden Wirkleistung und das rechnerge-

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steuerte Regelsystem 70 wirkt auf einen Betrieb der Turbine hin, bei welchem der Sollwert der zu erzeugenden Leistung bereitgestellt ist.

Die Anschlußeinheiten enthalten ferner ein übliches analoges Eingangssystem 72» welches mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit von beispielsweise fünfzehn Punkten je Sekunde und je analogen Eingangskanal Analogsignale von der Anlage einsammelt und diese Signale in Digitalwerte umwandelt, welche in den Rechner eingegeben werden können. Die Analogsignale werden von dem Impulsdruckmeßorgan 40, dem Leistungsmeßgerät 18, den Veritilstellungsfühlern PDI, PDTl bis PDT4 und PDGl bis PDG8 sowie verschiedenen Analogfühlern Ik wie beispielsweise dem Drosseldruckmeßorgan 38 (in Fig. 2 nicht im einzelnen dargestellt), ferner verschiedenen DampfStrommessern, verschiedenen Dampftemperaturmessern, verschiedenen an der Einrichtung angeordneten Meßgeräten zur Messung der Betriebstemperaturen, ferner den Meßgeräten zur Messung des Druckes und der Temperatur des zur Kühlung des Generators verwendeten Wasserstoffs usw. erzeugt. Ein gebräuchliches Impulseingangssystem 76 ermöglicht die Speisung des. Rechners mit in ImpulslOrm vorliegenden Meßsignalen wie sie beispielsweise von dem Drehzahlmeßgerät 5-8 erzeugt -werden. Die im , Rechner aus den analogen und impulsförmigen; EingangsSignalen gebildeten Signale werden zur Ausführung des-Regelprogramms5

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für Schutz- und Alarmfunktionen des Systems, für programmierte Aufzeichnung und Sollwertaufzeichnung usw. verwendet.

Informationseingabe- und -ausgabegeräte ermöglichen eine Eingabe oder Entnahme von kodierter oder nicht kodierter Information in bzw. aus dem Rechner. Diese Geräte enthalten einen normalen Bandleser und ein Drucksystem 78, ..welche für verschiedene Zwecke eingesetzt werden. Beispielsweise kann hiermit das Programm in den Kernspeicher des zentralen Prozeßrechners eingegeben werden. Ferner ist ein gebräuchliches Fernschreibsystem 80 vorgesehen, das beispielsweise zum Aus- ' druck von Aufzeichnungen dient, die durch das Blocksymbol 82 angedeutet sind.

Weiterhin ist ein normales Puffersystem 84 vorgesehen, welches entsprechende Geräteteile und Schaltungen aufweist und zur Steuerung der Eingangs- und Ausgangsübertragung von Informationen zwischen dem Prozeßrechner 62 und den langsameren Eingangs- und Ausgangsanschlußgeräten dient. Von dem Pufferoder Unterbrechungssystem 84 wird dem Prozeßrechner 62 ein Unterbrechungssignal zugeführt, wenn eine Eingangsinformation zur Eingabe bereitsteht oder wenn eine Ausgangsübertragung vollendet ist. Im allgemeinen arbeitet der zentrale Prozeßrechner 62 mit Unterbrechungen entsprechend einem auszuführenden Programm. In bestimmten Fällen werden besondere Unterbrechungen

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zugelassen und ohne die Beschränkung der mit Vorrang auszuführenden Programmschritte durchgeführt.

Ein Ausgangs-Anschlußsystem für den Rechner wird durch ein gebräuchliches Ausgangs-Kontaktabtastsystem 86 gebildet, welches in Verbindung mit einem Analog-Ausgangssystem 88 und mit einem Ausgangssystem 90 zur Ventilstellungsregelung arbeitet. Mit dem Ausgangssystem 90 ist eine Handsteuerung gekoppelt, welche zusammen mit dem System 90 betätigt werden kann und während der Abschaltung des Rechners oder einer anderen gewünschten Zeit eine Steuerung der Turbinenanlage von Hand ermöglicht. Vorzugsweise gehören das Ausgangssystem zur Ventilstellungsregelung und die Handsteuerungseinrichtung einer Bauart an, welche an anderer Stelle vorgeschlagen worden, ist.

Bestimmte digitale Ausgangssignale des Rechners werden zur Ausführung vom Programm bestimmter und durch Kontakte gesteuerter Regelfunktionen der Einrichtung unmittelbar ausgewertet und dienen beispielsweise zur Betätigung der Ventilstelltriebe mittels hochgespannten Druckmittels und des Schmiersystems, wie durch das Blocksymbol 8? angedeutet ist, ferner zur Betätigung von Alarmgeräten 94, wie beispielsweise Summern und Anzeigeeinrichtungen, und schließlich zur

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Betätigung bestimmter Hilfseinrichtungen und Systeme 96 der Anlage, beispielsweise der Wasserstoffkühlung des Generators. Auch dem Lochstreifendrucker und dem Fernschreibsystem 80 sowie den Anzeigeeinrichtungen 98 werden unmittelbar digitale Ausgangsinformationen des Rechners zugeführt.

Andere digitale Ausgangssignale des Rechners hingegen werden zuerst vermittels des analogen Ausgangssystems 88

" und des Ausgangssystems·90 zur Ventilstellungsregelung in Analogsignale umgeformt. Die Analogsignale werden dann den Hilfseinrichtungen und Systemen 96, den Druckmittelsystemen und Schmiersystemen 87 und den Ventilstellungsreglern 50', und 56 zugeführt und bewirken dort die durch das Programm bestimmten Steuer- bzw. Regelvorgänge. Die jeweils den Reglern 50', 52 und 56 für die Dampfventile zugeleiteten Signale sind die Ventilstellungssollwertsignale SP, welche oben bereits erwähnt worden sind. Eine Errechnung eines Ventilstellungssollwertes für den Regler 56 der Abfangventile ist nur notwendig, wenn die Abfangventile IV aus der ganz offenen Stellung verstellt werden sollen, um den Zwischen-' überhitzungsgasstrom im Sinne einer Verringerung zu beeinflussen.

Zum Betrieb der Rechenanlage 60 dient ein Dampfturbinenrege!programm. Dieses enthält das eigentliche Regelprogramm

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und zugehörige Programme sowie bestimmte maschineninterne Programme, welche eine innere Steuerung des Arbeitsablaufes in dem Rechner selbst bewirken. Die letztgenannten Programme enthalten folgendes:

1) Programm zur Ermittlung der Bearbeitungspriorität.

Hierdurch wird der Einsatz der Schaltung des Prozeßrechners bestimmt. Im allgemeinen geschieht dies auf der Basis einer Prioritätszuordnung sämtlicher Regelprogramme, maschineninterner Programme und einiger der verschiedenen Arten von Unterbrechungen. Das vordringlichste Programm oder der vordringlichste Unterbrechungsabschnitt wird bestimmt und kann ablaufen, wenn in den zur Ausführung gelangenden programmierten Anweisungen eine Änderung vorgenommen werden soll. Einige der Unterbrechungsvorgänge laufen außerhalb der PrioritätsZuordnung, wie bereits angedeutet wurde, insbesondere, wenn es um die Sicherheit und/oder den Schutz teuerer Einrichtungen geht.

2) Abtastung der Analoginformationen.

Es erfolgt eine periodische Eingabe bestimmter analoger Eingangssignale, welche von dem analogen Eingangssystem 72 umgeformt und in dem analogen

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Eingangs-Pufferregister gespeichert worden sind.

3) Abtastung der Kontakt-Zustandsfühler.

Es erfolgt eine periodische Eingabe bestimmter Eingangssignale, welche von Kontakt-Zustandsfühlern bereitgestellt werden.

k) Programmeingabeprogramm.

Bei Bedarf kann die Bedienungsperson des Rechners Informationen in den Speicher des Rechners einbringen.

5) Untersuchungs-Unterprogramm.

Dieses wird durchgeführt·, wenn der Rechner auf Grund eines Fehlers den Betrieb unterbricht.

Das Regelprogramm und die zugehörigen Programme haben folgenden Inhalt:

1) Datenaufzeichnung.

Es erfolgt eine periodische oder bedarfsweise Ausführung der Aufzeichnung bestimmter Ereignisse

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und des Ausdrückens der Werte bestimmter Parameter.

2) Alarm.

Es erfolgt eine periodische und den Ablauf unterbrechende Ausführung dieses Programmteiles zur Betätigung der Alarmgeräte 94 und anderer Einrichtungen des Systems und zur überwachung und/oder Außerkraftsetzung der Ventileinstellungsprogramme oder anderer Regelprogramme,

3) Anzeige,

Es erfolgt eine periodische oder bedarfsweise Ausführung dieses Programmteil zur sichtbaren Anzeige (alphanumerisch oder grafisch) bestimmter Werte von Parametern und/oder Tendenzen oder Richtungen.

4) Programm zur Ventilbetätigung mit hochgespanntem Strömungsmittel,

Es erfolgt eine periodische Programisiauaführung zur überwachung der Ventilstellungsregelung.

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5) Schmiersystemprogramm.

Es erfolgt eine periodische Programmäusführung zur Überwachung des Schmiersystems.

6) Programme für Hilfseinrichtungen und -systeme.

Es erfolgt eine periodische Programmausführung zur Überwachung.

7) Programm zur Regelung der Ventilstellung der Drossel- und Steuer-Dampfventile.

Es erfolgt eine periodische Programmausführung zu Regelzwecken.

8) Programm zur Regelung der Ventilstellung der Abfangventile.

Es erfolgt eine periodische Programmausführung je weils nach und während ein überdrehssahlalarm gegeben worden ist.

9) Sperrventilprqgramm.

Es erfolgt eine Aufzeichnung der Betätigung der

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Sperrventile und gegebenenfalls kann das Programm auch zur Betätigung, oder Regulierung der Sperrventile unter bestimmten Bedingungen eingesetzt werden.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich in erster Linie auf die Ausführung des Programms zur Regelung der Ventilstellung der Drössei- und Steuer-Dampfventile. Demgemäß ist die weitere Beschreibung des Programms im einzelnen auf diesen Programmteil beschränkt. Es sei nun auf die Fig. 3 bis 5 der Zeichnungen Bezug genommen, in welchen unter Verwendung be-* stimmter Algorithmen Plußpläne wiedergegeben sind, welche den grundsätzlichen logischen Inhalt des Programms zur Regelung der Drossel-Dampfventile und der Steuer-Dampfventile darstellen. Tatsächlich in das Rechensystem 60 eingespeiste Programme werden in kodierter Form nach genaueren Flußplänen in die Maschinensprache übersetzt, wobei die genaueren Flußpläne ihrerseits von den dargestellten Flußplänen abgeleitet werden.

Vor dem Anfahren wird der Turbogeneratorsatζ 10 durch einen Motor mit einer Standgeschwindigkeit von etwa 2 U/min angetrieben, um das "Losreißmoment" herabzusetzen und um die Welle geradezuhalten. Zum Inbetriebsetzen der Turbine 10 wird dem Rechner 62 beispielsweise durch Betätigung der Hand-

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steuerung 68 ein Startsignal zugeführt. Der Hochlauf kann vom Programm her erfolgen, wenn die vorgegebenen logischen Entriegelungsfunktionen erfüllt sind, wenn beispielsweise die Dampferzeugungsanlage einwandfrei funktioniert, der gedrosselte Speisedruck des Dampfes den erforderlichen Wert hat, wenn die Leistungsschalter offen sind, wenn sich die Turbinen-Dampfventile in der Startstellung befinden, wenn ferner das hydraulische Hochdrucksystem einwandfrei funktioniert usw.

Nach Freigabe des Hochlaufes wird das zur Regelung der Ventilstellung der Drosselventile und der Steuerventile dienende Programm, welches in Fig. 3 mit der Bezugszahl 98 bezeichnet ist, periodisch durchgeführt, was beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von einer Durchführung je Sekunde geschehen kann, wodurch eine solche Regulierung der Ventileinstellung der Dampfventile erfolgt, daß die Turbine 10 zunächst auf die synchrone Drehzahl gebracht wird und dann eine Regelung der Turbinenleistung erfolgt. Wie durch das Blocksymbol 100 angedeutet wird das Turbinendrehzahl-Rückkoppelungsfehlersignal AS zunächst durch Differenzbildung zwischen einer Bezugsdrehzahl w_D und der tatsächlichen Turbinendrehzahl w_a bestimmt. Im vorliegenden Falle wird die Bezugsdrehzahl w_R von einer in dem Rechner gespeicherten Hochlaufkennlinie oder Abschaltkennlinie abgeleitet, welche die Turbinendrehzahl in Abhängigkeit von der Zeit kennzeichnet und hierdurch wird

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eine Änderung der Turbinendrehzahl etwa innerhalb vorbestimmter dynamischer Grenzwerte erreicht. Die Bezugsdrehzahl kann nun in hergebrachter Weise während des Hochlaufens oder Abschaltens als einzige dynamisch begrenzende Kenngröße abgeleitet und verwendet werden, wie dies in bekannten Analogreglern der Fall ist. Vorzugsweise wird jedoch eine weitergehende und wirkungsvollere dynamische Hochlaufkennlinie oder Abschaltkennlinie verwendet, wie nachfolgend genauer ausgeführt wird.

Im vorliegenden Anwendungsfall macht die Turbinendrehzahlregelung in weitem Bereich mit Belastungsabfall während des Turbinenhochlaufs oder während des Abschaltens den Betrieb einer Rückkoppelungsregelschleife erforderlich. Wie durch das Blocksymbol 102 angedeutet ist, erfolgt daher die Bestimmung eines Turbinendrehzahl-Korrekturwertes d„,der von dem Produkt des Drehzahlfehlersignales AS und einem bestimmten Schleifen⁴ verstärkungsfaktor g abgeleitet wird, der einer* bestimmten im System erwünschten Drehzahlregulierung entspricht. Die Drehzahlregulierung g kann beispielsweise 3 % betragen» d.h. eine dreiprozentige überdrehzahl bei voller Turbinenleistung bewirkt eine vollständige Absperrung der Turbinen*Dampfventile. Die numerische Form des Drehzahlkorrektursignales d_ ist daher in Prozentwerten gegeben, um eine Eichung durch Multiplikation in der nachfolgend beschriebenen.Turbinenleistungs-

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regelschleife zu erleichtern. Tatsächlich bewirkt der Stärkungsfaktor g eine dynamische Kennlinie der Rückkoppelungsregelschleife zur Regelung der Turbinendrehzahl.

Befindet sich die zur Regelung dienende Rechenanlage im Betriebszustand des Hochlaufes, so leitet innerhalb des Flußplanes der Programmblock 104 die Programmausführung zu dem Programmblock 106 über, in welchen entsprechend programmier ten statischen und dynamischen Kennlinien die Bestimmung der Dampfventil-Stellungssollwerte D_g für Volldrehzahl erfolgt. ; Wie genauer in Pig. 5 der Zeichnungen dargestellt ist, Wird : zweckmäßig zuerst der Ventilstellungssollwert D_gM für die maximal zulässige Geschwindigkeitsänderung bestimmt, damit vermieden wird, daß die Dampfstromregelung der Turbine eine übergroße Dampfstromänderungsgeschwindigkeit oder eine übergroße ■ Änderung der Eingangsenthalpie bewirkt, was in der Turbine; f zur Überschreitung bestimmter dynamischer Grenzen führen kanntej welche durch die Gefahr von Ermüdung durch thermische —- \ Spannungen, durch Zentrifugalbeanspruchung und/oder durch \ andere Gesichtspunkte vorgegeben sind. Der Ventilstellungs«: soliwert D_gM für höchste Änderung der Turbinendrehzahl iß% tatsächlich als Grenze für die Änderungsgeschwindigkeit der Turbinendrehzahl wirksam und als solcher Grenzwert wirkt ' er als dynamisch beschränkende Bedingung, wie in dem Blocksymbol 110 angedeutet ist, auf den Sollwert D_s(n) ein,

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welcher augenblicklich entsprechend einer geeigneten Punktion f fd_s(n)3 bestimmt wird und welcher statisch den Gesamtsollwert Dg als eine Punktion des Geschwindigkeitskorrekturwertes dg kennzeichnet. Durch diese Begrenzungswirkung auf die Turbinendrehzahl-Änderungsgeschwindigkeit ist der begrenzende Sollwert D_SM im Sinne einer Rückkoppelungskorrektür für die schräge Drehzahlkennlinie w„ wirksam, wodurch eine Vorwärtskoppelung mit jedoch nur annähernd dynamischer Beschränkung erreicht wird.

Ist der zulässige Sollwert D_g., ein veränderlicher numerischer Wert und ist der Gesamt-Sollwert D„(n) größer oder gleich dem zulässigen Sollwert Dg_M» so macht die dynamische Kennlinie den Wert O„ gleich dem Wert Dg_M» wie in dem Blocksymbol 112 des. Flußplanes nach Fig. 5 angedeutet ist. Ist der Wert D_g(n) kleiner als D_SM und wird in dem Programmblock im keine volle optimale Turbinenhochregelung erreicht, so wird angenommen, daß D_g gleich dem augenblicklich bestimmten Wert f [d_s(n)J ist, wie in dem Blocksymbol 116 angedeutet ist. Der Wert D₃^ braucht jedoch nicht eine veränderliche numerische Größe sein und in diesem Falle wird jedoch vorzugsweise entweder eine Veränderung der Kennliniensteigung von w_R zugelassen oder nicht zugelassen, wenn eine Beschränkung der Drehzahländerungsgeschwindigkeit auferlegt werden soll. Die Dampfventil-Verstellbewegung wird dann durch ein Drehzahl-

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fehlersignal bestimmt, das von einem festen Drehzahl-Bezugswert abgeleitet wird, bis die Beschränkung wieder aufgehoben ist. Tatsächlich bedeutet die Gleichheit der Werte D_0n. und Dr,

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in dem Blocksymbol 112, daß D_g gleich der Funktion f [do(n)J ist, wobei der Bezugswert w_R auf einem konstanten Wert gehalten wird. ·

Eine ins einzelne gehende Beschreibung der logischen Einrichtungen zur Festlegung des dynamischen Verhaltens, wie sie zur Verwirklichung des Programmblockes 108 zur Vorgabe . des Maximal-Sollwertes der Turbinendrehzahl vorgesehen sind,, erscheint nicht notwendig, um die vorliegende Erfindung zu erläutern. Es sei hier auf einen an anderer Stelle gemachten Vorschlag Bezug genommen, in welchem ein Regelsystem zum Anfahren der Turbine und zur Belastung derselben beschrieben ist, durch das ein im wesentlichen optimaler Hochlauf der Turbine unter beschränkenden Bedingungen erreicht wird, wie er vorzugsweise auch bei der Verwirklichung der vorliegenden Erfindung angewendet wird.

Unter anderen Möglichkeiten einer dynamischen Beschränkung der Turbinendrehzahländerungsgeschwindigkeit kann man neben der bevorzugten Regelungsart auch Einfluß auf die Geschwindigkeit nehmen, mit welcher die vom Rechner bestimmten' Ventilstellungssollwerte zur Befriedigung der Ausgangs- Regelgröße, im vorliegenden Falle also der Turbinendrehzahl,

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befolgt werden. Anstatt also die Höhe des Ventilstellungssollwertes D„ zu begrenzen kann der Verstärkungsfaktor der Ventilstellungsregelschleife begrenzt werden, indem unmittelbar die Geschwindigkeit begrenzt wird, mit welcher die Dampfventile verstellt werden. In beiden Fällen wird jeweils eine Grenze für die Geschwindigkeit gesetzt, mit welcher sich die Enthalpie des eingelassenen Dampfes oder der Dampfstrom und damit wiederum die Dampftemperatur in der Impulskammer ändern können. Da die Änderungsgeschwindigkeit der Dampftemperatur in der Impulskammer im allgemeinen beschränkt werden muß, wirkt sich eine solche Beschränkung im Sinne einer Festlegung der Grenze für die Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl aus.

Im allgemeinen Falle und wenn O₀ (n) nicht durch den

Wert D_SM begrenzt ist, kann der Wert D_g gleich einer zeitveränderlichen Sollwertgröße D_Qg gemacht werden, welche auf Anforderung durch den Programmblock 113 von einem thermodynamischen Optimierungs-Turbinenmodell abgeleitet wird, wie in dem Programmblock 114 angedeutet ist. Es handelt sich also um .eine dynamische Funktionsbildung, welche letztlich den Turbinendrehzahl-Sollwert D_QS als Zeitfunktion in einer Art und Weise festlegt, bei der. innerhalb der durch den höchstzulässigen Drehzahlsollwert vorgegebenen Grenzen ein schnellstmögliches Ansprechen der Turbinenbeaufschlagung auf den gewünschten Sollwert entsprechend der Funktion

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erreicht wird. Das vorübergehende Ansprechen der Einstellung der Turbinendampfventile kann also ein überfahren der Ventilstellung erforderlich machen, wonach eine Rückkehr zu der ordnungsgemäßen Ventilstellung entsprechend dem stabilen Zustand erfolgt, um eine schnellstmögliche Korrektur der Turbinendrehzahl zu erreichen. Ein solches überfahren erfolgt bedeutend stärker als das kurze überlaufen der Ventilstellung, welches vorzugsweise beim raschen Ansprechen der Ventileinstellung auf einen veränderten Sollwert vorkommen kann und auch erfolgt. Kommt der Programmblock 114 zum Einsatz, so bewirkt er bestimmte Erhöhungen des Verstärkungsfaktors in der Drehzahl-Rückkoppelungsregelschleife, wodurch optimale Ventileinstellungs-Ausgangssignale erzeugt werden.

In dem vorliegenden Falle wird beim Turbinenhochlauf oder beim Abschalten im allgemeinen keine vollwertige Optimierungsregelung benötigt, da Turbinen der elektrischen Energieversorgung während des wesentlichsten Teiles ihrer Betriebsdauer mit synchroner Drehzahl betrieben werden und da normalerweise wenn überhaupt, nur eine geringe Verbesserung auf Grund der Tatsache erzielt wird, daß der Gesamt-Sollwert Dg(n) während des Hochlaufs oder des Abschaltens fast immer gleich oder größer als der dynamische Grenz-Sollwert ist. Das bedeutet im vorliegenden Falle, daß die Abschrägung

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der Kennlinie für w_R häufig ein- und ausgeschaltet wird. Ein im wesentlichen optimaler dynamischer Betrieb wird daher im besonderen erreicht, wenn das erwähnte Regelsystem entsprechend dem an anderer Stelle gemachten Vorschlag eingesetzt wird. Der Abfrage-Programmblock 113 und der zur Optimierung dienende Programmblock 114 können daher entweder aus dem zur Regelung der Ventilstellung der Drosselventile und der Steuerventile dienenden Programm 98 weggelassen werden oder der Programmblock 114 wird so behandelt, daß er nach Wahl von einer Bedienungsperson bei ordnungsgemäßer Abwicklung des Programms verwendet werden kann.

Bei anderen Fällen der Turbinenregelung, bei denen beispielsweise die Drehzahl ständig als Ausgangs-Regelgröße der Turbinenanlage reguliert wird, kann eine volle dynamische Optimierungsregelung der Turbinendrehzahl durchaus wünschenswert und zweckmäßig sein. Die Beschreibung der vollen dynamischen Optimierungsregelung in Verbindung mit dem Regelsystem 60 für große Türbinenanlagen elektrischer Kraftwerke erfolgte daher in erster Linie im Hinblick auf solche anderen Anwendungsfälle. In diesen anderen Fällen kann der Fehler der Ausgangs-Regelgröße beispielsweise der Fehler ÄS der Drehzahl unmittelbar mit Vorwärtskoppelung durch ein Modell bearbeitet werden, welches statische und optimierende dynamische Kennlinien bereitstellt, die den Kennlinien ähnlich

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sind, welche nachfolgend in Verbindung mit der Leistungsregelung der Turbine 10 beschrieben sind, wobei eine Beschränkung bezüglich des maximal zulässigen Sollwertes der Regelgröße
vorliegt. Bei Compound-Turbinen ist noch darauf hinzuweisen, daß das System mechanisch im allgemeinen so ausgeführt ist,
daß eine Drehzahlregelung der Primär-Turbinenwelle notwendigerweise auch zu der richtigen Betriebsdrehzahl der anderen
Welle oder der anderen Wellen führt.

Nachdem der Ventilstellungssollwert D_g zur Regelung der Turbinendrehzahl als der Punktion f [d_s(n)J gleich festgelegt ist, wobei eine Beschränkung der Kennlinienabschrägung vorgesehen sein kann oder nicht, wird bestimmt, ob ein übergang zwischen der Beaufschlagung des gesamten Umfanges oder einer Teilbeaufschlagung durch Regelung der Dampfventile stattfinden soll, was in Fig. 3 der Zeichnungen in dem Blocksymbol 118
angedeutet ist. Beim Regelbetrieb während des Hochlaufes wird der übergang von der Drosselventilregelung zur Steuerventilregelung vorzugsweise ausgeführt, wenn die Eingangssignale
des Turbinendrehzahl-Meßgerätes melden, daß die Wellendrehzahl 80 % der synchronen Drehzahl, d.h. im vorliegenden Falle.
2880 U/min beträgt (angenommene Netzfrequenz: 60 Hz). ,Beim
Abschalten erfolgt der übergang von der Regelung der Steuerventile zur Regelung der Drosselventile im allgemeinen, wenn die Turbine bei der Verzögerung den 80 Ϊ-Drehzahlwert durchläuft.

- 52 -.;.:■
9098U/MO2

Bevor während des Hochlaufes ein übergang bezüglich der Ventilregelung erfolgt, wird der Stellungssollwert DTV für jedes Drosselventil in dem Programmblock 119 aus dem Gesamt-Sollwert D„ entsprechend einer statischen Kennlinie für das betreffende Ventil bestimmt, welche für das betreffende Ventil den Stellungssollwert als Punktion des Gesamt-Ventilstellungssoliwertes D_g folgendermaßen festlegt:

= f_(x) (D₃) (2)

Hierin kann χ die Werte von 1 bis 4 annehmen. Im Falle der Drosselventile TVl bis TV4 stehen die vier statischen Kennlinien für die Ventile in solcher Beziehung zueinander, daß der Gesamt-Sollwert D_g stets gleich der Summe der Sollwerte der einzelnen Ventile ist, daß also nachfolgende Gleichung gilt:

■ D„ = DTVl + DTV2 + DTV3 ♦ DTV4

Die Sollwertkennlinien können beispielsweise Punktionen entsprechend einfacher gerader Linien sein, welche sicherstellen, daß der Gesamt-Sollwert D„ durch vier gleiche Einzel-Sollwerte der einzelnen Drosselventile stets befriedigt wird.

Nach der Bestimmung der Stellungssollwerte für die Drosselventile TVl bis TV4 wird der Verstärkungsfaktor für

- 53 - -■■-■--" - . -■■

SO9844/1302

den entsprechenden Drosselventil-Stellungsregler 50' errechnet, wenn in der Regelschleife eine Verstärkungsfaktorregelung vorgesehen ist, wie durch das Blocksymbol 120 - angedeutet ist. Ist also das gewünschte Ansprechen auf ein Ventilstellungsfehlersignal dann gegeben, wenn hierbei ein zehnprosentiges überschwingen der Ventilstellung auftritt, wie dies zuvor bereits erwähnt wurde, so kann ein solches Ansprechen sicher nur dann erreicht werden, wenn der Verstärkungsfaktor der örtlichen analogen Ventilstellungsregelschleife entsprechend der Größe des Ventilstellungsfehlersignales verändert wird. Der Stellungsfehler jedes Drosselventiles TVl bis TV4 wird also folgendermaßen bestimmt:

TPE(x) = TSP(x) + DTV(x) - PDT(x) (3)

Hierin bedeuten:

TPE = Stellungsfehler des Drosselventiles

TSP = augenblickliche Sollwerteinstellung für das Drosselventil

DTV = Sollwertänderung für das Drosselventil

PDT = tatsächlich festgestellte Einstellung des Drossel-

- 54 -

909844/1302

-■■♦>

χ = 1, 2, 3 , 4.

Aus dem Stellungsfehler wird der Verstärkungsfaktor der Ventiletellungeregelechleife für jedes Drosselventil folgendermaßen bestimmt:

Qp(x) * f [ΤΡΕ(χ)~ί (ή.)

Hierin bedeuten:

Qp = Verstärkungsfaktor der Ventilstellungsregelschleife

χ s 1, 2, 3, H. '

Im einfachsten Falle ist f JtPE(x)J für jede den Drosselventilen zugeordnete Ventilstellungsregelschleife eine Konstante, d.h. es ist keine Verstärkungsfaktorregelung der Ventilstellungsregelschleife vorgesehen. In anderen Fällen können nur zwei oder drei Verstärkungsfaktorwerte jeweils entsprechend unter-■chiedlichen Bereichen des Ventilstellungsfehlersignales TPE in den einzelnen Ventilstellungsregelschleifen zur Wirkung gebracht werden. Im Falle äußester Verfeinerung ist eine

- 55 - '

Λ -

weite Veränderbarkeit des Verstärkungsfaktors als lineare oder nicht lineare Punktion des Ventilstellungsfehlersignales TPE vorgesehen. Falls die letzte Art der Verstärkungsfaktorregelung eingesetzt wird, ist selbstverständlich dafür zu sorgen, daß die Verstärkungsfaktorregelung für eine raschere Ventileinstellung mit einer Verstärkungsfaktorregelung in den Ventilstellungsregelschleifen verträglich bleibt, die die dynamischen Grenzen für die Drehzahländerungsgeschwindigkeit berücksichtigt.

Vorzugsweise wird im vorliegenden Anwendungsfalle eine / Verstärkungsfaktorregelung beim Turbinenhochlauf nicht verwendet, da die Veränderungen des Ventilstellungsfehlersignales während des Hochlaufes im allgemeinen nicht groß genug sind, um eine Veränderung des Verstärkungsfaktors der Ventilstellungsregelschleifen zur Erzielung des gewünschten Ansprechens der Ventileinstellung erforderlich zu maehen. Wie durch den Programmblock 122 angedeutet ist, werden also die vom Rechner abgegebenen digitalen Ventilstellungssollwertsignale von den einzelnen geforderten Ventilstellungswerten abgeleitet. Diese Werte werden in dem Ausgangssystem 90 der Ventilstellungsregelung verarbeitet und es werden die Sollwertsignale SP für die Drosselventile TVl bis TV4 gebildet. Erfolgt auch eine Bestimmung der Verstärkungsfaktoren der Ventilstellungsregelschleifen, so werden die Verstärkungsfaktoren G_p für

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9D9ÖU/1302

die vier Drosselventile TVl bis TV^ in dem Programmbloek 122 ebenfalls umgewandelt und vermittels des Ausgangssystems 90 der Ventilstellungsregelung zur Wirkung gebracht, indem Veränderungen am Verstärkerwiderstand oder andere Maßnahmen in den vier, den Drosselventilen zugeordneten Reglern 50· vorgenommen werden.

Hat der zunehmende Dämpfstrom durch die Drosselventile die Turbine 10 auf einen Drehzahlwert von 80 % der synchronen Drehzahl gebracht, so wird in dem Programmblock 118 der übergang in der Ventilbetätigung eingeleitet und im Programmblock 124 wird dann die jeweilige Änderung errechnet, die an den Stellungen der Drosselventile und der Steuerventile vorzunehmen sind, um die Turbine 10 unter Regelung der Steuerventile stetig auf die hundertprozentige Drehzahl weiter zu beschleunigen. Nachdem die Ventilstellungsänderungen für den übergang errechnet sind, wird dadurch die Sollstellung für alle Drosselventile und alle Steuerventile errechnet, daß die für den übergang vorgesehenen Ventilsteliungsänderungen zu den in der zuvor beschriebenen Weise bestimmtön* aus dem Drehzahlfehlersignal resultierenden Sollstellungen hinzuaddiert werden.

Geeignete statische Kennlinien, welche die Drosselventile und die Steuerventile miteinandei? in Beziehung setzen, dienen

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909044/1*02

I >

* I ι

> ι ι la

zur Errechnung der Ventilstellungsänderungen in der Übergangsphase. Der resultierende Ventilstellungsgollwert ergibt sich dann folgendermaßen:

TTD(x) = DTV(x) + TV(x) (5)

Hierin bedeutet:

TTD = Drosselventileinstellungssollwert in der Übergangsphase,

x = 1, 2, 3, 4.

GTD(x) = DGV(x) + GV(x) (6)

Hierin bedeutet:

GTD = Steuerventileinstellungssollwert in der Übergangs-' phase,

χ =1 bis 8.

Im allgemeinen gehen die Drosselventile $V1 bis gan25 in die öffiiungsötelliing Über,tfährend säifttiliohe oder einige der Steuerventile GVl bis GV8 aus der vpl^en

Stellung wegbewegt werden und, wie bereits oben ausgeführt, in einer bestimmten Reihenfolge zur Erzielung einer Teilbeaufschlagung am Umfang betätigt werden. Für jedes Steuerventil ist eine im Programmblock 119 vorgesehene statische Kennlinie oder Kennfunktion gegeben, welche folgendermaßen ausgedrückt werden kann:

DUV(x) = f_(x) (D_s) (7)

Hierin kann χ die ganzzahligen Werte von 1 bis 8 annehmen* Während der Regelung durch die Steuerventile erfolgt die digitale Ausgabe entsprechend dem Programmblock 122 und gegebenenfalls die Ausgabe der Verstärkungsfaktoren entsprechend dem Programmblock 120 in der zuvor beschriebenen Weise, wobei an den Steuerventilen GVl bis GV8 ein analoges Ausgangssignal zur Ventilstellungsregelung und gegebenenfalls auch entsprechende Signale zur Verstärkungsfaktorregelung zur Wirkung gebracht" werden. Wird eine Verstärkungsfaktorregelung in den Ventilstellungsregelschleifen für die Steuerventile verwendet, so bestimmen sich die Verstärkungsfaktoren folgendermaßen;

Gp(X) = f_(x) ΓθΡΕ(χ)] (8)

worin χ die ganzzahligen Werte 1 bis 8 annehmen kann

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909844/1302

GPE(x) = GSP(x) ♦ DGV(x) - PDG(x) (.9) Hierin bedeuten:

GPE = Ventilstellungsfehler des STeuerventiles,

GSP = augenblickliche Sollwerteinstellung des Steuerventiles,

DGV = Sollwerteinstellungsänderung für das Steuerventil,

PDG = tatsächlich festgestellte Einstellung des Steuerventils,

χ = 1 bis 8.

Werden die Ventile anstelle einer von dem Rechner überwachten analogen örtlichen Ventilstellungsregelschleife mittels des Rechners des Regelsystems unmittelbar digital geregelt, so kann der Verstärkungsfaktor in der geschlossenen, vom Rechner gesteuerten Rückkoppelungsregelschleife in ähnlicher Weise beeinflußt werden, wie dies hier für die Regelung des Verstärkungsfaktors in den örtlichen analogen

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1319363 fci

Ventilstellungsregelschleifen beschrieben worden ist.

Hat die Turbine IO die synchrone Drehzahl erreicht und ist synchronisiert worden und sind die dem Generator 16 zugeordneten Leistungsschalter geschlossen worden, so erfolgt ein Übergang der vom Rechner vorgenommenen Turbinenregelung des Systems SO von der während des Hoehlaufes vorgenommenen Drehzahlregelung zu der Leistungsregelung. Der Programmblock 104 leitet dann .die Programmausführung zum ersten LeistungsregeIvorgang, vorzugsweise zum Programmblock 126 über, der eine solche Betätigung der Leistungsregelschleifen bewirkt, das entsprechend einer Drehzahlabweichung ein elektrischer Leistungskorrekturwert d_Q bestimmt wird, welcher auf den Leistungs-Bezugswert 70 oder auf den Wert Dj. Einfluß nimmt. Der Korrekturwert wird so errechnet, daß eine Multiplikation des Unterschiedes zwischen der im Leistungsmeßgerät angezeigten elektrischen Wirkleistung MW und der Bezugsleistung" Dj. mit einer prehzahlabweichung vorgenommen wird, die dem zur Leistungsregelung verwendeten DrehzahlfehlersigjnalAg fd.h. Unterschied zwischeri der< Istdre^zahl und dep syrichii0rjei| Drehzahl! multipliziert iiiit einer Proportionalitätskonstante H₁₃ gleich i§t. Da.§ elektrigclie i,eis.1iung§- Pehlgrsignal epiji§g-liQfi| eine nvLp |ari|§§ie |<ßi§tunp|fQ|»re;ktur |n §inj3r, äviße^eri |^§|?|iektui5schl§ifg ]i||g tfegeji diesen eigen-r

p gep 0l|i

Leistung wird diese Korrekturart nur als Grotakqrrektur oder in einer Rückkoppelungskorrektursehleife für langsame Vorgänge verwendet.

Ist das Turbinendrehzahl-Fehlersignal ZlS klein genug, was in dem Programmblock 128 bestimmt wird, so wifrd der korrigierte Sollwert der elektrischen Leistung mit Rückstellwirkung innerhalb des Programmhloekes 13Q aus dem Produkt der BezugsIeistung Dr und dem Zeitintegral des ICorrekturr wertes d_Q bestimmt, der in prozentualer. Form errechnet wird. Dies bedeutet, daß ein Wert, von IQQ % dem Nichtvorhanden^ein eines Korrekturwertes entspricht. Wenn das Drehzahlfehlersignal AS einen bestimmten Wert überschreitet, so wird die Bewertung der elektrischen Leistung verlassen und der Wert D_Q wird entsprechend dem Blocksymbol 13.2 als dem Wert p_L gleich eingestellt, um den Schwerpunkt der Regelung auf die Pr-ehjahlkorrektur zu legen·

Die Verwendung der Geschwindigkeitsabweich^ng K_n ? S bei

der Bestimmung des Korrekturwertes eU ersetzt die WiEk^

leistungskor.rektur, welche dur.eh die grehz§h|kQprektliE

wird. Hierdurch wird ein Auflauf des, Ihlegralwe^les fgn

in dem Programmblpek 13© verhi^i|eB|_? wie dieg bei einem Lastab.wu:pf

tr «ι f ,

Beim nächsten programmierten Turbinenleistungsregelvorgang wird die Turbinendrehzahlregelschleife vorzugsweise im Sinne einer Korrektur oder Eichung mit der Leistungsregelschleife in Kaskade geschaltet, wie im Frogrammblock 134 angedeutet ist, in welchem ein drehzahlabhängig geeichter Leistungssollwert D_R(n) bestimmt wird. Hierdurch wird erreicht, daß sich die Anlage an der Frequenzhaltung beteiligt, insbesondere während vorübergehender Zeitabschnitte im Anschluß an verhältnismäßig große Laständerungen. Die Drehzahlkorrektur d„ wird von dem zur Leistungsregelung verwendeten Drehzahlfehlersignal ÄS abgeleitet und wird mit einer Konstanten K„ multipliziert um einen in Prozentwerten vorliegenden Eichfaktor zu bilden, wobei ein Wert von 100 % bedeutet, daß keine Eichkorrektur erforderlich ist. Der ermittelte Leistungswert D_Q wird dann mit dem Eichfaktor K,«d_s multipliziert;, so daß der entsprechend der elektrischen Leistung und entsprechend der Drehzahl korrigierte Leistungssollwert D„(n) erhalten wird. Die Kaskadenschaltung der Drehzahl-Korrekturschleife und der Wirkleistungs-Korrekturschleife im Sinne einer korrigierenden Multiplikation mit der Haupt-Turbinenleistungsregelschleife ergibt betriebsmäßige Vorteile, auf die nachfolgend genauer eingegangen wird.

Der sich aus dtr Belastung ergebende Geeamt-Ventilstellungs-

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sollwert der Dampfventile wird zunächst aus statischen und dynamischen Kennlinien ermittelt, wie in Fig. 3 durch das Blocksymbol I36 und genauer in Fig. 4 der Zeichnungen dargestellt ist. Vorzugsweise wird, wie durch das Blocksymbol angezeigt ist, ein maximaler Änderungswert des Belastungssollwertes D_M festgelegt, so daß über eine Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit des Dampfstromes eine Grenze für die Turbinenbelastung gesetzt wird. Die maximale Änderung des Belastungssollwertes D„ kann in einfacher Weise aus dem Speicher als unveränderliche geneigte Kennlinie entnommen werden, die der Belastungs-Änderungsgeschwindigkeit eine feste Grenze setzt, doch vorzugsweise wird die maximale
Änderung des Belastungssollwertes D_M im wesentlichen unter Optimierungsbedingungen bestimmt, wie dies bereits an anderer Stelle vorgeschlagen worden ist, Bei der Begrenzung der
Änderungsgeschwindigkeit der Turbinenbelastung wirkt der begrenzende Maximalwert der Änderung des Leistungssollwertes D als dynamische Grenze in der Rückkoppelung der Leistungsregelschleife, die, wie nachfolgend beschrieben ist, eine vorwärtsgekoppelte Regelschleife ist.

Nach Festlegung der Grenze für die Turbinenbelastung wird der geeichte oder korrigierte Leistungssollwert D_R(n) mit dem Wert Dj, verglichen, wie durch das Blocksymbol 14O

■■■*"*. 909 8U/ 130 2

angedeutet ist und D_R wird dem Wert D-. gleich gemacht, wie in dem Blocksymbol l4l festgehalten ist, wenn D_M gleich oder kleiner als D_R(n) ist. Wenn jedoch D^ größer als D_R(n) ist, so wird D_R entsprechend dem Programmblock 142 gleich dem Wert D_R(n) gemacht, wenn in dem Programmblock 144 auf eine volle Optimierungsregelung verzichtet wird, wie dies vorliegend vorzugsweise der Fall ist.

Ähnlich dem Vorgang bei der dynamischen Begrenzung der Drehzahlregelung kann auch die dynamische Begrenzung bei der Leistungsregelung durch andere Maßnahmen verbessert werden, beispielsweise durch Vergtärkungefaktorreg·lung der Venfcilstellungsregelschleifen anstelle durch «ine Begrentung der Ventiistellungsapllwerte D_R. Im letzteren Fall· wird jedoch die nachfolgend beschriebene Belastunge-Rückkopp·lungökorrektür nachteilig beeinflußt. Aus diesem und aus anderen a?und«n ist dae in Fig. * geseifte Progrinin mit ein·!· Belaetunpbegremuni vorzusiehen.

dien »iwanteht wird, kann der rrocraan&leeH IM 4en logiichen FrogrammfXuÄ mi den Frograenbloek 1H6 weiterleite*» wo «ine voll· Turbinenleiitunge-Optieieruneeregelunf in Ähniioher weise auageführt wird, wie aie in Vereindunt mU •iner folien TuFein«ndr*inahl-Opti»lerunti»eieluni wlhrend dee Turbinenhochlaufea b»traoht*t wurd·. Nofinalerweiee fuhrt

die Anwendung einer Lastregelung mit dynamischer Beschränkung, wie sie bereits an anderer Stelle vorgeschlagen worden ist, im wesentlichen zu einem optimalen dynamischen Betrieb, solange Änderungen der Turbinenleistungs-Bezugswerte der Leistungsregelung dienende Sollstellungswerte bewirken, die über den dynamischen Grenzen für die Lastveränderung liegen. Innerhalb der Turbinenbelastungsgrenzen wird für die volle Optimierungsregelung ein thermodynamisches Turbinen-Lastmode11 verwendet, das der zu regelnden Turbine entspricht, wovon ein der Last entsprechender Solletellungswert D_QR alt Funktion von der Zeit in solcher Weise abgeleitet wird, daß auf einen erforderlichen Leietungspegel-Sollitellungewert D_R(n) »in rate cheat mögliches Antprechen der Turbinen-Dampfbeaur»chlagung erreicht wird. \ " ■ . \ "~ -.-'V-'

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zu der ordnungsgemäßen stabilen Ventilstellung führen, Ein solches überregeln geschieht ebenfalls in größerem Maße als das kurze überschwingen, das vorzugsweise für ein rasches Ansprechen der Ventileinstellung vorgesehen ist.

Eine volle Optimierungsregelung der Turbine ist normalerweise nicht wünschenswert und vorzugsweise in dem hier betrachteten Anwendungsfall auch nicht vorgesehen, da einmal viele Laständerungen der Turbine eine maximale Turbinenleistung erforderlich machen und da zum zweiten bei geringeren Belastungs· änderungen nur eine verhältnismäßig geringe Verbesserung erzielt wird, wenn man die anderen Verzögerungen in großen elektrischen Kraftwerksanlagen in Betracht zieht. Beispielsweise wird ein Drittel eines stufenartigen Anstieges des Turbinen-Leistungsbedarfes fast augenblicklich durch ein Ansprechen der Steuerventileinstellung im Hochdruckteil aufgenommen. Die verbleibenden zwei Drittel der Belastungszunähme werden dann im allgemeinen von dem Mitteldruckteil und dem Niederdruckteil innerhalb etwa 15 Sekunden erzeugt, ohne daß eine weitere Verstellung der Steuerventile stattfinden muß, wie dies sonst nötig wäre, wenn ein überregeln der Steuerventile und eine nachfolgende Rückstellung auf den ordnungsgemäßen stabilen Einstellungswert vorgesehen wäre. In anderen Anwendungsfällen der Erfindung kann jedoch eine volle dynamische Optimierungsregelung der Turbinenleistung durchaus wünschens-

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wert und zweckmäßig sein, wie dies auch bereits für die dynamische Optimierungsregelung der Turbinendrehzahl ausgeführt worden ist.

Wenn der Gesamt-Sollstellungswert D_R für die Leistungsregelung bestimmt worden ist, erfolgt zunächst seine statische Eichung und in dem Programmblock 148 wird der Wert gleich dem Wert O_n gemacht, um die nichtlineare Kennlinie der Ventildurchströmung in Abhängigkeit von der Ventilstellung zu kompensieren. Die Funktion in dem Programmblock 148 legt die Gesamt-Ventilsollstellung in Abhängigkeit vom Leistungs-Sollwert D_R fest, so daß die DampfStrömungsänderungen proportional zu den Änderungen von D_R sind. Diese Bewertung oder Eichung bestimmt die endgültige Stellung, welche von den Dampfventilen eingenommen werden muß, um den Leistungssollwert D zu be-

friedigen, ob nun D_R gleich D_QR oder gleich D_R(n) oder D_M ist. Die analogen Ventilstellungsregler legen dann die Ventileinstellung fest und die Leistungsregelschleife arbeitet mit Vorwärtskoppelung. Irgendwelche Fehler der Dampfventileinstellung, welche von leicht fehlerhaften Kennfunktionen herrühren, werden durch eine nachfolgend beschriebene Rück- . stellung in der Leistungsrückkoppelung korrigiert. Wie schon zuvor ausgeführt, können bestimmte Turbinenregelsysteme, bei . denen die Drehzahl oder eine andere Veränderliche die Ausgangs-Regelgröße bildet, mit einer vorwärtsgekoppelten Regelung

""-■ 68 909844/1302

der Ventileinstellung arbeiten.

Zur Bestimmung der statischen Turbinenregelfunktion in dem Programmblock 148 kann das rechnergesteuerte Regelsystem 60 während des Aufbaus der Kraftanlage verwendet werden, wobei die Turbine 10 auf die synchrone Drehzahl gebracht wird und die tatsächlich im stabilen Zustand von der Turbine erzeugte Leistung bei jeweils allmählich größerwerdenden Bezugswerten D_R der Wirkleistung empirisch gemessen werden. Eine Nichtlinearität der Kennlinie des Dampfstromes in Abhängigkeit von der Ventileinetellung erzeugt eine entsprechende Nichtlinearität des ermittelten Diagramms. Die in dem Programmblock 148 benötigte übertragungsfunktion zur Erzeugung einer nichtlinearen statischen Kennlinie zur Kennzeichnung der Abhängigkeit des Ventilstellungssollwertes vom Wirkleistungsbedarf oder Wirkleistungssollwert D_R wird also dem Inversen des bestimmten Diagramms gleich gemacht. Durch Einsatz des digitalen Rechners kann die statische Kennfunktion oder Kennlinie sehr genau ermittelt werden. Ferner kann die statische Kennlinie entweder selbsttätig oder unter Steuerung durch eine Bedienungsperson mit Hilfe entsprechender Programmierung modifiziert werden. Wenn die Ausgänge-Regelgröße eine andere Variable als die Turbinenleistung ist, wie dies bei anderen Anwendungsfällen zutreffen mag, kann in gleicher Weise eine statische Kennlinie für die vorwärt!gekoppelte

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Regelung genau und flexibel bestimmt werden und ohne Schwierigkeiten eingespeichert und ausgewertet werden.

Ist in dem Programmblock 146 eine volle dynamische Turbinenleistungs-Optimierungsregelung nicht vorgesehen, so kann die Funktion in dem Programmblock 148 gegebenenfalls weiterhin eine dynamische Gesehwindigkeitsregulierung vorsehen, um ein allgemein rascheres Ansprechen der Dampfbeaufschlagung der Turbine zu erreichen, wenn der Wert D_R gleich dem Wert Dj>(n) ist und wenn sich die Erhöhung der Reguliergeschwindigkeit in den dynamischen Grenzen hält, die durch den Wert D^ gesetzt sind. In ähnlicher Weise kann unter entsprechenden Bedingungen im Blocksymbol 116 nach Fig. 5 der Zeichnungen gegebenenfalls für den Turbinenhochlauf oder die Abschaltung ein beschleunigter Regelvorgang vorgesehen sein, so daß ein rascheres Ansprechen der Drehzahlregelung innerhalb der dynamischen Grenzen erreicht wird.

Ist nun der bewertete Geaamt-Sollstellungswert der die Belastung berücksichtigenden Ventileinetellung festgelegt, so erfolgt nun in dem Programmblock 50 eine Entscheidung darüber, ob die Leistungsregelung mit vollständig offener vorwärtsgekoppelter Schleif· stattfindet, d.h. ob die Regelschleife in einer Leistungaabfallphase arbeitet. Ein Leistungsabfall wird beim Hochlauf be trieb und beim Abschalttrieb sowie

-TO-

während vorbestimmter Betriebsphasen des Leistungsregelbetriebes vorgesehen.

Normalerweise arbeitet die Turbinenanlage mit einer Eichung oder Bewertung der Leistungsrückkoppelung und der Leistungsabfallbetrieb wird daher normalerweise nicht verwendet. Vorzugsweise wird eine Bewertung der Leistungsrückkoppelung durch eine Eieh-Rückstellschleife bewerkstelligt, welche aus dem festgestellten Leistungsmeßwert ein Turbinenleistungs-Pehlersignal bildet. Da der Impulsdruck im Hoch-· druckteil der Turbine am raschesten die Leistungswerte signalisiert j wird der Ausgang des Impulsdruckmessers vorzugsweise in der Leistungseich-Rücksteilschleife verwendet und wird zunächst mit einer Proportionalitätskonstanten K« multipliziert und nachfolgend mit dem Turbxnenleistungssollwert D_R verglichen, wie in dem Programmblock 152 angedeutet ist. Das Druck-Fehlersignal ΔP wird dann über die Zeit integriert und als ein in Prozentwerten gegebener Eichfaktor zusammen mit dem statisch bewerteten Gesamt-Turbinenleistungssollwert D_c verarbeitet. Das Ergebnis wird dem Viert D„_c gleichgesetzt, welcher der endgültige, bewertete und druckabhängig geeichte Gesamt-Ventilstellungssollwert ist, wie in dem Programmblock 154 angegeben ist. Die Druckkorrektur ergibt eine Rückstellwirkung für den Turbinen-Lastpegel im stabilen Zustand und korrigiert das System im Sinne eines genauen Betriebes, selbst wenn

- 71 9 0 98Λ4/1302"^ '

kleine Fehler in der Vorwärtskoppelung auftreten sollten.

Wird bei der Leistungsregelung ein Leistungsabfallbetrieb durchgeführt, so wird ΔΡ gleich 1 gesetzt, wie in dem Blocksymbol 156 angemerkt ist und es erfolgt keine Druckkorrektur. In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, bei der Festlegung von Dp_C eine Proportionalwirkung vorzusehen, um ein rascheres Ansprechen auf den Druck zu erreichen, doch ist normalerweise ein solches Verhalten nicht unbedingt erforderlich und in dem vorliegenden Anwendungsfall auch nicht unbedingt zweckmäßig, da verhältnismäßig langsame Leistungskorrekturen schon zu einer vollständig zufriedenstellenden Wirkungsweise führen.

Wie in dem Programmblock I58 angedeutet ist, kann nach Belieben eine neuerliche Eingabe der statischen Funktion der Vorwärtskoppelung im Zuge des Betriebes vorgesehen sein. Bei einer solchen "on-line"-Korrektureingabe kann die Anordnung so getroffen sein, daß eine bestimmte Dauer eines Ventilstellungsfehlers beim stabilen Vorwärtskoppelungsbetrieb als Aufrufbedingung für eine korrigierende Vorgabe der statischen Kennfunktion im Block 148 festgesetzt wird. In dem Programmblock 160 wird dann eine entsprechend der Vorgeschichte bewertete Kurve im stabilen Zustand festgestellter Drucfc* fehlersignale in Abhängigkeit von dem Betriebswert untersucht

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und von dem Programmblock 160 aus erfolgt dann eine entsprechende Korrektur der gespeicherten statischen Kennlinie des Blockes 148. Auf diese Weise kompensiert also die während des Betriebes vorgenommene Korrektureingabe etwa auftretende Fehler in der Vorwärtskoppelung selbst dann, wenn die Ursache der Fehler nicht eine Fehlerhaftigkeit der statischen Kennlinie oder Kennlinien der Ventildurchströmung in Abhängigkeit von der Ventilstellung ist.

Beim Leistungsregelbetrieb der Turbinenanlage wird die in dem Programmblock 118 gestellte Frage nach einem übergang in der Ventilregulierung stets negativ beantwortet, da die Turbine iO bereits durch eine Teil-Umfangsbeaufschlagung vermittels der Steuerventile geregelt wird. Die Sollstellung wird in dem Programmblock 119 in ähnlicher Weise, wie"dies durch Gleichung (7) in Verbindung mit der Hochlaufregelung beschrieben worden ist, für jedes Dampfsteuerventil bestimmt. Im vorliegenden Falle sind die jeweiligen Sollstellungen der einzelnen Steuerventile durch die folgenden Gleichungen festgelegt:

DGV(x) = f_(x)(D_c) (10)

was für den Leistungsabfällbetrieb gilt und worin χ die

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ganzzahligen Werte von 1 bis 8 annehmen kann.

DGV(x) = f_(x)(D_pc) (11)

was für den Fall des Betriebes ohne Leistungsabfall gilt und worin χ die ganzzahligen Werte von 1 bis 8 annehmen kann.

Gegebenenfalls kann eine Verstärkungsfaktorregelung in den Steuerventileinstellungsregelschleifen durch den Programmblock 121 während des Leistungsregelbetriebes in ähnlicher Weise erfolgen, wie dies durch Gleichung (8) für den Hochlauf-Regelbetrieb beschrieben worden ist. Hier gilt dann die folgende Gleichung:

G_p(x) = f_(x) [GPE(X)J (12)

worin χ die ganzzahligen Werte von 1 bis 8 annehmen kann.

Es ist zweckmäßig, eine Verstärkungsfäktorregelüng in den Steüerventilstellungsregelschleifen vorzusehen, wenn eine Leistungsregelung durchgeführt wird, da der Einstellungsfehler GPE sich in verhältnismäßig weiten Grenzen verändern kann« Auf diese Weise wird eine verbesserte Ansprechgeschwindigkeit der Dampfventileinstellung erreicht und damit ein

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rascheres Ansprechen der Turbinen-Dampfbeaufschlagung erzielt. Findet beim Leistungsregelbetrieb keine Verstärkungsfaktorregelung statt, so verläuft der logische Programmfluß unmittelbar von dem Programmblock 120 zur Bestimmung des Verstärkungsfaktors zu dem digitalen Ausgangs-Programmblock 122. Der Programmblock 121 zur Errechnung des Verstärkungsfaktors wird hierdurch umgangen. Der digitale Ausgangs-Programmblock ist in derselben Weise wirksam wie bei der Hochlaufregelung und bestimmt die Ausgangs-Digitalwerte für die Sollstellungen der Steuerventile sowie zutreffendenfalls die digitalen Ausgangswerte der Verstärkungsfaktoren für die Steuerventileinstellungsregelschleifen.

Der Drehzahlregelbetrieb beim Abschalten der Turbine verläuft in entsprechender Weise wie beim Hochlauf der Turbine, wobei die einzelnen Punktionen in umgekehrter Reihenfolge ablaufen. Beispielsweise findet auch hier ein übergang von der Regulierung der Steuerventile zur Regulierung der Drosselventile statt und dynamische Grenzwerte begrenzen die Turbinenverzögerung.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß ein System zum Bfttrieb einer Dampfturbinenanlage geschaffen wird, bei welchem ein Sollwert einer Ausgangs-Regelgröße bestimmt wird und eirie vorbestimmte statische Bewertung zur Festlegung eines

■"■■'-."- 75 -909 844/130 2

Dampfventxlstellungssollwertes erfolgt, der zur Befriedigung des Sollwertes der Regelgröße im stabilen Zustand erforderlich ist. Die Einstellung der Dampfventile erfolgt entsprechend dem ermittelten Stellungswert bei der Ventileinstellungsregelung. Da eine korrigierende Ventilstellungsänderung bekannt ist₉ bevor die Änderung vollständig ausgeführt ist, wird ein rascheres und wirkungsvolleres und mehr den optimalen Zuständen angenähertes dynamisches Verhalten bei der Ventileinstellung erreicht und damit ein besseres dynamisches Verhalten der Turbinenbeaufschlagung mit Sicherheit erzielt, indem eine Möglichkeit für eine Verstärkungsfaktorregelung in den Ventileinstellungsregelschleifen vorgesehen wird* Im allgemeinen wird eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit der Dampfturbinenregelschleifen durch die Eigenschaften des grundsätzlichen Ventilbetätigungssystems erreicht, da eine Betätigung in einer offenen Schleife mit einer Eichfaktorrückkoppelung vorgesehen ist. Eine dynamische Optimierungsregelung der Turbine läßt sich besser durch die vorausschauende Verwertung der Ventilstellung erreichen, da eine vorübergehende Ventilstellungsregelung für das optimale oder nahezu optimale dynamische Verhalten der Turbinenbeaufschlagung besser erfolgt, wenn die korrigierende stabile Ventilstellung bekannt ist. In elektrischen Kraftwerksanlagen ermöglicht eine bessere dynamische Turbinenregelung auch eine bessere Regelung der elektrischen Leistungserzeugung.

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In der elektrischen Kraftwerksanlage 12 wird die Ausgangs-Regelgröße für das Turbinenregelsystem 60 während des Leistungsregelbetriebes von der elektrischen Leistung gebildet. Für die Leistungsregelung wird ein Leistungsbezugswert in der vorwärtsgekoppelten Turbinenleistungsregelschleife vorgegeben, welche die Rechenanlage mit dem zugehörigen Programmierungssystem, die Programmeinrichtungen für die Regelung der Drosselventile und der Steuerventile, die örtlichen Ventileinstellungsregelschleifen sowie die Steuerventile enthält. Bei der allgemeinen Anwendung der Erfindung kann die durch Vorwärtskoppelung beeinflußte Regelgröße der betreffenden Anlage oder Turbine von einer oder mehreren anderen Parametern, beispielsweise von der Turbinendrehzahl gebildet sein und der Sollwert der Regelgröße kann ein Differenzwert oder ein Bezugswert sein.

Im vorliegenden Falle wird die Turbinendrehzahl während des Drehzahlregelvorganges von dem programmierten, rechnergesteuerten Regelsystem 60 als Ausgangs-Regelgröße behandelt. Diese Regelung stützt sich vorzugsweise auf den Betrieb einer geschlossenen Rückkoppelungsschleife, doch kann hier nach Wunsch auch eine Abwandlung vorgenommen werden, so daß sich ein vorwärtsgekoppelter Betrieb ergibt.

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Wird in der Anlage und der Turbine nach der Leistung geregelt, so ist in. dem Programm des Rechners eine Leistungs-Rückstellungsschleife vorgesehen, durch welche eine Rückkoppelung des Impulsdruck-Meßergebnisses erfolgt, so daß sich eine stabile Korrektur des Leistungs-Bezugssollwertes durch eine Kaskadenschaltung erreichen läßt, die zur Korrektur einen Eichfaktor einführt. In üblicher Weise wird durch Kaskadenschaltung ein der Geschwindigkeitsabweichung entsprechender, auf den Wirkleistungssollwert einwirkender Eichfaktor in die vorwärtsgekoppelte Leistungsregelschleife eingebracht. Da sich der resultierende Verstärkungsfaktor der Leistungsregelschleife mit abnehmendem Leistungsfehler erniedrigt, was durch die zur Eingabe des Eiehfaktors dienenden Anschlüsse erreicht wird, ist innerhalb der durch die Forderung der Störsignalunterdrückung vorgegebenen Bandbreitengrenzen ein höherer, nicht bewerteter verstärkungsfaktor der Leistungsregelschleife möglich. Durch Erzeugung des Eiehfaktors in der Rückkoppelungssehleife für die vorwärts gekoppelte Leistungsregelschleife wird daher bei der Turbine 10 und der Anlage 12 ein rascheres und im allgemeinen besseres Ansprechen der Turbinen-Dampfbeaufschlagung und eine bessere Wirkungsweise der Anlage auf wirtschaftliche Weise geschaffen. Dies gilt für Dampfturbinen im allgemeinen, bei denen ein Eich-¹· faktor in einer Rückkoppelungssehleife gebildet wird, die eine vorwärts gekoppelte Regelschleife beeinflußt, welche zur Regelung der einen oder anderen Ausgangs-Regelgröße des

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Systems dient. Bei der Turbine 10 und dem ihr zugeordneten Regelsystem finden örtliche analoge Bampfventil-Stellungsregler Verwendung, doch können auch, wie bereits erwähnt, unmittelbar digitale Stellungsregler verwendet werden und in diesem Falle kann mit Vorteil eine Korrektur durch einen Eichfaktor in der Stellungsrückkoppelung erfolgen.

Auch die Drehzahlregelschleife der Turbine 10 enthält die Rechenanlage und die Programmeinrichtungen des Rechners sowie das Drehzahlmeßgerät 58 und die örtlichen Ventileinstellungsregelschleifen mit den zugehörigen Dampfventilen. Während der Leistungsregelung ermöglicht die Drehzahl-Rückkoppelungsschleife eine verbesserte Frequenzhaltungsregelung, da diese Schleife in der Kaskadenschaltung einen Eichfaktor für die Leistungsbezugs-Sollwertschleife liefert, woraus sich eine Verbesserung des Verstärkungsfaktors der Leistungsregelschleife und damit ein rascheres Ansprechen ergibt. Die Turbinendrehzahlregelung kann einen weiten Bereich umfassen, wobei das Ansprechen während des Hochlaufes oder des Abschalte ns verbessert wird, da die rückgekoppelte Drehzahlregelschleife getrennt von der Leistungsregelschleife arbeitet. Das bedeutet, daß erfindungsgemäß keine Hintereinanderschaltung mit einer Begrenzung des Verstärkungsfaktors der Leistungsregelschleife vorgesehen ist, wie dies charakteristischer Weise bei gebräuchlichen analogen, in sich geschlossenen

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Leistungsregelschleifen der Fall ist, die auch mit dem Druck rückgekoppelt sind.

Bei der Drehzahlregelung oder der Leistungsregelung der Turbine 10 sind dynamische Kennfunktionen oder Kennlinien vorgesehen, welche eine Begrenzung der Drehzahländerung oder der Leistungsänderung in der Drehzahlregelschleife bzw. in der Leistungsregelschleife vorgeben. Die Eigenschaften des Rechners ermöglichen oder erleichtern eine dynamische Begrenzung beim Betrieb der Turbine 10 bei gleichzeitiger Verbesserung des Ansprechens der Dampfbeaufschlagung der Turbine und der Leistungserzeugung in der Anlage, wobei die Möglichkeit gegeben ist , die dynamischen Einschränkungen im Betrieb optimal oder nahezu optimal zu wählen. Die durch die Rechenanlage gegebenen Möglichkeiten sind für die dynamische Regelung von Dampfturbinen im allgemeinen förderlich, da die dynamisch begrenzte Regelung verbessert wird und da weiter die Anwendung einer vollen dynamischen Optimierungsregelung erleichtert wird.

Die Regelung mit Hilfe der Rechenanlage gestattet in wirtschaftlicher Weise die Schaffung genauerer statischer Kennlinien der Ventildurchströmung in Abhängigkeit von der Ventilstellung und damit eine genauere und wirkungsvollere Ventileinstellung und ein genaueres und besseres Ansprechen

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der Dampfbeaufschlagung der Turbine und der Leistungserzeugung in der Kraftanlage. Eine durch eine Bedienungsperson oder selbsttätig vorgenommene neuerliche Eingabe der statischen Ventilkennlinien und irgendwelcher fester dynamischer Kennlinien der Regelschleifen, beispielsweise der Funktionen einer festen Regelbeschleunigung oder Rückstellung ergibt die notwendige Vielseitigkeit für eine gleichbleibende Genauigkeit des Regelbetriebes, wenn durch den Gebrauch oder andere Einflußfaktoren die ursprünglichen Beziehungen verändert werden. Auch erleichtert die rechnergesteuerte Regelung das zuvor beschriebene wirtschaftliche Eichfaktorverfahren zur Beeinflussung der Regelschleifen.

Die den Programmanweisungen und Gebrauchsvorschriften innewohnende Flexibilität läßt es bei der rechnergesteuerten Regelung zu, daß genaue statische Dampfvent!!kennlinien geschaffen werden können, wobei sich eine beträchtliche Kostenersparnis in einem weiten Anwendungsfeld von Turbinenanlagen ergibt. Die Vielseitigkeit der Betriebsweisen des Rechners führt auch zu einer Verbesserung und freieren Wahl der dynamischen Regelkennlinien, wobei sich ebenfalls Kosteneinsparungen auf dem gesamten Gebiet der Turbinenanlagen ergeben.

Ganz allgemein ermöglicht die rechnergesteuerte Regelung

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eine Senkung der apparativen Kosten in TuFbinenregelsystemen_s was auf einer Verringerung von Verriegelungseinrichtungen, überwachungseinrichtungen raid ähnlichen notwendigen Apparateteilen beruht. Darüberhinaus kann mittels der rechnergesteuerten Regelung der Turbinenbetrieb wirtschaftlich weit über das bekannte Maß hinaus verfeinert werden, da die Ansprechgeschwindigkeit erhöht wird, das Integrationsverhalten heraufgesetzt wird und andere Eigenschaften verbessert werden. Als Ergebnis der wirtschaftIiehen und betriebsmäßigen Vorteile beim Einsatz der Erfindung läßt sich eine größere Verbreitung von Dampftwrbinenanlagen und Bampfturbinenregelsystemen erwarten.

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Claims (16)

1. Patentansprüche

   ί. !Regelsystem für Dampfturbinen, mit Dampfventilen zur Bestimmung des Dampfdurchstromes mindestens eines Turbinenabschnittes, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ermittlung eines Dampfventilsollstellungswertes, welcher jeweils entsprechend einer vorbestimmten Funktion einen bestimmten Eingangs-Sollwert mindestens einer vorgegebenen, durch Betätigung der genannten Dampfventile ausgangsseitig regulierbaren Regelgröße befriedigt, sowie durch Stelleinrichtungen zur Verstellung der genannten Dampfventile entsprechend dem ermittelten Dampfventilsollstellungswert.
2. 2. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Funktion statische und dynamische Funktionsteile enthält.
3. 3. Regelsystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Darstellung des genannten Eingangs-Sollwertes, von welcher abhängig die Betätigung der Einrichtung zur Ermittlung des Dampfventilsollstellungswertes erfolgt, ferner durch Einrichtungen zur Festlegung eines von dem

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   Unterschied zwischen dem Istwert und dem Sollwert der ausgangs seitig regulierbaren Regelgröße abhängigen Fehlerwertes jeweils entsprechend einer weiteren Punktion und schließlich durch eine Modulationseinrichtung zur korrigierenden Beeinflussung des Dampfventilsollstellungswertes in Abhängigkeit von dem genannten Fehlerwert, wobei die Stelleinrichtungen entsprechend dem korrigierten Dampfventilsollstellungswert betätigbar sind.
4. 4. Regelsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet₉ daß die Modulationseinrichtung den genannten Fehlerwert in Form eines Eichfaktors für den Dampfventilsollstellungswert darbietet.'
5. 5. Regelsystem nach Anspruch M, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung zur Darstellung des Eingangs-Sollwertes Einrichtungen zur Bildung einer Fehlerdarstellung einer weiteren bestimmten Regelgröße enthält, daß ferner diese Fehlerdarstellung als Eichfaktor auf den Eingangs-Sollwert einwirkt und daß die Einrichtungen zur Ermittlung des Dampfventilsollstellungswertes und die Einrichtungen zur Ermittlung des genannten Fehlerwertes der erstgenannten Regelgröße auf den umgeformten Eingangs-Sollwert ansprechen.
6. 6. Regelsystem nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,

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   daß die Einrichtungen zur Darstellung des Eingangs-Sollwertes weiterhin Einrichtungen zur Bildung eines abgewandelten Eingangs-Sollwertes aus dem mittels des Eichfaktors umgewandelten Eingangs-Sollwert jeweils entsprechend einer dynamischen Funktion enthalten und daß die Einrichtung zur Ermittlung des Dampfventilsollstellungswertes auf den dynamisch umgewandelten Eingangs-Sollwert anspricht, während die Einrichtungen zur Festlegung des Fehlerwertes der Regelgröße auf eine bestimmte der beiden gebildeten Darstellungsformen des Eingangs-Sollwertes entspricht.
7. 7. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtungen mindestens eine geschlossene, elektrohydraulische Ventileinstellungsregelschleife enthalten und daß die Einrichtung zur Ermittlung des Dampfventilsollstellungswertes ein programmiertes digitales Rechensystem enthält, welches Sollstellungssignale an die elektrohydraulischen Ventileinstellungsregelschleifen abgibt.
8. 8. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die genannte vorbestimmte' Funktion zur Ermittlung eines Dampfventilsollstellungs>wertes eine statische Funktion ist, welche die Abhängigkeit eines Dampfventilsollstellungswertes von den Sollwerten der ausgangs sei tig regulierbaren Regelgröße angibt,, daß

   ferner Einrichtungen zur Darstellung.des Eingangs-Sollwertes für die bestimmte, ausgangsseitig regulierbare Regelgröße vorgesehen sind, welche eine Vorrichtung zur Bildung eines abgewandelten Eingangs-Sollwertes aus dem genannten Eingangs-Sollwert entsprechend einer vorbestimmten dynamischen Punktion enthalten und daß schließlich die Einrichtung zur Ermittlung des Dampfventilsollstellungswertes auf den durch die dynamische Funktion abgewandelten Eingangs-Sollwert anspricht.
9. 9. Regelsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamische Funktion eine Höchstgrenze für die finderungsgeschwindigkeit der ausgangsseitig regulierbaren Regelgroße festlegt.
10. 10. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ermittlung des Dampfventilsollstellungswertes eine digitale Rechen-, anlage und eine Progrämmierungseinrichtung zur Betätigung der Rechenanlage enthält, welch letztere mittels eines VentilstellungsregelprograTmnes die Dampfventilsolistellungswerte entsprechend einer statischen Funktion bestimmt, ... welche die Dampfventilsollstellungswerte in Abhängigkeit von _:. den Sollwerten der ausgangsseitig regulierbaren Regelgröße wiedergibt. . - ;

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11. 11. Regelsystem nach Anspruch 1O₉ bei welchem die den Dampfdurchstrom mindestens eines Turbinenabschnittes bestimmenden Dampfventile von einer Dampfventilgruppe gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Einrichtung zur Ermittlung des Dampfventilsollstellungswertes ein Gesamt-Sollstellungswert erzeugtmr ist und daß mittels des Programms der Programmeinrichtung die jeweiligen Dampfventilsollstellungen für die einzelnen Dampfventile von dem Gesarat-Dampfventilsollstellungswert ableitbar sind, wobei jeweils die einzelnen Dampfventile betreffende statische Punktionen zugrundegelegt sind, welche die Sollstellungswerte der einzelnen Dampfventile in Abhängigkeit von dem Gesamt-Sollstellungswert der Dampfventile angeben.
12. 12. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ermittlung eines Dampfventilsollstellungswertes eine erste Regelschleife für die ausgangsseitig regulierbare Regelgröße enthält, daß ferner in einer weiteren Regelschleife Einrichtungen zur Bildung eines Korrekturwertes vorgesehen sind, welcher von dem Rückkoppelungsfehlersignal einer bestimmten veränderlichen Betriebsgröße abgeleitet ist und welcher über eine Korrekturschaltung als Eichfaktor einem bestimmten Eichanschluß der erstgenannten und der weiteren Regelschleife zuführbar ist,

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    und daß die Einrichtung zur Bildung des Korrekturwertes und die Korrekturschaltung sowie die Einrichtung zur Ermittlung des Dampfventilsollstellungswertes einen programmierten digitalen Rechner enthalten.
13. 13. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtungen zumindest eine geschlossene Ventilstellungsregelschleife enthalten, welche hinsichtlich des Verstärkungsfaktors regelbar ist und daß Einrichtungen zur Verstärkungsfaktorregelung der Ventileinstellungsregelschleife entsprechend dem Dampfventilsollstellungswert vorgesehen sind.
14. 1*1. Regelsystem nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ermittlung des Dampfventilsollstellungswertes und die Einrichtungen zur Verstärkungsfaktorregelung einen programmierten digitalen Rechner enthalten.
15. 15. Regelsystem nach Anspruch Ih₃ dadurch gekennzeichnet j daß die geschlossenen Ventilstellungsregelschleifen jeweils die Form eines örtlichen elektrohydraulischen Ventilstellungsreglers haben und daß der programmierte digitale Rechner Verstärkungsfaktor-Regelsignale und Sollwerteinstellsignale an den bzw. die elektrohydraulischen Ventileinstellungsregler abritt.

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16. 16. Regelsystem nach einem der Ansprüche 7 und 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte statische Punktion für den programmierten digitalen Rechner empirisch durch Betrieb der Dampfturbinenanlage nach Installation bei verschiedenen Werten der ausgangsseitig regulierbaren Regelgröße bestimmt ist.

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