Управление электроэнергетическими системами. Исполнитель

Управление электроэнергетическими системами.

Управление ЭДС осуществляется автоматическими регуляторами и устройствами противоаварийной автоматики. В последнее время для управления стали применять цифровые машины. Настройка автоматических систем управления производится методами синтеза в соответствии с заранее выбранными характеристиками таким образом, чтобы обеспечить экономичность работы системы и высокие показатели качества отпускаемой потребителям электроэнергии. Выбор видов используемых автоматических устройств, оценка их эффективности и влияния на надежность работы энергосистем производятся на основе оптимизационных расчетов.

{spoiler=Подробнее}

Для электроэнергетической системы как объекта управления характерно наличие большого числа сложных прямых и обратных связей между многочисленными ее элементами и целевая направленность процесса функционирования.

Электроэнергетические системы относятся к категории больших систем кибернетического типа. Управление ими должно строиться с учетом сложных взаимосвязей энергетики с другими отраслями народного хозяйства, биосферой и социальными факторами. В системе управления электроэнергетикой важное значение имеют электронные вычислительные машины – ЭВМ, роль их по мере технического развития энергетических систем возрастает. Рассмотрим некоторые характерные свойства объектов управления – электроэнергетических систем. Этим системам свойственна непрерывность процесса производства и потребления электроэнергии.

В электроэнергетических системах вся получаемая электрическая система немедленно потребляется. Непредвиденные колебания электрической нагрузки компенсируется за счет изменения кинетической энергии вращения ротора генератора. Если нагрузка увеличится, то мощность вырабатываемая электрическим генератором возрастает. При этом ротор притормозится и его кинетическая энергия уменьшится. Ротор генератора находится на одном валу с турбиной. Уменьшение частоты вращения турбины приведет в действие автоматические устройства, которые увеличат подачу пара или воды в турбину с тем, чтобы сохранить неизменной частоту вращения ротора генератора.

Процесс взаимодействия управляющей и управляемой систем состоит из нескольких последовательных этапов:

1. получение данных о состоянии управляемой системы, т.е. информации о ее режиме;
2. передача этой информации в управляющую систему;
3. переработка информации управляющей системой с целью выдачи управляющего сигнала. Выработка команды управления происходит в соответствии с законом управления – алгоритмом. Алгоритм управления определяет направление воздействия на систему для проведения ее в требуемое состояние.
4. передача команды управления к исполнительному органу и выполнение ее после чего обратная передача информации о выполнении команды в управляющую систему.

Кибернетика энергетических систем рассматривает принципы управления автоматизированной энергетической системой. Функции переработки информации об объекте и выдачи управляющего сигнала в различных технических системах в настоящее время в основном выполняется человеком – дежурным инженером, диспетчером. Функции дежурного инженера электрической станции многообразны и сложны. Они требуют от него большого опыта, отличных знаний и умения быстро ориентироваться в непредвиденных ситуациях. Автоматическое управление процессами в электроэнергетической системе в основном осуществляется по замкнутой схеме, имеющей обратные связи. Простейшим схематическим примером управления осуществляемой человеком показана на рисунке:

а)

           Управляющая                          Управляемая

                система                                    система

                                      измерит.

                                      элемент

б)

                   управляемая система

            =                                            ~

                                                               Измерительный 

                                                                   элемент

               управляющая система

Рис. пример простейшей        замкнутой системы управления и обратной связи, осуществляемой человеком.   а – структурная схема, б – принципиальная схема.

Системы управления, которые бы сами выбрали оптимальный режим и перестраивали процесс управления в каждый момент времени на наивыгоднейшие условия работы, называются самонастраивающиеся.

При новых ситуациях устройство совершает пробные ходы и пытается найти наилучший режим работы. Установив этот режим, система его запоминает. Такие управляющие системы называются самообучающимися, поскольку они могут накапливать опыт работы и использовать его для самосовершенствования. В кибернетическом управляющем устройстве большое значение имеет быстродействующая вычислительная машина, способная значительно быстрее и в большом объеме, чем человек обрабатывать информацию и запоминать ее. Передача управляющих функций человека машине происходит в несколько этапов:

                             О                                                                                   О

     I        ОУ                                                                     II        ОУ

                             М                                                                          М    

                                      О                                                                     О

   III        ОУ                                                          IV      ОУ

                                      М

Рис. Стадии перехода к кибернетическому управлению энергосистемой.

ОУ – объект управления;

О – оператор;    М – машина;

            поток информации;

            управляющие сигналы.

Управление энергетикой в нашей стране осуществляется министром энергетики.

Административно-хозяйственное управление ориентировано на достижение необходимых технико-экономических показателей работы энергосистемы, рациональное расходование средств, реализацию производимой энергии. В функции этого управления входит также обеспечение квалифицированными кадрами энергетических предприятий.

 {/spoilers}