Wieloobszarowa regulacja systemu turbogeneratora elektrowni jądrowej

• Autorzy: Sokólski P. , Kulkowski K. , Kobylarz A. , Duzinkiewicz K. , Rutkowski T. A. , Grochowski M.

Warianty tytułu

EN

Multiregional control of nuclear power plant turbogenerator system

• Konferencja: XVII Międzynarodowa Konferencja Naukowa AKTUALNE PROBLEMY W ELEKTROENERGETYCE APE’15 (17-19.06.2015, Jastrzębia Góra, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono propozycję zaawansowanej struktury sterowania układem turbogeneratora w szerokim zakresie zmian zapotrzebowania na moc czynną. Dla potrzeb syntezy tej struktury wykorzystano nieliniowe, dynamiczne modele turbiny parowej i generatora synchronicznego współpracującego z systemem elektroenergetycznym. Zaproponowane algorytmy sterowania oparte są odpowiednio o wieloobszarowe regulatory rozmyte, z lokalnymi regulatorami PI. Miękkie przełączanie pomiędzy nimi jest realizowane za pomocą rozmytego wnioskowania Takagi-Sugeno-Kanga. Zaprezentowane wyniki badań symulacyjnych pokazują poprawę jakości realizacji zadania nadążania za zmienną trajektorią zadanej mocy czynnej, przy wykorzystaniu zaproponowanych rozwiązań, w porównaniu do klasycznych, pojedynczych regulatorów PI w pętlach sterowania turbiny i generatora synchronicznego.

EN

In the paper a synthesis of advanced control structures of turbine and synchronous generator for nuclear power plant working under changing operating conditions (supplied power level) is presented. It is based on the nonlinear models of the steam turbine and synchronous generator cooperating with the power system. Considered control structure consists of multiregional fuzzy control systems with local linear controllers, including PID controllers, in particular control loops of turbine and generator. Soft switching between the local controllers is performed by Takagi-Sugeno-Kang fuzzy logic mechanism. Parameters of the local controllers were optimally tuned for a priori chosen operating points within the range 50-100% of nominal active power generated by the synchronous generator. Simulation results show that proposed advanced control structure is superior to widely used classic control structure (local controllers tuned for nominal operating points). During simulations the data of the real devices were used, respectively for the 4 CK 465 steam turbine and synchronous generator GTHW-600, which were planned to be used in the first Polish nuclear power plant in Żarnowiec.

Słowa kluczowe

PL

turbogenerator; turbina parowa; generator synchroniczny; regulacja rozmyta

EN

turbogenerator; steam turbine; synchronous generator; nuclear power plant; fuzzy control

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 42
• Strony: 129--132
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sokólski P.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel.: [phone]

autor

Kulkowski K.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel.: [phone]

autor

Kobylarz A.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel.: [phone]

autor

Duzinkiewicz K.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel.: [phone]

autor

Rutkowski T. A.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel.: [phone]

autor

Grochowski M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Duzinkiewicz K., Grochowski M., Kobylarz A., Kulkowski K., Dynamic model of nuclear power plant steam turbine, Archives of Control Sciences, Volume 25(LXI), 2015, Nr 1, s. 5-26.
• 2. Lipo T.A.: Analysis of Synchronous Machines, Taylor & Francis Group, Boca Raton, 2012
• 3. Dobosz J., Duzinkiewicz K., Perycz S., Próchnicki W.: Model symulacyjny procesów przejściowych turbiny parowej bloków jądrowych z reaktorem WWER-440 przy omega = const. Politechnika Gdańska Instytut Elektroenergetyki i Automatyki, Gdansk (1989)
• 4. Imieliński A.: Model matematyczny generator synchronicznego dla potrzeb symulatora pełnozakresowego, Instytut Elektroenergetyki I Automatyki Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 1987.
• 5. Janiczek R.: Eksploatacja elektrowni parowych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2008.
• 6. Grote W.: Ein Beitrag zur modell basierten Regelung von Entnahmedampturbinen. Fakultät für Maschinen bau der Ruhr- Universität Bochun, Bochun, Germany, 2009 (in German).
• 7. Domachowski Z., Regulacja automatyczna turbozespołów cieplnych, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2011.
• 8. IEEE Power Engineering Society: IEEE Recommended Practice for Excitation Systems Models for Power System Stability Studies, IEEE, New York, 2006
• 9. Machowski J., Białek J., Bumby J.: Power System Dynamics: Stability and Control, John Wiley& Sons, 2008
• 10. Kaczorek T.: Teoria układów regulacji automatycznej część 1, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1972.