Detail publikace

Modely systému a automatické řízení turbosoustrojí vodní elektrárny

NĚMEC, Z.

Originální název

Modely systému a automatické řízení turbosoustrojí vodní elektrárny

Anglický název

Systems models and water power plant turbine-generator unit automatic control

Typ

habilitační práce

Jazyk

čeština

Originální abstrakt

Habilitační práce se zabývá automatickým řízením chodu turbosoustrojí ve vodních elektrárnách. Úvodní část práce obsahuje rozbor současného stavu automatického řízení a poukazuje na nevýhody stávajících používaných koncepcí. Významná pozornost je věnována analýze regulačních vlastností jednotlivých částí řízené soustavy a jsou pro ně zpracovány matematické modely. Analýza se týká Francisovy vodní turbiny, hydraulické soustavy (potrubí), elektrizační soustavy a silové části k ovládání otevření turbiny. Jsou uvažovány lineární i nelineární režimy článků regulačního obvodu, různé složitosti hydraulické soustavy a pro tyto varianty jsou navrženy odpovídající modely. Z dílčích modelů je sestaven model celé řízené soustavy pro prostředí Matlab - Simulink. Simulacemi je podrobně zkoumáno 6 druhů regulací výkonu turbin. Výsledky jsou zhodnoceny hlavně z hlediska dosažitelné kvality regulace. Závažným problémem je vliv setrvačnosti proudící vody v hydraulické soustavě, což způsobuje vodní ráz a v regulaci výkonu nežádoucí efekt podregulování. Výsledky práce jsou teoretickým přínosem pro řešení náročných úloh automatického řízení v provozu vodních elektráren. Jsou kvalifikovaným podkladem k projektování řídicích systémů a k vyšetřování regulačních pochodů pomocí simulací.

Anglický abstrakt

This inaugural dissertation deals with automatic water power plant turbine-generator unit control. The opening part contains analysis of the present situation in automatic control and is aimed at actual using concept disadvantages. Significant attention is given to the analysis of control characteristics of the particular system parts and corresponding mathematical models are evolved. Analysis is referred to Francis turbine, hydraulic pipe set, electricity supply system and power set for turbine opening control. Linear and non-linear modes of control loop elements are considered, for variety of hydraulic complications are design corresponding models. The whole controlled system model for Matlab-Simulink environment is composed of the partial models. Different six performance turbine control situations are investigated by simulation. The results are reviewed chiefly by acquired quality control. The water hammer and undesirable under-control effect in performance control, caused by a flowing water momentum effect in hydraulic set, is considered to be a serious problem. This work results have theoretical gains into the solutions of automatic control water turbine demanding operation tasks. The conclusions could be used for control system designing and for control process analysis using simulations.

Klíčová slova

Matematické modely, automatické řízení, turbosoustrojí, vodní turbína, hydraulická soustava, elektrizační soustava, silová část regulace turbíny, regulace výkonu.

Klíčová slova v angličtině

Mathematical models, automatic control, turbine-generator unit, water turbine, hydraulic pipe set, electricity supply system, set for turbine opening control, power control.

Autoři

NĚMEC, Z.

Vydáno

1. 8. 2007

Nakladatel

VUT v Brně, FSI, 2007.

Místo

Brno

Strany od

1

Strany do

125

Strany počet

125

BibTex

@misc{BUT68107,
  author="Zdeněk {Němec}",
  title="Modely systému a automatické řízení turbosoustrojí vodní elektrárny",
  year="2007",
  pages="1--125",
  publisher="VUT v Brně,  FSI, 2007.",
  address="Brno",
  note="habilitation thesis"
}