Effect of pressure fluctuations on control accuracy of hydroturbine parameters

Authors

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.24664

Keywords:

automatic control system, hydraulic turbine, pressure pulsations, pressure fluctuations

Abstract

Ensuring effective automatic control of hydraulic turbines is an important and relevant scientific and technical task, which will allow to improve technical and economic characteristics and reliability of hydraulic units, as well as the frequency stability of electricity, generated by hydraulic power plants.

Pulsations of pressure and flow rate, as well as other disturbance parameters, which inevitably arise during its operation, should not significantly change the turbine characteristics and lead to a considerable increase in the load on the structural elements, but due to the presence of high-Q resonances in hydraulic turbines, the issues on reducing its automatic control system stability and its impact on the hydraulic unit operation as a whole remain open.

The analysis of pressure oscillations in the static mode and load change mode is performed; ways for reducing and taking into account pressure fluctuations in the automatic control system of hydraulic turbine are identified in the paper.

Author Biographies

Геннадий Иванович Канюк, Ukrainian Engineering and Pedagogical Academy Str. University, 16, Kharkov, Ukraine, 61003

Professor

Head of Department

Department of power engineering and energy saving

Андрей Юрьевич Мезеря, Ukrainian Engineering and Pedagogical Academy Str. University, 16, Kharkov, Ukraine, 61003

Ph.D., Associate Professor

Department of electricity

Дмитрий Валерьевич Ириков, OOO "Harkovturboinzhiniring" Kharkov street. Academician Filippova d.9/17

Deputy. Head

Department of strength, control, automation and field tests

Вячеслав Евгеньевич Мельников, Ukrainian Engineering and Pedagogical Academy Str. University, 16, Kharkov, Ukraine, 61003

Graduate student

Department of power engineering and energy saving

References

  1. Коршиков, К. А. АСУ гидроагрегатами ГЭС Балимела [Электронный ресурс] / К. А. Коршиков // «ИСУП». – 2005. – № 4 (8) – Режим доступа: http://isup.ru/articles/5/283/.
  2. Мисюль, А. С. ПТК для Саяно-Шушенской и Майнской ГЭС [Электронный ресурс] / А. С. Мисюль // «ИСУП». – 2007. – № 3 (15). – Режим доступа: http://isup.ru/articles/5/296/.
  3. Павлов, Н. Г. Проектирование верхних уровней автоматизированной системы управления наружным освещением [Электронный ресурс] / Н. Г. Павлов // «ИСУП». – 2014. – № 2 (50). – Режим доступа: http://isup.ru/articles/5/5407/.
  4. Папировский, Р. В. Система управления гидроагрегатами Саяно-Шушенской ГЭС на основе Simatic PCS7 [Электронный ресурс] / Р. В. Папировский // «ИСУП». – 2012. – № 3 (39). – Режим доступа: http://isup.ru/articles/5/2998/.
  5. Плетнёв, В. В. АСУ гидроагрегатов Загорской ГАЭС: особенности внедрения, эксплуатации и развития [Электронный ресурс] / В. В. Плетнёв // «ИСУП». – 2012. – № 2 (38). – Режим доступа: http://isup.ru/articles/5/2515/.
  6. Ang, K. H. PID control system analysis, design, and technology [Text] / K. H. Ang, G. Chong, Y. Li // IEEE Trans. on Control Syst. Tech. – 2005. – Vol. 13, № 4. – P. 559–576.
  7. Astrorn, K. J. Advanced PID control [Text] / K. J. Astrorn, T. Hagglund. – ISA. The Instrumentation, Sysytem, andAutomation Society, 2006. – 460 p.
  8. Li, Y. Patents, Software, and Hardware for PID control [Text] / Y. Li, K. H. Ang, G. C. Y. Chong // An overviewand analysis of the current art. IEEE Control Systems Magazine. – 2006. – P. 41–54.
  9. Денисенко, В. В. ПИД-регуляторы: принципы построения и модификации [Текст] / В. В. Денисенко // Журнал «СТА». – 2006. – № 4. – С. 66–74.
  10. Денисенко, В. В. Разновидности ПИД-регуляторов [Текст] / В. В. Денисенко // Автоматизация в промышленности – 2007. – № 6. – С. 45–50.
  11. Тарасов, В. Н. Проблемы динамической устойчивости гидроагрегата [Текст] : семинар ЦАГИ / В. Н. Тарасов // ООО «ДИА-МЕХ 2000», 2009.
  12. European Patent Office (EPO) [Electronic resource] / Available at: http://gb.espacenet.com.
  13. Башнин, О. И. О гидроакустическом резонансе и причинах пульсации давления в водоводах Саяно-Шушенской ГЭС [Текст] / О. И. Башнин // Журнал «Гидротехника XXI века». – 2012. – 4 (11).
  14. Zwart, P. J. Two-Phase Flow Model for Predicting Cavitation Dynamics [Text]: intern. conf. / P. J. Zwart, A. G. Gerber, T. A. Belamri // Multiphase Flow Yokohama. – Japan, 2004. –Paper. № 152.
  15. Korshikov, K. A. (2005). ASU gidroagregatami GJeS Balimela. «ISUP», № 4 (8). Available at: http://isup.ru/articles/5/283/.
  16. Misjul’, A. S. (2007). PTK dlja Sajano-Shushenskoj i Majnskoj GJeS. «ISUP», 3 (15). Available at: http://isup.ru/articles/5/296/.
  17. Pavlov, N. G. (2014). Proektirovanie verhnih urovnej avtomatizirovannoj sistemy upravlenija naruzhnym osveshheniem. «ISUP», 2 (50). Available at: http://isup.ru/articles/5/5407/.
  18. Papirovskij, R. V. (2012). Sistema upravlenija gidroagregatami Sajano-Shushenskoj GJeS na osnove Simatic PCS7. «ISUP», 3 (39). Available at: http://isup.ru/articles/5/2998/.
  19. Pletnjov, V. V. (2012). ASU gidroagregatov Zagorskoj GAJeS: osobennosti vnedrenija, jekspluatacii i razvitija. «ISUP», 2 (38). Available at: http://isup.ru/articles/5/2515/.
  20. Ang, K. H., Chong, G., Li, Y. (2005). PID control system analysis, design, and technology. IEEE Trans. on Control Syst. Tech., Vol. 13, № 4, 559–576.
  21. Astrorn, K. J., Hagglund, T. (2006). Advanced PID control. ISA. The Instrumentation, Sysytem, andAutomation Society, 460.
  22. Li, Y., Ang, K. H., Chong, G. C. (2006). Y. Patents, Software, and Hardware for PID control. An overviewand analysis of the current art. IEEE Control Systems Magazine, 41–54.
  23. Denisenko, V. V. (2006). PID-reguljatory: principy postroenija i modifikacii. Zhurnal «STA», 4, 66–74.
  24. Denisenko, V. V. (2007). Raznovidnosti PID-reguljatorov. Avtomatizacija v promyshlennosti, 6, 45–50.
  25. Tarasov, V. N. (2009). Problemy dinamicheskoj ustojchivosti gidroagregata. OOO «DIAMEH 2000».
  26. European Patent Office (EPO). Available at: http://gb.espacenet.com.
  27. Bashnin, O. I. (2012). O gidroakusticheskom rezonanse i prichinah pul’sa-cii davlenija v vodovodah Sajano-Shushenskoj GJeS. Zhurnal «Gidrotehnika XXI veka», 4 (11).
  28. Zwart, P. J., Gerber, A. G., Belamri, T. A. (2004). Two-Phase Flow Model for Predicting Cavitation Dynamics. Multiphase Flow Yokohama. Japan, Paper № 152.

Published

2014-06-25

How to Cite

Канюк, Г. И., Мезеря, А. Ю., Ириков, Д. В., & Мельников, В. Е. (2014). Effect of pressure fluctuations on control accuracy of hydroturbine parameters. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(2(69), 41–44. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.24664