При работе станции по торговому графику возникает конфликт между стремлением точного (до 1 МВт) поддержания заданной мощности и обеспечения постоянной частоты (50 Гц). Решение этой задачи возлагается на САУМ энергоблока.
Современные газотурбинные машины обладают высокими скоростями набора/ сброса нагрузки, из-за чего в силу малоинерционности ГТ преимущественно применима схема регулирования мощности блока за счет газовых турбин, а паровая турбина работает в наиболее экономичном для себя режиме на скользящих параметрах пара [1]. Недостатком такого подхода является то, что при работе ПТ на скользящих параметрах пара по завершении переходного процесса суммарная неравномерность в статике окажется выше требуемой из-за изменения мощности ПТ в одну сторону с ГТ. Преимущество данного варианта неоднозначно: с одной стороны, работа паровой турбины наиболее экономична, с другой стороны, требуется больше резерва первичного регулирования для ГТ, что снижает экономичность и надежность ГТУ.
Традиционная САУМ ПГУ представлена в виде структурной схемы на рис. 1 и состоит из трех связных частей: регулятор мощности блока, регулятор мощности ГТУ, регулятор мощности ПТ [2].
САУМ блока формирует сигнал задания мощности ГТУ. Система автоматического управления (САУ) ГТУ выполняется электрогидравлической и состоит из электронной части, выполняемой на базе микропроцессорной системы SPPA-T3000 и предназначенной для формирования сигналов регулирования и защиты, а также гидравлической части, предназначенной для управления топливными клапанами. САУ ГТУ интегрируется в АСУ ТП верхнего уровня.
САУ ГТ осуществляет пуско-остановочные операции, регулирование частоты вращения/нагрузки турбины и включает в себя следующие основные регуляторы: частоты вращения и нагрузки турбины, включая ограничители скорости и величины нагрузки; температуры газов на выхлопе турбины.
Упрощенная структурная схема регулятора газовой турбины изображена на рис. 2.
Основываясь на сигнале рассогласования частоты вращения/нагрузки турбины, регулятор с учетом ограничений скорости и величины нагрузки и степени сжатия компрессора формирует задание позиционеру регулирующих клапанов расхода топлива. На вход регулятора температуры выходных газов турбины поступает небаланс между заданной и фактической температурой на выходе из турбины. Регулятор формирует задание позиционеру положения входного направляющего аппарата, регулирующего расход воздуха через компрессор [3].