王锦华[1]（2021）在《机组变速与附加控制协同抑制含调压室调节系统尾波研究》文中进行了进一步梳理电力系统对承担调峰调频任务的水电机组动态特性要求越来越高,但具有长压力引水道的水电站过渡过程中调压室水位波动引起的尾波衰减缓慢,恶化了调节系统的调节品质,对机组调频造成的严重影响一直没有得到解决。对此,本文提出机组变速与附加控制协同抑制含调压室转速调节系统尾波的策略,通过变速机组的转子储能抑制发电机功率波动,利用附加控制改善水轮机转速调节系统调节品质。（1）分析了压力管道、调压室、压力引水道、水轮机、转速调节器、随动系统、最优转速发生器、双馈电机、变流器及控制系统等环节的特性,分别写出各部分的数学模型,并建立含调压室的可变速水轮发电机组整体仿真模型。（2）针对发电机输出功率的尾波波动,基于合理假设,先对调节系统的电机及控制部分进行化简,得到双馈电机有功控制的简化模型;然后通过双馈电机转子侧矢量控制实现有功功率快速响应,抑制了调压室引起的发电机功率尾波波动;最后通过模型仿真,结合过渡过程调节品质指标,证实了机组变速运行后发电机功率尾波得到改善。（3）常规转速调节器对调压室水位波动引起的水轮机出力、转速、水头、流量等参数的尾波波动控制能力有限,机组运行过渡过程的调节品质无法达到要求。针对该问题,首先通过数学手段简化模型,推导出水轮机系统中导叶开度与功率间的传递函数,分析水轮机转速调节系统中调节品质差的内在机制;其次,通过分析传递函数的动力特性,结合时域瞬态响应性能指标,分别通过水压反馈和串联校正两种方法获得附加控制信号,引入转速调节器中,抑制了尾波波动;最后通过模型仿真,分析校正前后水轮机系统各参数调节品质指标,验证校正信号引入后对尾波的控制效果。结果表明:在一定参数范围内,通过机组变速与附加控制协同抑制,系统尾波振荡幅度减弱、调节时间减小。证实该方法是提高机组调节品质的有效途径。
李文欣[2]（2021）在《三种不同尾水调压室布置形式的水力过渡过程计算研究》文中指出合理的尾水调压室布置形式可以有效的降低水锤压力对水力系统的影响,关系到整个水电站的安全性和稳定性。本文结合实际工程实例,拟定几种常见的尾水调压室布置形式,建立水电站数学模型和边界条件,借助专业数值模拟软件对几种不同尾水调压室布置形式在典型工况下的调节保证参数进行对比分析,得到以下主要成果:（1）折线先快后慢关闭规律相对于直线关闭规律和先慢后快关闭规律能更好控制机组的稳定性,折线先快后慢关闭规律中折点位置对调节保证参数的影响较为明显。（2）大波动过渡过程中,增大调压室尺寸,可以有效地控制调压室涌浪水位的波动振幅,加快水位的衰减,也可以更好的保证其他调节保证参数的稳定;增大机组转动惯量对大波动过渡过程有利;调压室前后管道糙率选择合理范围内的最小值可以保证调压室底部应有的埋没水深;对比三种布置形式,布置形式一能有效的控制蜗壳末端压力、尾水管压力和机组转速,而布置形式三却有利于调压室涌浪水位的波动衰减。（3）小波动过渡过程中,增大调压室尺寸、机组转动惯量和管道糙率可以有效地降低调压室涌浪水位,对调节品质参数有利,对比三种布置形式,布置形式一可以获得更好的调节品质,调压室涌浪水位波动振幅也更加稳定,水位衰减速度也更快。（4）水力干扰过渡过程中,增大调压室尺寸对水力干扰过程有利,机组转动惯量对水力干扰过渡过程影响较小,敏感性较差,管道糙率的增大可以有效地减小机组的出力,但糙率的选择还应结合其他因素综合确定。对比三种布置形式,布置形式一在各方面都优于其他两种布置形式,机组出力摆动值更小,出力摆动振幅更低,调压室涌浪水位更低,水位衰减速度更快。
曹阳[3]（2020）在《组合式差动调压室水力过渡过程分析研究》文中指出在我国水电事业的发展当中,部分工程充分利用其地形条件,修建了高水头长引水隧洞电站,这类电站由于其引水隧洞较长会产生较大的水流惯性,给系统带来极大的威胁,此时需要布置上游调压室来反射水锤波,减少水锤压强。同时,对水力过渡过程进行研究分析,可以有效的揭示系统在不同工况下各参数间的动态特性,保障电站的安全和稳定运行。本论文以组合式差动调压室为重点研究对象,结合已有的研究成果,依托实际工程建立仿真模型,对调压室涌浪水位、机组参数及水锤压力等进行系统研究,得到如下研究成果:（1）相比较于直线关闭规律,当导叶采取两段式关闭规律时可有效的减少蜗壳末端最大压力值以及机组转速最大升高率,其中导叶各段关闭时间以及拐点开度的选取均影响着调保计算的结果。（2）大波动工况下,连接管尺寸与竖井尺寸之比在一定范围内可有效的改善调保参数,而调压室断面尺寸的增加对降低其最高涌浪水位有利,同时机组转动惯量GD2要结合机组的安全运行和工程造价综合选取,而进出差动孔的流量系数组合对于发挥组合式调压室的工作性能有较大影响。（3）小波动工况下,竖井尺寸及一定范围内机组转动惯量GD2的增加有利于小波动的稳定性,而连接管尺寸的增加会使调节品质变差并使调压室涌浪水位恶化,而引水隧洞糙率的选取要结合小波动稳定性和机组供电质量共同确定。（4）水力干扰工况下,竖井断面尺寸的增加对机组的出力稳定及调压室的水位衰减有利,而连接管断面尺寸的增加并不利于水力干扰过渡工况的稳定性,当连接管直径超过竖井直径的60%时,其敏感性减弱。而在工程允许的引水隧洞糙率取值范围内,取其较大值可有效减少机组的出力摆动。
王冠[4]（2020）在《拉拉山水电站调压室设置的水力计算研究》文中研究说明在设计具有引水压力管道系统的水电站时,为了保证水轮发电机组和压力引水道系统运行的安全稳定,往往需要设置调压室。传统的调压室型式主要有简单式、差动式、阻抗式、水室式和溢流式等。对于引水道较短的引水式电站,尤其是水流惯性时间常数Tw介于24之内的,是否采用调压室就需要对比计算得出结果。调压室提供了一个较大的自由水面,能够缓和水锤波,相当于把引水系统分为两段,调压室上游的引水道,基本上可以免受水锤压力的影响;调压室下游的压力管道,因为水锤波传递的距离被缩短,所以水锤波的大小也会被削弱,能够改善机组的运行条件和供电质量。近年来,随着我国水电事业的蓬勃发展,国内已经建成或正在建设的水电站越来越多,大多数具有较长引水道的水电站都设置了调压室。论文叙述了引水发电系统水力过渡过程的国内外研究发展现状,说明了调压室在系统中的重要作用。讨论了引水发电系统是否需要设置调压室的判别方法,以及替代调压室的四种措施,分别是调压阀、安全阀—爆破膜系统、水电阻、偏流器,无论哪种调压室替代方案,都能缓和系统甩负荷工况,但是对于小波动工况没有作用,仅能通过调节水轮机调速器参数来解决小波动问题。论文以四川省甘孜州巴塘县境内拉拉山水电站的工程资料作为算例,初步判断该电站的水流惯性时间常数为2.8s,调压室处于可设置与不设置的范围之间;同时处于调速器调速性能差区,建议设置调压室。然后应用瞬变流基本理论中的特征线计算法,建立了带有调压室的水电站引水发电系统数学模型和没有调压室的水电站引水发电系统数学模型,并以此编制了相应的计算程序。按照规范要求拟定了各种工况,对该水电站引水发电系统进行了详细的水力过渡过程调保计算研究,发现不设调压室的方案,采取延长导叶直线关闭时间、或导叶两段式关闭规律,或者采取优化导叶关闭时间和增大机组转动惯量的联合技术措施,调节保证计算机组转速升高和蜗壳压力升高控制值均不能满足有关设计规范要求,同时小波动稳定性较差,在相同的水轮机调速器参数下,设置调压室方案的调节系统动态品质明显优于不设调压室的方案。确定了此水电站需要设置调压室。论文给出了设置调压室方案,水力过渡过程中调压室的水位波动过程和蜗壳压力变化值,给出了此水电站调压室的结构尺寸建议,按照建议的调压室设计尺寸,电站2台机组丢弃全部负荷后的调压室最高涌浪水位3013.986m,机组增加负荷后的调压室最低涌浪水位2985.772m,调压室运行是安全的,符合设计规范要求。论文分析了带有调压室的方案和没有调压室的方案调节保证计算成果,对带有调压室的和没有调压室的引水发电系统小波动稳定性进行了计算,得到了一些对实际工程有参考价值的研究成果。
耿田皓[5]（2020）在《基于Flowmaster的混流式水轮发电机组水力过渡过程数值仿真》文中研究指明在日益严峻的能源危机与环境保护问题面前,水电作为一种清洁可再生能源其开发利用越来越受到人们的重视。在水电的生产过程中水电站是至关重要的一个环节,为了水电站能够安全稳定的运行就必须进行水力过渡过程的计算。现阶段过渡过程计算分析理论上已经比较成熟,在实际应用方面国内外也有许多学者及企业进行了相应计算程序或软件的开发,但这些程序或软件在水电站水力过渡过程计算的某些方面或多或少存在一些缺点如操作界面较为复杂、对使用人员有一定要求、功能不完善等,并且随着施工技术的发展这些计算软件可能并不能完全解决一些新的工程问题,如为了泄放生态流量,出现了2个及以上不同尾水出口的情况。因此,作者基于过渡过程理论分析,使用了一维流体仿真软件Flowmaster的二次开发功能展开了以下研究工作:（1）论述水力过渡过程计算的基本原理与基本方法,建立了水轮发电机组数学模型,补充完善了水轮机模型综合特性曲线得到,的完整关系,并将这两个曲线图以三维曲面的形式存入到Flowmaster的数据库中。（2）根据Flowmaster计算规则将水轮发电机组数学模型线性化,并在Flowmaster中创建相应的水轮发电机组分析元件模型,根据线性化方程所需参数在分析元件模型中添加相应的特征。（3）根据水轮发电机组分析元件模型的计算需求设计相应的控制接口,随后在Flowmaster中生成水轮发电机组元件的通信模块,并将该通信模块导入Visual Studio2013平台,选用C#语言进行详细编译,最后得到供Flowmaster使用的水轮发电机组分析元件。（4）根据某水电站设计施工图纸,使用Flowmaster中已有元件与自定义开发所得水轮发电机组分析元件建立了具有2个下游水库的水电站模型,并对该水电站进行稳态分析与甩负荷过渡过程暂态分析。通过稳态计算分析得到水轮机相关参数,证明了使用Flowmaster二次开发功能对水轮发电机组建模的正确性。在暂态计算中进行了6种不同工况条件下70MW发电机组与10MW生态机组甩负荷过渡过程数值仿真,各工况下数值仿真结果均符合该电站的控制条件,验证了使用Flowmaster的二次开发功能对水电站进行甩负荷过渡过程计算的可行性。
许贝贝[6]（2020）在《水力发电机组系统可靠性与多能互补综合性能研究》文中进行了进一步梳理在国家进行电力结构化、市场化改革大背景下,风水等随机可再生能源将会更多地被电力系统所消纳。水电作为调峰调频重要角色,将会面临更为频繁的过渡工况调节和非最优工况运行两个重要发展趋势。准确认识在非最优工况运行下水轮发电机组动态变化特征,对提高水轮发电机组系统的灵活性运行和维护区域电力系统的安全可靠性具有重要的科学意义价值。机组在非最优工况区轴系振动剧烈,以传统水轮机调节系统为核心的PID调速器控制效果无法保证发电机角速度的稳定性,这严重威胁了水轮发电机组在非最优工况区的发电可靠性。论文以水轮机调节系统发电机角速度控制与轴系振动相互作用关系为关键科学问题并对传统水轮机调节系统模型进行改进以研究水轮发电机组发电可靠性和综合性能评估问题,并取得以下三方面研究成果:1.基于最优工况设计的传统水轮机调节系统因轴系振动微小而忽略其对调速器控制的影响,这已不适应能源结构改革背景下电力系统对水轮发电机组全工况运行的新要求,故提出基于传统水轮机调节系统评估非最优工况下水轮发电机组发电可靠性建模新思路——传统调节系统与水轮发电机组轴系统模型的耦合统一围绕水轮机调节系统控制与水力发电机组轴系振动相互作用关系问题,系统论述和分析调节系统与机组轴系耦合关系和参数传递方式。通过对三种耦合方法的深入研究,进一步提高了水轮机调节系统在部分负荷或过负荷工况下的模拟精度。主要包括:（1）以水轮机调节系统中发电机角速度与水轮发电机组转子形心偏移一阶导数为耦合界面参数,实现了调速器控制与轴系振动相互作用的模型统一;选择经典调节系统模型和基于纳子峡水电站现场测量轴系偏移峰峰值数据作对比探究统一模型模拟精度。结果表明:机组轴系形心偏移不受流量变化的影响,即工况变化形心偏移值保持不变,且轴系固有频率基本保持不变。可见,通过发电机角速度耦合的水轮发电机组系统在不同工况下相互作用关系极不明显,且在轴心偏移上模拟精度较差。（2）以水力不平衡力和水轮机动力矩为耦合界面参数,并选择经典调节系统模型与耦合统一模型仿真结果对比探究模型模拟精度。结果表明:水轮机调节系统动态响应模拟误差在稳定值无差别,在过渡过程下模拟误差超过10%。可见,基于水力不平衡力和水轮机动力矩耦合的系统模型能够较好反映机组在过渡过程下调节系统与轴系振动相互作用关系,但在过渡过程中模拟误差较大。（3）以水力激励力、水力不平衡力和水轮机动力矩为耦合界面参数,并对轴系不对中故障振动实验测量的轴心轨迹和振动频率与所建耦合统一模型仿真结果进行对比分析,发现机组固有频率模拟误差小于3%。可见,通过水力激励力、水力不平衡力和水轮机动力矩耦合的系统模型在模拟不对中故障时表现出较好的模拟精度。2.围绕非最优工况下水轮机调节系统耦合关系复杂且参数取值存在不确定性导致的发电可靠性评价困难问题,提出利用敏感性和可靠性分析工具量化不同工况下机组发电可靠性的新构想——水轮发电机组系统发电可靠性指标及其初步应用（1）稳定工况和过渡工况下模型参数不确定性分析从水电站参数设计角度对机组模型参数进行随机不确定性定义,并选择发电机角速度和发电机形心偏移作为调节系统和轴系系统模型输出值,从而得到机组在稳定运行工况和过渡工况下模型单参数敏感性排序和参数间相互作用的敏感性排序,进而确立水力发电系统发电可靠性的场景设计原则。（2）不同场景下水轮发电机组发电可靠性指标选取与评估通过设计不同可再生能源占比、不同风速干扰等场景,选择最小调节值、最大调节值、超调、欠调和峰值五个动态指标作为发电可靠性评估指标,研究风水互补发电系统的故障响应、调节性能等动态特征。研究结果表明,水力发电系统调节能力对随机风低标准差和梯度风高平均值低标准差极为敏感。相反,对阵风属性指标（即风速频率、幅值和偏移量）的调节敏感性较弱。此外,快速响应（以调节时间和峰值时间表示）与稳定响应（以最小调节值、最大调节值、超调、欠调和峰值表示）之间的主导因素评价比较复杂。但当快速响应与稳定响应相一致时,就很容易对水轮发电机组动态调节性能做出评价。3.为克服传统风水互补系统以天为最小时间尺度而忽略水轮发电机组动态性能状态的经济型问题,提出一种基于秒级尺度动力学模型的经济性评估方案——资源利用度、平抑性等级和综合效益分析通过研究风电资源的时间与空间尺度效应,给出简单时空尺度等效方案,进而提出基于秒级尺度的风水互补发电系统模型风速变异系数、波动系数和平抑系数的计算方法;进一步通过设计不同可再生能源占比、不同风速干扰等场景,获取风水互补系统的动态响应,并计算年运行内的售电效益、调峰效益、节省能源效益、机组启停成本、导叶疲劳损失成本、维护成本（无导叶损失）等,全方位衡量水电站在调节风电功率变化场景下所带来的经济收益情况。初步试算结果表明,基于秒级尺度的风水互补系统的经济性评估方案是可行的。
倪勇[7]（2020）在《水电站引水岔管水力优化研究与瞬变流分析》文中指出高水头抽水蓄能电站常采用联合供水,引水系统末端的岔管成为给各台机组供水必不可少的结构形式,其结构不仅复杂且运行时管内流态紊乱,水头损失大。因此,对岔管结构的水力优化特性研究成为热门课题。此外,由于抽水蓄能电站在电力生产中的特殊作用,运行时会在发电、抽水及调相等工况间频繁转换,管内瞬变流不可避免地会产生水击现象。为了高水头抽水蓄能电站引水系统高效率地运行,其管内的瞬变流特性分析成为研究重点。本文以国内某抽水蓄能电站引水管道为研究对象,对引水系统岔管段建立了四种锥角角度的三维模型,进行三维定常数值计算,研究岔管过渡段的结构对流态的影响,寻求最合理的过渡段锥角。采用一维MOC与三维CFD相结合的方法对部分引水管道进行三维非定常数值计算,以分析岔管内瞬变流特性。岔管结构的水力特性研究分析表明,在大变径卜型岔管中,过渡管锥角角度的增大,能有效的改善岔管内流动情况,包括岔管接口部分相对低压区以及回流区面积的减小,局部水头损失也相对降低,为防止岔管局部空化及结构优化提供参考。引水管道三维瞬变流研究,由于采用MOC方法与CFD方法相结合,考虑了关阀过程中水锤波在管内的传播,能够很好的表现关阀过程中管内实际流动,并分析对比了三种工况下不同关阀时刻的速度和压力分布,以及监测点的压力值变化数据,总结出采用对称支管阀门关闭的方式可以削弱水力干扰问题,初步认为本方法具有可行性,为大型工程的非恒定流问题研究提供一个新的思路。
陈茜[8]（2020）在《中小型水电站调压阀布置及控制方法研究》文中认为我国水电事业蓬勃发展,推进各类相关技术日益成熟,如何确保水电站水力瞬变过程的安全,始终是水电发展的关键技术之一。本文通过建立湘河水电站输水发电系统仿真模型,计算分析水电机组负荷变化、水力干扰以引发的瞬变过程,工况涵盖多类水位组合。研究内容对采用调压阀的中、小型水电站设计、选型布置及控制、水力瞬变过程的防护预测具有较高的参考价值,以及良好的适用性。本文主要研究内容如下:1、建立了设置调压阀作为保护措施的引水发电系统仿真模型,研究调压阀、导叶控制时间变化时,与系统内水击压力变化过程间的关系,并进一步分析控制时间对蜗末压力与转速上升的抑制作用。对比调压阀后布置方案,研究瞬变过程中危险的阀后负压现象,并着重分析转速多峰值的特殊性。2、详细分析水力干扰时功率、频率调节存在的差异,对于调压阀、导叶初始开度造成出力剧烈变化现象,以及频率调节时受导叶不动作以及调压阀旁通泄流作用等危险过程进行了系统研究,进而对调压阀拒动时的超负荷影响,以及伴随更为复杂的出力变化进行量化分析。3、对于调压阀难以参与的小负荷扰动调节过程,分类讨论中、低水位工况参数变化的差异性。论证转动惯量等系统参数的敏感性,并分析其对转速、出力等指标峰值及出现时间的作用效果及影响机理。4、通过对多类水力瞬变过程仿真计算分析,湘河水电站在一定程度的工程建设、机组选型变化时仍可确保系统安全稳定,采用阀后并入尾水布置在减少工程量的同时对各主要参数的防护效果均优于阀后连入下库布置方案。
高冉冉[9]（2019）在《复杂长引水电站水力振动特性分析研究》文中指出电站水力振动问题会造成结构的严重破坏甚至引发工程事故,因此水力振动一直以来都是水利工程领域热点研究问题。本文以一带有差动式调压室的复杂长引水电站为研究对象,进行电站水力振动特性分析研究,主要内容及结论如下:（1）基于水力振动理论,推导了差动式调压室的水力阻抗和传递矩阵表达式,建立系统水力振动分析的数值模型,并利用特征线法验证了理论推导以及数值模型的准确性。（2）运用水力振动数值模型,对电站自由振动特性进行了分析,分析发现:引水隧洞段自振振型与自振频率的衰减因子有关,衰减因子绝对值越小,引水隧洞进口段的水头和流量振幅越大;调压室对振荡幅值具有削减作用,越接近振荡腹点削减效果越显着。研究了机组运行台数和运行工况对自由振动特性的影响,结果表明:运行台数的增加,引起自振频率衰减因子绝对值的减小、引水隧洞最大振幅的增加;衰减因子绝对值随着机组水头的增加先增大后减小再增大,随着流量的增加而减小,这与不同工况下机组水力阻抗密切相关。（3）开展原型脉动压力观测试验,分析了机组运行负荷对尾水涡带振源特性的影响。尾水涡带频率幅值在30%～75%额定负荷区间内较大,最大值为0.4m水柱;相邻机组的负荷变化对尾水涡带幅值存在影响,相邻机组部分负荷时幅值最大,且机组运行负荷越接近额定功率受相邻机组负荷变化影响越小。（4）基于水力振动数值模型,分析了不同扰动源作用下系统的水力振动响应。系统压力水头响应幅值与扰动幅值成正比例线性关系、与扰动频率不存在特定比例关系;不同负荷尾水涡带扰动作用下系统的水力振动响应不同,在低负荷400MW及以下运行区压力水头响应幅值最大达到扰动幅值的80倍左右;在水击振荡扰动下的系统最大压力响应幅值与扰动幅值相近,没有发生共振现象。（5）提出了水力共振的三大控制措施,即消除系统中的扰动源、错开系统自振及扰动频率、削减扰动幅值,并分析了补气和优化导叶控制规律两种措施的减振特性。补气对系统压力水头的削减具有明显效果并且使系统自振频率减小;导叶控制规律的优化仅削减了水击振荡扰动源的扰动幅值,对其扰动频率以及系统自身频率没有影响。
苟东明[10]（2019）在《一管多机布置抽水东蓄能电站瞬态建模与过渡过程分析》文中研究表明目前国内抽水蓄能电站的建设正在高速发展,在电站枢纽布置时,输水系统和机组的组合方式往往采用一管多机输水系统布置方案,在安全风险可控的前提下,总体降低工程成本,如广东清远蓄能电站引水系统采用了一管四机布置、浙江天荒坪蓄能电站引水系统采用一管三机布置。当采用一管多机布置方式时,同一水道两台机组或多台机组之间存在水力联系,若其中一台机组突然甩负荷或者增负荷,必然引起调压井水位、分岔点测压管水头的变化,对同一水道系统电其余机组水头、出力、转速、导叶开度等产生影响,这种过渡过程中的水力干扰引起的机组负荷、压力瞬时变化的危险性在已建工程中得到证实。与此同时,与引水系统压力上升相比,尾水管压力下降值越来越成为工程建设过程中关注的重点,极端运行条件下的计算结果和机组安装高程的选择可能直接影响到工程建设的经济性和安全性。本文结合抽水蓄能电站工程实际,针对一管多机布置抽水蓄能电站瞬态建模与过渡过程稳定性分析开展了深入研究。主要完成的工作及结论如下:（1）建立了一管多机布置抽水蓄能电站非线性动力学模型框架,基于该动力学模型框架,系统研究了极端工况下运行条件对抽水蓄能电站蜗壳进口最大压力、尾水管进口最小压力、机组最大转速上升率、引调和尾调最高最低涌波水位的影响规律,并根据数值仿真结果以及实际工程数据,给出一管多机布置抽水蓄能电站在过渡过程中运行特征参数的选择范围,可为工程设计和保证工程安全提供依据。（2）基于敏感性分析法研究了机组主要特征参数对过渡过程瞬态特性的影响规律,包括机组特性及“S”型特性对过渡过程的影响、导叶关闭规律对压力和转速控制的影响、机组转动惯量压力和转速控制的影响等。并进一步分析了,调压井设置条件、调压井阻抗孔直径大小、岔管布置位置等输水系统关键参数对过渡过程的影响规律,研究结果能为一管多机抽水蓄能电站布置运行提供理论指导。（3）结合丰宁和沂蒙两座典型抽水蓄能电站,较系统开展了一台机甩负荷或增负荷情况下水力干扰对其余正在正常运行机组影响的数值研究。结果表明,对于引水系统为一管两机的电站,一台机甩负荷或增负荷时,对另外一台机正常运行的机组蜗壳进口压力存在较大影响,两台机组蜗壳进口压力波形相似,且相较于增负荷工况,甩负荷工况下影响更大。一台机增负荷时,另外一台正常运行的机组出力发生波动,且出力极大值上升较小,出力极小值下降较多。一台机甩负荷时,另外一台额定运行的机组出力发生波动,且出力极大值上升较大,出力极小值下降较小。给出了典型工况下机组运行稳定性条件,研究结果为保障机组安全稳定运行提供理论依据。（4）采用不同区域多数值耦合算法对泵工况断电飞逸过渡过程进行了三维湍流数值模拟。结果表明,在飞逸工况下,转轮内部产生涡流,在制动工况下出现尾水涡带,管状空腔涡带在脱离壁面形成,随后旋转方向改变,形成顺时针柱状涡带,后期在水轮机工况出现偏心。通过数值模拟得到了断电飞逸过程中水泵水轮机外特性参数的动态变化规律、不同时刻尾水管、调压井内部流态的演变规律等。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 含调压室水电站过渡过程研究现状 |
| 1.2.2 变速恒频发电技术研究现状 |
| 1.2.3 转速调节系统附加控制研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及目的 |
| 2 含调压室的双馈水轮发电机组调节系统数学模型 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 含调压室的压力引水系统数学模型 |
| 2.2.1 压力管道的数学模型 |
| 2.2.2 调压室的数学模型 |
| 2.2.3 压力引水道的数学模型 |
| 2.3 水轮机的数学模型 |
| 2.4 转速调节系统的数学模型 |
| 2.4.1 转速调节器的数学模型 |
| 2.4.2 随动系统的数学模型 |
| 2.4.3 最优转速发生器的数学模型 |
| 2.5 双馈电机的数学模型 |
| 2.5.1 双馈感应电机的基本原理 |
| 2.5.2 三项静止坐标系下双馈电机的数学模型 |
| 2.5.3 两项旋转坐标系下双馈电机的数学模型 |
| 2.6 变流器数学模型及控制策略 |
| 2.6.1 变流器的数学模型 |
| 2.6.2 机侧变流器的控制策略 |
| 2.6.3 网侧变流器的控制策略 |
| 2.7 含调压室的双馈水轮发电机组整体框图 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 利用变速抑制调压室引起的水轮发电机功率尾波波动 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 双馈水轮发电机组有功功率控制的简化 |
| 3.3 功率响应仿真实验与结果分析 |
| 3.3.1 功率响应仿真模型 |
| 3.3.2 水轮机转速调节系统动态品质的性能指标 |
| 3.3.3 仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 机组变速与附加控制协同抑制含调压室转速调节系统尾波 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 常规转速调节器参数对尾波的影响分析 |
| 4.2.1 比例增益对尾波的影响 |
| 4.2.2 积分增益对尾波的影响 |
| 4.2.3 微分增益对尾波的影响 |
| 4.3 含调压室系统尾波形成机理分析 |
| 4.3.1 高阶系统瞬态响应近似分析 |
| 4.3.2 水轮机与含调压室引水系统的瞬态特性 |
| 4.4 采用水压信号反馈的转速调节器抑制尾波波动 |
| 4.4.1 引入水压反馈补偿信号的尾波抑制策略的提出 |
| 4.4.2 实例仿真验证 |
| 4.5 采用串联校正转速调节器抑制尾波波动 |
| 4.5.1 引入串联校正补偿的尾波抑制策略的提出 |
| 4.5.2 实例仿真验证 |
| 4.6 两种控制策略的综合对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 水电站水力过渡过程研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 基本原理和边界条件 |
| 2.1 过渡过程的基本原理和水锤计算的特征线法 |
| 2.2 管系的分段 |
| 2.3 节点边界条件 |
| 2.3.1 进出口节点 |
| 2.3.2 串联管道节点 |
| 2.3.3 分岔管道节点 |
| 2.4 调压室边界 |
| 2.5 水轮机边界 |
| 2.5.1 水轮机的单位参数 |
| 2.5.2 水轮机边界方程 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 工程实例及参数选取 |
| 3.1 电站概况 |
| 3.1.1 电站及基本特性参数 |
| 3.1.2 计算内容及控制标准 |
| 3.2 水轮机参数处理 |
| 3.3 仿真模型及管道参数 |
| 3.4 导叶关闭规律研究 |
| 3.4.1 直线关闭规律 |
| 3.4.2 折线关闭规律 |
| 4 水力过渡过程的计算研究 |
| 4.1 大波动过渡过程计算分析 |
| 4.1.1 计算工况 |
| 4.1.2 调压室断面直径对大波动过渡过程的影响研究 |
| 4.1.3 机组转动惯量GD~2对大波动过渡过程的影响分析 |
| 4.1.4 糙率对大波动过渡过程的影响分析 |
| 4.1.5 大波动过渡过程 |
| 4.2 小波动过渡过程计算分析 |
| 4.2.1 计算工况 |
| 4.2.2 调压室断面直径对小波动过程的影响 |
| 4.2.3 机组转动惯量GD~2对小波动过渡过程的影响 |
| 4.2.4 管道糙率对小波动过渡过程的影响 |
| 4.2.5 小波动过渡过程 |
| 4.3 水力干扰过渡过程研究 |
| 4.3.1 计算工况 |
| 4.3.2 调压室断面直径对水力干扰过渡过程的影响 |
| 4.3.3 机组转动惯量GD~2对水力干扰过渡过程的影响 |
| 4.3.4 管道糙率对水力干扰过渡过程的影响 |
| 4.3.5 水力干扰过渡过程 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 水力过渡过程的研究现状 |
| 1.2.1 研究历程 |
| 1.2.2 研究现状 |
| 1.3 差动式调压室的研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 水力过渡过程计算基本原理 |
| 2.1 基本方程 |
| 2.1.1 基本假定 |
| 2.1.2 运动方程 |
| 2.1.3 连续方程 |
| 2.2 调压室基本方程 |
| 2.2.1 调压室连续方程 |
| 2.2.2 调压室动力方程 |
| 2.3 特征线方程 |
| 2.4 边界条件 |
| 2.4.1 上下游水库边界 |
| 2.4.2 岔管边界 |
| 2.4.3 水轮机组边界 |
| 2.4.4 组合式差动调压室边界 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 水轮机特性选取及管道当量化 |
| 3.1 水轮机特性的处理 |
| 3.2 模型综合特性曲线的读取 |
| 3.3 模型综合特性曲线的插补及处理 |
| 3.3.1 飞逸特性曲线的插补 |
| 3.3.2 等开度线的扩展 |
| 3.3.3 等效率曲线的扩展 |
| 3.3.4 全特性曲线的处理 |
| 3.4 管道当量化 |
| 3.4.1 蜗壳当量化 |
| 3.4.2 尾水管当量化 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 实例分析 |
| 4.1 电站概述 |
| 4.1.1 基本资料 |
| 4.1.2 电站及机组基本参数 |
| 4.1.3 工程设计准则 |
| 4.2 水轮机参数处理 |
| 4.3 仿真模型及管道参数 |
| 4.4 导叶关闭规律研究 |
| 4.5 大波动过渡过程计算研究 |
| 4.5.1 计算工况 |
| 4.5.2 组合式调压室连接管与竖井尺寸关系研究 |
| 4.5.3 调压室断面面积敏感性分析 |
| 4.5.4 转动惯量GD~2对过渡过程的影响分析 |
| 4.5.5 调压室差动孔敏感性分析 |
| 4.5.6 大波动过渡过程 |
| 4.6 小波动过渡过程计算研究 |
| 4.6.1 计算工况 |
| 4.6.2 竖井断面面积对小波动过渡过程的影响 |
| 4.6.3 连接管尺寸对小波动过渡过程的影响 |
| 4.6.4 引水隧洞糙率对小波动过渡过程的影响 |
| 4.6.5 机组转动惯量GD~2对小波动过渡过程的影响 |
| 4.6.6 小波动过渡过程 |
| 4.7 水力干扰过渡过程计算研究 |
| 4.7.1 计算工况 |
| 4.7.2 竖井断面面积对水力干扰过渡过程的影响 |
| 4.7.3 连接管尺寸对水力干扰过渡过程的影响 |
| 4.7.4 引水隧洞糙率对水力干扰过渡过程的影响 |
| 4.7.5 水力干扰过渡过程 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 引水发电系统水力过渡过程的研究状况 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 水力过渡过程基本原理及计算方法 |
| 2.1 有压管道内非恒定流基本方程 |
| 2.2 边界方程 |
| 2.3 调速器主要方程 |
| 2.4 尾水管和蜗壳当量管长和管径的计算方法 |
| 2.5 调节保证计算程序框图 |
| 第三章 调压室设置的控制标准及初始工况计算 |
| 3.1 引水发电系统水力过渡过程的安全控制标准 |
| 3.2 调压室设置判别条件 |
| 3.3 优化控制手段 |
| 3.4 拉拉山水电站工程引水系统概况 |
| 3.5 机组初始发电工况计算 |
| 第四章 是否需要设置调压室的计算判别 |
| 4.1 初步判别 |
| 4.2 调保计算及结果比较 |
| 4.3 调压室小波动稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 调压室尺寸优化建议 |
| 5.1 调压室最高涌浪水位计算 |
| 5.2 调压室最低涌浪水位计算 |
| 5.3 调压室设计尺寸建议 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究的现状 |
| 1.2.1 水力过渡过程理论国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.2.2 水力过渡过程软件发展现状及问题 |
| 1.2.3 Flowmaster国内外发展现状和发展趋势 |
| 1.3 研究的主要内容 |
| 2 水力过渡过程的基本原理与基本方法 |
| 2.1 基本方程式 |
| 2.2 特征线方程及其应用 |
| 2.3 柯兰特收敛条件 |
| 3 水轮发电机组数学模型 |
| 3.1 水轮机数学模型 |
| 3.2 水轮发电机组转子数学模型 |
| 3.3 导叶关闭规律数学模型 |
| 4 基于Flowmaster的水轮发电机组二次建模及元件开发 |
| 4.1 Flowmaster中元件基本方程 |
| 4.2 Flowmaster自定义元件开发基本方法 |
| 4.3 Flowmaster中离散损失元件自定义 |
| 4.3.1 损失元件控制方程的线性化 |
| 4.3.2 在Flowmaster中创建新的CAM |
| 4.3.3 生成和编辑代码存根 |
| 4.3.4 编辑代码存根以创建分析模型 |
| 4.3.5 Flowmaster中生成新的损失元件 |
| 4.3.6 验证自定义元件 |
| 4.4 Flowmaster中水轮发电机元件自定义 |
| 4.4.1 水轮机综合特性曲线及在Flowmaster中的存储 |
| 4.4.2 Flowmaster中水轮发电机元件方程线性化 |
| 4.4.3 Flowmaster中水轮发电机代码通信模块的建立 |
| 4.4.4 水轮发电机组元件代码编译及生成 |
| 5 水力过渡过程实例计算分析 |
| 5.1 水电站的主要参数 |
| 5.1.1 水库主要参数 |
| 5.1.2 70MW水轮发电机组主要参数 |
| 5.1.3 10MW水轮发电机组主要参数 |
| 5.1.4 调压室主要参数 |
| 5.2 Flowmaster中水电站模型的建立 |
| 5.2.1 模型框架的建立 |
| 5.2.2 模型元件参数的处理 |
| 5.2.3 模型元件参数的设置 |
| 5.3 数值仿真结果 |
| 5.3.1 计算工况的确定 |
| 5.3.2 调节保证计算标准 |
| 5.3.3 接力器关闭规律的确定 |
| 5.3.4 调节保证计算结果 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 不同工况下仿真结果曲线图集 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 能源结构现状与发展趋势 |
| 1.2.1 能源结构大转型下的水电角色 |
| 1.2.2 能源结构调整水电调节重任 |
| 1.3 水力发电系统运行稳定性研究综述 |
| 1.3.1 水轮机调节系统之发电可靠性 |
| 1.3.2 水轮发电机组轴系统之轴系振动 |
| 1.3.3 风光水多能互补分析 |
| 1.4 发电可靠性研究综述 |
| 1.4.1 敏感性分析 |
| 1.4.2 可靠性分析 |
| 1.4.3 经济性分析 |
| 1.5 课题来源 |
| 1.6 研究思路与技术路线 |
| 1.6.1 研究思路 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 水轮机调节系统基本模型及随机扰动分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水轮机调节系统动力学模型及其随机扰动概述 |
| 2.2.1 引水系统动态模型随机扰动 |
| 2.2.2 水轮机线性化(非线性)动态数学模型及随机扰动 |
| 2.2.3 同步发电机动态模型随机扰动 |
| 2.2.4 负荷动态模型随机扰动 |
| 2.2.5 调速器动态模型 |
| 2.2.6 励磁系统动态模型 |
| 2.2.7 水轮机调节系统任务与调节模式 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 水轮发电机组轴系与水轮机调节系统耦合建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水轮发电机组轴系与水轮机调节系统耦合建模 |
| 3.2.1 以发电机角速度为传递参数的耦合统一建模 |
| 3.2.2 以水力不平衡力和水轮机动力矩为传递参数的耦合统一建模 |
| 3.2.3 以水力激励力为传递参数的耦合统一建模 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 水轮发电机组系统参数不确定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值仿真抽样方法 |
| 4.2.1 蒙特卡洛(Monte-Carlo)抽样方法原理 |
| 4.2.2 蒙特卡洛(Monte-Carlo)抽样方法步骤 |
| 4.3 敏感性分析方法 |
| 4.3.1 扩展傅里叶幅度检验法 |
| 4.3.2 Sobol敏感性分析 |
| 4.4 基于发电机角速度耦合统一模型参数不确定性分析与模型验证 |
| 4.4.1 水轮机调节系统与水轮发电机组轴系耦合系统模型 |
| 4.4.2 模型参数不确定性分析与模型验证 |
| 4.4.3 不对中参数对系统模型状态变量动态演化过程影响 |
| 4.4.4 发电机转子形心晃动幅度和不对中量关系 |
| 4.4.5 小结 |
| 4.5 基于水力不平衡力和动力矩模型参数不确定性分析与模型验证 |
| 4.5.1 水轮机调节系统与水轮发电机组轴系耦合系统模型 |
| 4.5.2 模型参数不确定性分析 |
| 4.5.3 水轮机调节系统与水轮发电机组轴系耦合系统模型验证 |
| 4.5.4 小结 |
| 4.6 基于水力不平衡和动力矩的耦合系统振动模态分析 |
| 4.6.1 水轮机调节系统与水轮发电机组轴系耦合系统模型 |
| 4.6.2 非线性模态级数法 |
| 4.6.3 非线性振动模态分析方法验证 |
| 4.6.4 一阶振动模态分析 |
| 4.6.5 讨论 |
| 4.6.6 小结 |
| 4.7 相继甩负荷工况下水力发电系统模型参数不确定性分析 |
| 4.7.1 全局敏感性分析 |
| 4.7.2 模型验证 |
| 4.7.3 相继甩负荷对管道压力的影响 |
| 4.7.4 相继甩负荷对调压室涌浪的影响 |
| 4.7.5 相继甩负荷对转速波动的影响 |
| 4.7.6 小结 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 风光水互补发电系统发电可靠性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 可靠性分析方法 |
| 5.2.1 一阶可靠度法 |
| 5.2.2 二阶可靠度法 |
| 5.3 混合光伏/风电/水电微电网系统建模与参数不确定性分析 |
| 5.3.1 基于水力激励力的耦合系统模型 |
| 5.3.2 混合光伏/风电微电网 |
| 5.3.3 参数不确定性对水力发电系统发电可靠性的影响 |
| 5.3.4 水力发电系统参数间相互作用对并网可靠性影响 |
| 5.3.5 水力发电系统轴系模型验证 |
| 5.3.6 混合光伏/风电/水电微电网系统建模 |
| 5.3.7 混合光伏/风电/水电微电网系统三相短路故障分析 |
| 5.3.8 小结 |
| 5.3.9 微电网系统参数 |
| 5.4 风水互补发电系统发电可靠性分析 |
| 5.4.1 风水互补发电系统模型说明 |
| 5.4.2 风力发电系统风速模型场景 |
| 5.4.3 风水互补系统互补特性分析 |
| 5.4.4 风水互补系统发电可靠性评估指标 |
| 5.4.5 风水互补系统水轮发电机组发电可靠性评估 |
| 5.4.6 小结 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 水力发电系统的综合调节优势 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于时空尺度风水互补发电资源利用度与平抑性等级评估 |
| 6.2.1 基于连续小波变换的时间序列多尺度分解 |
| 6.2.2 基于连续小波变换分析的时间序列多尺度分解 |
| 6.2.3 基于最小二乘支持向量机的等级评估 |
| 6.2.4 系统资源利用度与平抑性等级评估模型 |
| 6.2.5 风水互补发电系统联合模型 |
| 6.2.6 各类风速条件下风力发电资源评估 |
| 6.2.7 小结 |
| 6.3 水力发电系统在调节风力波动方面的经济性评估 |
| 6.3.1 综合评价方法 |
| 6.3.2 风水互补特性分析 |
| 6.3.3 十四节点网络风水互补发电系统综合优势分析 |
| 6.3.4 风水互补系统综合调节效益分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文的主要贡献 |
| 7.2 工作设想 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 管道优化研究现状 |
| 1.2.2 管路瞬变流研究现状 |
| 1.3 研究的主要内容及意义 |
| 1.3.1 主要内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 第二章 数值计算理论基础和方法 |
| 2.1 一维特征线法(MOC) |
| 2.1.1 瞬变流方程 |
| 2.1.2 特征线法计算原理 |
| 2.2 计算流体动力学(CFD) |
| 2.2.1 CFD方法概述 |
| 2.2.2 基本数学方程 |
| 2.2.3 数值模拟方法 |
| 2.3 网格划分 |
| 2.4 软件介绍 |
| 2.4.1 前处理软件ICEM-CFD |
| 2.4.2 CFD求解器FLUENT |
| 2.4.3 后处理软件TECPLOT |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 卜型岔管过渡段优化分析 |
| 3.1 计算域模型建立 |
| 3.2 网格划分 |
| 3.3 离散格式和求解条件 |
| 3.4 计算结果分析 |
| 3.4.1 流速分布 |
| 3.4.2 压力分布 |
| 3.4.3 岔管水头损失特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 管内瞬变流三维特性研究 |
| 4.1 基于MOC方法引水系统建模与仿真 |
| 4.1.1 管路各环节建模 |
| 4.1.2 管路系统处理简图及管道划分 |
| 4.1.3 仿真计算及结果 |
| 4.2 基于CFD方法瞬变流研究 |
| 4.2.1 计算域模型建立及网格划分 |
| 4.2.2 边界条件及处理方法 |
| 4.2.3 监测点位置的选定 |
| 4.2.4 瞬变流计算结果及分析 |
| 4.2.4.1 计算管道段速度特性分析 |
| 4.2.4.2 计算管道段压力特性分析 |
| 4.2.4.3 监测点压力分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 已录用学术论文 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 水击研究的起源与发展 |
| 1.2.2 调压阀在水电站中的运用 |
| 1.2.3 调压阀与导叶控制研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 有压管道瞬变流计算理论 |
| 2.1 水击计算原理简述 |
| 2.1.1 运动方程 |
| 2.1.2 连续方程 |
| 2.1.3 特征线法 |
| 2.2 水力干扰理论简述 |
| 2.2.1 调频模式 |
| 2.2.2 调功模式 |
| 2.2.3 状态空间法 |
| 2.3 算例介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 弃负荷时调压阀的控制方法 |
| 3.1 导叶、调压阀的控制方法 |
| 3.1.1 调节保证参数的控制 |
| 3.1.2 协联关闭时间控制 |
| 3.2 调压阀的设置及优化 |
| 3.2.1 调压阀拒动时导叶动作控制研究 |
| 3.2.2 调压阀的选型优化 |
| 3.3 调压阀布置的影响机理分析 |
| 3.3.1 阀后不同布置的对比 |
| 3.3.2 阀后并入尾水影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 水力干扰中阀的拒动影响分析 |
| 4.1 水力干扰模式及控制 |
| 4.2 调功模式下的调压阀作用 |
| 4.2.1 拒动工况的影响 |
| 4.2.2 控制工况的敏感性分析 |
| 4.3 调频模式下调压阀的作用 |
| 4.3.1 拒动工况的影响 |
| 4.3.2 控制工况的敏感性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 小扰动中阀的特殊敏感性分析 |
| 5.1 小负荷扰动研究 |
| 5.1.1 小负荷扰动控制要求 |
| 5.1.2 基于斯坦因公式的调速器参数整定 |
| 5.1.3 机组稳定性及调节品质分析 |
| 5.2 小扰动控制工况敏感性分析 |
| 5.3 相继增负荷敏感性研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水力振动理论方法研究 |
| 1.2.2 水力振动振源及特性研究 |
| 1.2.3 水力振动特性分析研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 水力振动数值模型的建立与验证 |
| 2.1 水力振动基本方程 |
| 2.2 水力振动分析方法 |
| 2.2.1 水力阻抗法 |
| 2.2.2 传递矩阵法 |
| 2.3 基本边界条件 |
| 2.3.1 上游水库与下游尾水 |
| 2.3.2 串联节点 |
| 2.3.3 分岔节点 |
| 2.3.4 水轮机节点 |
| 2.4 差动式调压室边界 |
| 2.5 系统模型建立与验证 |
| 2.5.1 工程背景 |
| 2.5.2 系统模型的建立 |
| 2.5.3 特征线法验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 复杂长引水电站自由振动与振源特性原型观测分析 |
| 3.1 自由振动分析方法 |
| 3.2 机组运行台数对自由振动特性的影响 |
| 3.2.1 两台机组额定工况自由振动特性 |
| 3.2.2 一台机组额定工况自由振动特性 |
| 3.2.3 机组台数对自由振动特性的影响 |
| 3.3 水轮机运行工况对自由振动特性的影响 |
| 3.3.1 计算工况 |
| 3.3.2 水轮机运行水头对自由振动特性的影响 |
| 3.3.3 水轮机流量对自由振动特性的影响 |
| 3.4 水力发电系统水力振动振源频率理论计算 |
| 3.5 尾水涡带压力脉动振源特性分析 |
| 3.5.1 水电站原型脉动压力观测试验 |
| 3.5.2 尾水管压力脉动实测数据分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 复杂长引水电站水力振动响应分析与控制研究 |
| 4.1 水力振动响应分析方法 |
| 4.2 不同扰动源作用下系统水力振动响应 |
| 4.2.1 水库(尾水)水位波动 |
| 4.2.2 尾水涡带扰动 |
| 4.2.3 水击振荡扰动 |
| 4.3 水力振动的控制措施 |
| 4.4 补气的减振特性分析 |
| 4.5 优化导叶控制规律的减振特性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水力机械过渡过程研究现状 |
| 1.2.2 抽水蓄能电站一管多机水力过渡过程研究现状 |
| 1.3 调节保证设计行业现状和管理要求 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本文技术路线 |
| 2 数学模型与计算方法 |
| 2.1 引水管道内瞬变流动的控制方程 |
| 2.2 特征线方法 |
| 2.3 数学模型 |
| 2.3.1 水轮机模型 |
| 2.3.2 发电机模型 |
| 2.3.3 调速器模型 |
| 2.3.4 调压室模型 |
| 2.4 管段准则及边界条件 |
| 2.4.1 管系分段 |
| 2.4.2 建立边界条件 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 一管多机布置抽水蓄能电站非线性动力学建模与瞬态分析 |
| 3.1 水力系统 |
| 3.2 一管多机抽蓄系统动力学建模 |
| 3.2.1 管道水击动态方程 |
| 3.2.2 水泵水轮机动态方程 |
| 3.3 一管两机布置抽水蓄能电站瞬态工况数值仿真 |
| 3.4 一管多机布置方式抽水蓄能电站极值典型工况研究 |
| 3.4.1 蜗壳末端最大压力 |
| 3.4.2 尾水管最小压力发生工况 |
| 3.4.3 机组最大转速上升发生工况 |
| 3.4.4 引调涌浪最高水位发生工况 |
| 3.4.5 尾调涌浪最高水位发生工况 |
| 3.4.6 计算结论 |
| 3.5 极端工况安全控制标准探讨 |
| 3.5.1 计算控制标准 |
| 3.5.2 安全控制标准建议 |
| 3.6 过渡过程研究计算工况 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 一管多机布置方式抽水蓄能电站过渡过程关键因素分析 |
| 4.1 一管多机布置方式的电站转轮特性对水力过渡过程的影响研究 |
| 4.1.1 不同转轮特性曲线分析 |
| 4.1.2 不同的转轮特性曲线计算结果分析 |
| 4.1.2.1 不同的转轮特性曲线对蜗壳末端最大压力的影响 |
| 4.1.2.2 不同的转轮特性曲线对尾水管进口最小压力的影响 |
| 4.1.2.3 不同的转轮特性曲线对机组最大转速上升的影响 |
| 4.1.2.4 不同的转轮特性曲线对尾调涌浪的影响 |
| 4.1.2.5 不同的转轮特性曲线对引调涌浪的影响 |
| 4.1.2.6 不同的转轮特性曲线对输水系统最小压力的影响 |
| 4.1.3 导叶拒动工况下的计算结果分析 |
| 4.1.4 不同机组特性对过渡过程结果影响总结 |
| 4.2 一管多机布置电站输水系统参数对水力过渡过程的影响研究 |
| 4.2.1 调压井的设置对过渡过程的影响 |
| 4.2.1.1 引水调压井 |
| 4.2.1.2 尾水调压井 |
| 4.2.2 调压井阻抗孔直径对过渡过程的影响 |
| 4.2.2.1 引水调压井参数影响 |
| 4.2.2.2 尾水调压井参数影响 |
| 4.2.3 岔管位置对过渡过程的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 一管多机布置方式抽水蓄能电站过渡过程计算分析 |
| 5.1 关键因素敏感性分析 |
| 5.1.1 导叶关闭规律对过渡过程的影响 |
| 5.1.1.1 导叶关闭规律对蜗壳动水压力的影响 |
| 5.1.1.2 导叶关闭规律对尾水管真空度的影响 |
| 5.1.1.3 导叶关闭规律对机组转速变化率的影响 |
| 5.1.1.4 计算结果分析 |
| 5.1.2 机组转动惯量GD2对过渡过程的影响 |
| 5.2 一管多机过渡过程计算 |
| 5.2.1 丰宁电站水力干扰计算结果 |
| 5.2.2 沂蒙电站水力干扰计算结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 抽水蓄能电站泵工况断电飞逸过渡过程研究 |
| 6.1 电站计算模型 |
| 6.1.1 几何模型与计算参数 |
| 6.1.2 网格划分 |
| 6.2 三维过渡过程数值计算方法 |
| 6.2.1 不同区域模型耦合算法 |
| 6.2.2 控制方程和湍流模型 |
| 6.2.3 控制方程离散格式 |
| 6.2.4 泵工况断电过渡过程算法实现 |
| 6.3 计算结果与理论分析 |
| 6.3.1 数值模拟结果与模型试验数据对比 |
| 6.3.2 外特性变化规律分析 |
| 6.3.3 测点压强波动变化特性分析 |
| 6.3.4 内部流场演变规律分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 论文总结与展望 |
| 7.1 论文主要研究工作总结 |
| 7.2 论文主要创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
