針對水輪機(jī)非線性特性,采用Hopf分岔理論研究了水電站調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性。即建立了考慮水輪機(jī)非線性特性的水電站調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,基于Hopf分岔和臨界穩(wěn)定判據(jù)分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,通過對比分析揭示了水輪機(jī)非線性特性對調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用機(jī)理。結(jié)果表明,考慮水輪機(jī)非線性特性的水電站調(diào)速系統(tǒng)Hopf分岔是超臨界的,系統(tǒng)的穩(wěn)定域位于分岔線下方。水輪機(jī)非線性特性對調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)品質(zhì)的影響由水頭非線性和轉(zhuǎn)速非線性兩種因素引起,水頭非線性起主要作用,轉(zhuǎn)速非線性幾乎無影響。減負(fù)荷工況下水頭非線性對系統(tǒng)穩(wěn)定性有利,系統(tǒng)具有較好的調(diào)節(jié)品質(zhì);增負(fù)荷工況則相反。 

【文章來源】：水電能源科學(xué). 2020,38(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

mg取-0.1、0.1時模型調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定域和x動態(tài)響應(yīng)過程

依據(jù)上述分析，以某水電站為例進(jìn)行調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性分析。采用的水電站基本資料為：H0=45.45m,Q0=97.70m3/s,TwP0=2.66s,eg=0,Ta=9.94s,eh0=1.72、ex0=-1.07、ey0=0.77、eqh0=0.72、eqx0=-0.29、eqy0=0.82,mg=-0.10。計(jì)算并繪制得到的分岔線及其對應(yīng)的橫截系數(shù)σ′μ（c）的取值分別見圖1、2。圖2 水電站調(diào)速系統(tǒng)對應(yīng)所有分岔點(diǎn)的σ′（μc)

圖1 水電站調(diào)速系統(tǒng)的分岔線、穩(wěn)定域與不穩(wěn)定域由圖1可知，分岔線是一條光滑的曲線。由圖2可知，對于所有的分岔點(diǎn)，均有σ′μc()>0，所以系統(tǒng)出現(xiàn)的Hopf分岔是超臨界的。故對于一個Kp，當(dāng)μ<μc，即Ki<Ki*時，系統(tǒng)的平衡點(diǎn)為穩(wěn)定的焦點(diǎn)，反之系統(tǒng)是不穩(wěn)定的；從而可以確定穩(wěn)定域位于分岔線的下方，另一方則為不穩(wěn)定域，見圖1。


本文編號：3023247