本文通過對水力發(fā)電機(jī)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析,得出當(dāng)前水力發(fā)電機(jī)組廣泛使用的變速恒頻技術(shù)能有效提高水力發(fā)電機(jī)組的效率,并建立了發(fā)電機(jī)組中調(diào)速器模型與水輪機(jī)的數(shù)學(xué)模型,對不同工況下水輪機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡要分析。

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圖1 水力發(fā)電機(jī)組微機(jī)調(diào)速器傳統(tǒng)函數(shù)圖

一般情況下，傳統(tǒng)水輪機(jī)組的轉(zhuǎn)速由調(diào)流器控制水輪機(jī)導(dǎo)葉調(diào)節(jié)，并且要和電網(wǎng)頻率的波動保持一致，其系統(tǒng)中的勵磁系統(tǒng)對水輪機(jī)組轉(zhuǎn)速的影響微乎其微。采用變速水輪機(jī)組能在一定程度上適應(yīng)異步工作的條件，通過控制相位的變化能有效地快速響應(yīng)有功功率的波動，達(dá)到同步條件的能力。表1為統(tǒng)計的世界上已經(jīng)....

圖2 水輪機(jī)三維實體模型

綜合上述各式得出水輪機(jī)的傳遞函數(shù)為：當(dāng)水電機(jī)組的引水系統(tǒng)為剛性水擊時，Gh(s)=-Tws，則水輪機(jī)的傳遞函數(shù)可以寫為：

圖3 水輪機(jī)傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)

式（15）所示為理想型水輪機(jī)數(shù)學(xué)模型，該數(shù)學(xué)模型能夠滿足水電機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)特性仿真的要求。由于式（15）所示的方程中含有一個正零點，因而可以得出水輪機(jī)是一個非最小的相位系統(tǒng)。3結(jié)語

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