本文關(guān)鍵詞：木扎提三級(jí)水電站水力過(guò)渡過(guò)程分析研究

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【摘要】：水電站水力過(guò)渡過(guò)程,指的是過(guò)水系統(tǒng)中的水流從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另外一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)程。在某一外擾下,水力發(fā)電機(jī)組可能發(fā)生啟動(dòng)、停機(jī)、甩負(fù)荷等過(guò)程。這會(huì)導(dǎo)致機(jī)組轉(zhuǎn)速急劇變化并引起引水管道中的壓力升高,會(huì)對(duì)水電站的引水系統(tǒng)和機(jī)組產(chǎn)生破壞。水力過(guò)渡過(guò)程計(jì)算在水電站設(shè)計(jì)過(guò)程中具有舉足輕重的作用,與水電站運(yùn)行的安全性和可靠性密切相關(guān)。水電站水力過(guò)渡過(guò)程計(jì)算的合理性,將關(guān)系到水電站引水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并決定了水電站的安全運(yùn)行和供電的質(zhì)量。本文以木扎提三級(jí)水電站引水系統(tǒng)為研究背景,根據(jù)特征線法,運(yùn)用MATLAB中的Simulink工具箱建立水電站水力過(guò)渡過(guò)程仿真計(jì)算模型并進(jìn)行仿真分析。對(duì)木扎提三級(jí)水電站的大、小波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真模擬研究。本文研究得到的成果主要有以下幾點(diǎn):(1)在水輪機(jī)導(dǎo)葉最優(yōu)關(guān)閉時(shí)間的選擇中,針對(duì)甩負(fù)荷工況,分別對(duì)不同的導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行仿真計(jì)算。對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析,得到轉(zhuǎn)速上升率和蝸殼進(jìn)口壓力隨時(shí)間的擬合曲線,選取木扎提三級(jí)水電站合理的導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間為8秒。(2)采用加大調(diào)壓室上部截面面積的方法,通過(guò)計(jì)算采用不同調(diào)壓室上部截面面積的涌浪水位情況,得到調(diào)壓室上部截面面積越大,調(diào)壓室上部截面面積改變高程越低,調(diào)壓室的最高涌浪水位越低,越能夠滿(mǎn)足控制要求。選擇既滿(mǎn)足要求開(kāi)挖量又小的方案,經(jīng)過(guò)比較,最后選擇在高程2172.00m之上增加調(diào)壓室上部截面半徑為11m的調(diào)整方案。(3)甩負(fù)荷和減負(fù)荷水力過(guò)渡過(guò)程會(huì)導(dǎo)致水輪機(jī)組轉(zhuǎn)速快速上升和系統(tǒng)水壓大幅升高等參數(shù)的劇烈變化。上游為死水位的時(shí)候不能滿(mǎn)足4臺(tái)機(jī)組共同發(fā)電,其他工況下得到的調(diào)壓室水位、轉(zhuǎn)速上升率、蝸殼進(jìn)口壓力等參數(shù)均在控制范圍之內(nèi)。小波動(dòng)情況下水電站的引水系統(tǒng)和水輪機(jī)小波動(dòng)符合規(guī)范要求。水力干擾情況下,調(diào)壓室波動(dòng)過(guò)程均是收斂的,滿(mǎn)足水電站水力過(guò)渡過(guò)程計(jì)算控制要求。水力過(guò)渡過(guò)程仿真計(jì)算的結(jié)果表明,利用MATLAB對(duì)水電站水力過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行模擬仿真具有參數(shù)值改變簡(jiǎn)單、完成一次仿真試驗(yàn)時(shí)間短等特點(diǎn)。這種方法可以解決水電站調(diào)節(jié)系統(tǒng)物理模型建造、參數(shù)改變困難的情況,是高效的研究方法。
【關(guān)鍵詞】：水電站過(guò)渡過(guò)程 特征線法 simulink仿真 導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間 調(diào)壓室
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TV135
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 引言11
• 1.2 研究過(guò)渡過(guò)程的意義與目的11-12
• 1.3 水力過(guò)渡過(guò)程研究的現(xiàn)狀12-15
• 1.4 本文研究的對(duì)象及主要內(nèi)容15-16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第二章 過(guò)渡過(guò)程計(jì)算的基本理論17-25
• 2.1 大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程的計(jì)算理論與計(jì)算方法17-23
• 2.1.1 有壓管道非恒定流數(shù)學(xué)計(jì)算模型和特征線法17-19
• 2.1.2 調(diào)壓室方程19-21
• 2.1.3 邊界條件21-23
• 2.1.4 水輪機(jī)模型23
• 2.1.5 機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)方程23
• 2.2 小波動(dòng)水力過(guò)渡過(guò)程計(jì)算理論23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第三章 工程概況25-32
• 3.1 工程概況25-26
• 3.2 計(jì)算參數(shù)26-30
• 3.2.1 管道參數(shù)計(jì)算26-30
• 3.3 過(guò)渡過(guò)程計(jì)算控制要求30-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第四章 仿真模型的建立32-43
• 4.1 MATLAB/Simulink介紹32
• 4.2 管道仿真模型的建立32-33
• 4.3 調(diào)壓室仿真模型的建立33-34
• 4.4 機(jī)組仿真模型的建立34-36
• 4.5 串聯(lián)管道連接仿真模型的建立36-37
• 4.6 三岔管道連接仿真模型的建立37
• 4.7 大波動(dòng)仿真模型的建立37-42
• 4.8 本章小結(jié)42-43
• 第五章 水力過(guò)渡過(guò)程計(jì)算43-83
• 5.1 大波動(dòng)計(jì)算43-72
• 5.1.1 導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間對(duì)大波動(dòng)水力過(guò)渡過(guò)程的影響43-48
• 5.1.2 大波動(dòng)計(jì)算工況48-49
• 5.1.3 調(diào)壓室的調(diào)整49-57
• 5.1.4 大波動(dòng)計(jì)算結(jié)果57-72
• 5.2 小波動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算72-79
• 5.2.1 小波動(dòng)過(guò)程計(jì)算工況72-73
• 5.2.2 小波動(dòng)調(diào)速器參數(shù)整定73
• 5.2.3 小波動(dòng)計(jì)算與分析73-79
• 5.3 水力干擾計(jì)算79-82
• 5.3.1 計(jì)算參數(shù)及內(nèi)容79
• 5.3.2 水力干擾工況79
• 5.3.3 水力干擾計(jì)算結(jié)果與分析79-82
• 5.4 本章小結(jié)82-83
• 結(jié)論與展望83-85
• 致謝85-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 作者簡(jiǎn)介90
• 發(fā)表論文和參加科研情況90-92

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：650009