本文關(guān)鍵詞：木扎提三級水電站水力過渡過程分析研究

  更多相關(guān)文章： 水電站過渡過程 特征線法 simulink仿真 導(dǎo)葉關(guān)閉時間 調(diào)壓室

【摘要】：水電站水力過渡過程,指的是過水系統(tǒng)中的水流從一個穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另外一個穩(wěn)定狀態(tài)的過程。在某一外擾下,水力發(fā)電機組可能發(fā)生啟動、停機、甩負(fù)荷等過程。這會導(dǎo)致機組轉(zhuǎn)速急劇變化并引起引水管道中的壓力升高,會對水電站的引水系統(tǒng)和機組產(chǎn)生破壞。水力過渡過程計算在水電站設(shè)計過程中具有舉足輕重的作用,與水電站運行的安全性和可靠性密切相關(guān)。水電站水力過渡過程計算的合理性,將關(guān)系到水電站引水系統(tǒng)的設(shè)計并決定了水電站的安全運行和供電的質(zhì)量。本文以木扎提三級水電站引水系統(tǒng)為研究背景,根據(jù)特征線法,運用MATLAB中的Simulink工具箱建立水電站水力過渡過程仿真計算模型并進行仿真分析。對木扎提三級水電站的大、小波動過渡過程進行計算機仿真模擬研究。本文研究得到的成果主要有以下幾點:(1)在水輪機導(dǎo)葉最優(yōu)關(guān)閉時間的選擇中,針對甩負(fù)荷工況,分別對不同的導(dǎo)葉關(guān)閉時間進行仿真計算。對仿真數(shù)據(jù)進行擬合分析,得到轉(zhuǎn)速上升率和蝸殼進口壓力隨時間的擬合曲線,選取木扎提三級水電站合理的導(dǎo)葉關(guān)閉時間為8秒。(2)采用加大調(diào)壓室上部截面面積的方法,通過計算采用不同調(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,越能夠滿足控制要求。選擇既滿足要求開挖量又小的方案,經(jīng)過比較,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)荷水力過渡過程會導(dǎo)致水輪機組轉(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。上游為死水位的時候不能滿足4臺機組共同發(fā)電,其他工況下得到的調(diào)壓室水位、轉(zhuǎn)速上升率、蝸殼進口壓力等參數(shù)均在控制范圍之內(nèi)。小波動情況下水電站的引水系統(tǒng)和水輪機小波動符合規(guī)范要求。水力干擾情況下,調(diào)壓室波動過程均是收斂的,滿足水電站水力過渡過程計算控制要求。水力過渡過程仿真計算的結(jié)果表明,利用MATLAB對水電站水力過渡過程進行模擬仿真具有參數(shù)值改變簡單、完成一次仿真試驗時間短等特點。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】：水電站過渡過程 特征線法 simulink仿真 導(dǎo)葉關(guān)閉時間 調(diào)壓室
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV135
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 引言11
• 1.2 研究過渡過程的意義與目的11-12
• 1.3 水力過渡過程研究的現(xiàn)狀12-15
• 1.4 本文研究的對象及主要內(nèi)容15-16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第二章 過渡過程計算的基本理論17-25
• 2.1 大波動過渡過程的計算理論與計算方法17-23
• 2.1.1 有壓管道非恒定流數(shù)學(xué)計算模型和特征線法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 水輪機模型23
• 2.1.5 機組轉(zhuǎn)動方程23
• 2.2 小波動水力過渡過程計算理論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 計算參數(shù)26-30
• 3.2.1 管道參數(shù)計算26-30
• 3.3 過渡過程計算控制要求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 大波動仿真模型的建立37-42
• 4.8 本章小結(jié)42-43
• 第五章 水力過渡過程計算43-83
• 5.1 大波動計算43-72
• 5.1.1 導(dǎo)葉關(guān)閉時間對大波動水力過渡過程的影響43-48
• 5.1.2 大波動計算工況48-49
• 5.1.3 調(diào)壓室的調(diào)整49-57
• 5.1.4 大波動計算結(jié)果57-72
• 5.2 小波動穩(wěn)定計算72-79
• 5.2.1 小波動過程計算工況72-73
• 5.2.2 小波動調(diào)速器參數(shù)整定73
• 5.2.3 小波動計算與分析73-79
• 5.3 水力干擾計算79-82
• 5.3.1 計算參數(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86-90
• 作者簡介90
• 發(fā)表論文和參加科研情況90-92

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐武林;王煜;;引水式電站過渡過程研究[J];能源研究與信息;2013年03期

2 孫美鳳;王佳;;基于MATLAB的水力過渡過程數(shù)字仿真[J];人民長江;2013年17期

3 樊紅剛;崔赫辰;陳乃祥;;導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律非線性評價函數(shù)及多工況優(yōu)化[J];排灌機械工程學(xué)報;2013年03期

4 趙金;張健;張艷華;;中小型長引水式電站調(diào)節(jié)保證措施的分析研究[J];中國農(nóng)村水利水電;2012年06期

5 范瑩;白華清;鐘坤平;;多起伏重力流輸水管道水錘防護數(shù)值模擬[J];西南給排水;2011年06期

6 劉曉麗;鄭源;高亞楠;;抽水蓄能電站可逆機組導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律探析[J];水電能源科學(xué);2011年06期

7 王建鵬;林毅;李禎;;用特征曲線法求解線性偏微分方程[J];科技資訊;2010年04期

8 李樹慧;蔡懷森;;淺析水擊理論的發(fā)展及現(xiàn)狀[J];科技信息;2010年03期

9 王煜;田斌;;遺傳算法在水輪機非固定模式導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律中的應(yīng)用[J];大電機技術(shù);2009年04期

10 陳廣志;程榮蘭;;基于MATLAB與VC++的水輪機綜合特性曲線處理系統(tǒng)研究[J];水利科技與經(jīng)濟;2009年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 王博;水力過渡計算數(shù)學(xué)模型及其水錘計算精度問題分析[D];長安大學(xué);2013年

2 劉麗民;水電站水力過渡過程數(shù)字仿真[D];華中科技大學(xué);2013年

3 范偉源;基于MATLAB的水電站過渡過程仿真分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2012年

4 王元勇;水電站過渡過程數(shù)字仿真研究[D];華中科技大學(xué);2012年

5 穆祥鵬;長距離輸水系統(tǒng)的過渡過程數(shù)值計算及水力特性研究[D];天津大學(xué);2004年

6 王丹;導(dǎo)葉啟閉規(guī)律及水輪機特性曲線對水電站過渡過程的影響研究[D];武漢大學(xué);2004年

7 孫美鳳;高水頭引水式水電站機組之間干擾問題研究[D];河海大學(xué);2003年

，

本文編號：650009