【摘要】：水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)由水力、電氣和機械模塊構(gòu)成,作為經(jīng)典的非線性動力系統(tǒng),具有豐富的動力學(xué)特性,其結(jié)構(gòu)和控制過程比較復(fù)雜,水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行直接決定了整個水電機組安全穩(wěn)定,因此,優(yōu)化水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的算法,使用新材料、新技術(shù)對保障電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定和提高水電機組系統(tǒng)穩(wěn)定是近年來研究的熱點,具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文基于不同的實際需求,建立了三個不同的水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)模型,并以此為研究點,根據(jù)非線性動力學(xué)的基本理論和科學(xué)分析方法,如Hopf分岔理論、中心流形定理、Routh-Hurwitz判據(jù)、數(shù)值模擬等,重點分析了參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性和Hopf分岔的影響,論文的主要內(nèi)容如下:1.簡要介紹了水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)展過程和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,提出了我們選題的目的和意義,給出了穩(wěn)定性、高維Hopf分岔、中心流形、數(shù)值仿真等定義和理論。2.對于槽渠供應(yīng)水電站進行分析,在忽略引水管道系統(tǒng)彈性作用下,假設(shè)引水管道較短,使用剛性模型構(gòu)建了六維直管緩沖槽水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的狀態(tài)方程,通過理論和數(shù)值模擬方法研究了該系統(tǒng)的非線性動力學(xué)特性。3.考慮一個四維的單機單管水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng),由于系統(tǒng)引水環(huán)節(jié)有粘性介質(zhì)的存在,而且在時間、空間上有記憶性和非局部性,所以引入了分數(shù)階微積分的理論分析該模型,基于分數(shù)階微積分的定義和數(shù)值解法,得到了一個正的有限Lyapunov函數(shù),利用Galois群理論,對系統(tǒng)穩(wěn)定性進行了分析。4.構(gòu)建了一個速度控制存在延遲和液壓私服系統(tǒng)相位延遲的PI型水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)模型,將該系統(tǒng)中的雙時滯項分了四類情況,分別研究了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和Hopf分岔,并給出確定分支周期解的穩(wěn)定性和Hopf分岔的方向的三個參數(shù),最后通過系統(tǒng)時間響應(yīng)圖、相軌跡等數(shù)值模擬方法分析了系統(tǒng)的動力學(xué)行為。
【圖文】：

水電站系統(tǒng)示意圖

直管緩沖槽水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的水力模型結(jié)構(gòu)圖
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O175

【參考文獻】

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本文編號：2555873