機-電耦聯(lián)條件下水力發(fā)電系統(tǒng)暫態(tài)分析

【摘要】：本文研究了水電站引水、水輪發(fā)電以及調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)(水-機-電系統(tǒng))的耦聯(lián)建模及暫態(tài)分析方法。在水-機-電系統(tǒng)耦聯(lián)框架下,首先基于耦合水擊理論的4-方程模型,利用其結(jié)合部耦合機制,通過壓力鋼管與水輪機活動導葉的結(jié)合部耦合連接水輪機系統(tǒng),導出了引水系統(tǒng)與水輪機系統(tǒng)的耦聯(lián)模型。其次,將水輪機模型綜合特性曲線轉(zhuǎn)化成對應不同開度的插值特性曲線,結(jié)合一階發(fā)電機模型和調(diào)速器控制方程,導出了水輪機系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的耦聯(lián)關(guān)系,從而建立了單機單管無調(diào)壓井水力發(fā)電系統(tǒng)水-機-電耦聯(lián)非線性模型及其求解方法,實現(xiàn)了具有不同物理屬性的力學系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)耦聯(lián)的暫態(tài)分析。數(shù)值算例表明,提出的模型和計算方法能反映水力發(fā)電系統(tǒng)暫態(tài)過程與電力負荷擾動的動力學機制,可較好地響應來自電力系統(tǒng)的功率擾動,并有效預測暫態(tài)過程中各系統(tǒng)的參數(shù)變化規(guī)律。 【作者單位】： 昆明理工大學建筑工程學院;
【關(guān)鍵詞】： 水電站 水輪機 水力系統(tǒng) 水-機-電耦聯(lián) 暫態(tài)過程
【基金】：國家自然科學基金重點項目(50839003);國家自然科學基金項目(51179079,51279071) 教育部博士點基金(優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域)項目(20135314130002)
【分類號】：TV734;TM711
【正文快照】： 1研究背景引水系統(tǒng)、水輪發(fā)電系統(tǒng)以及調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)是水電站的3個重要組成部分,各系統(tǒng)間雖具有不同的物理屬性和參數(shù)變量,但相互通過內(nèi)部參數(shù)的耦聯(lián)機制形成了一個完整的水-機-電系統(tǒng),其中任何一個子系統(tǒng)受到擾動,所產(chǎn)生的暫態(tài)效應均可通過系統(tǒng)內(nèi)部的耦聯(lián)機制影響全局。然而,

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