适用于电力系统稳定分析的冲击式水轮机调节系统动态模型

为了研究冲击式水轮机接入电力系统的稳定性,建立了一种冲击式水轮机的数学模型。该模型包括考虑水轮机流量与机械功率非线性关系的水轮机解析非线性模型、引水系统弹性水击模型、喷针开度控制模型、折向器控制模型。仿真计算了其调节特性,与实测结果对比验证了所建立模型的有效性。结合云南电网的暂态过程仿真,分析了不同的冲击式水轮机及调速器模型对电力系统暂态稳定性的影响。结果表明,考虑水轮机流量与机械功率非线性关系和弹性引水系统水击的解析非线性水轮机模型能更有效模拟冲击式水轮机特性。     

模型水轮机轴向力测试方法

模型转轮和原型转轮的结构及密封部分难以满足力学和几何相似条件，在模型水轮机上所测得总的轴向力Fam不能简单地按相似比例关系直接转换到原型水轮机。本文主要介绍水轮机单位轴向力的测试、计算，从而作为原型水轮机设计依据。     

水轮机微机调速器PSD-BPA模型及应用

为给电力系统暂态稳定分析提供适用于水轮机微机调速器的PSD-BPA模型,依照水轮机微机调速器的典型结构,选用4.15版PSD-BPA暂态稳定程序提供的调节系统模型4(GM卡)和电液伺服系统模型(GA卡)分别代表其2个组成部分——微机调节器和机械液压系统,给出了2个模型中参数的意义及其获取方法,并利用某水轮机微机调速器参数进行了仿真,不同幅值频率阶跃扰动下的调速器响应均与实际一致,表明所构成的水轮机微机调速器模型环节考虑周全,参数与实际相应且易于获取,能够准确仿真电力系统暂态过程中实际调速器的工作。     

三峡电站水轮机模型蜗壳加工工艺

三峡电站水轮机模型蜗壳结构不同于传统的模型蜗壳，本文分析了该型蜗壳的加工难点，提出了新的加工工艺，为提高水轮机模型蜗壳的加工水平提供了经验。     

改进的水轮机非线性模型及其对电力系统仿真分析的影响

现有电力系统仿真软件通常采用理想模型模拟调速系统中水轮机动态行为,理想模型基于水轮机稳态方程在额定运行点线性化推导而得,难以适应电力系统不同工况不同故障下的仿真。基于水轮机广义基本方程式推导了改进的水轮机非线性模型,并通过锦屏一级电站机组一次调频实测数据验证了改进模型的准确性。该模型在保证简便的前提下,能有效提高水轮机模型的精度,适合在大型电力系统仿真中应用。为比较不同水轮机模型对于电力系统仿真的影响,以4机2区域系统为例进行了暂态仿真分析。结果表明,理想水轮机模型在分析电力系统暂态稳定和系统阻尼时仿真结果偏保守。     

水轮机详细模型对电力系统暂态稳定分析结果的影响

电力系统仿真研究中常采用简化的理想水轮机模型,水轮机详细模型对于电力系统暂态稳定分析结果的影响尚有待研究.文中介绍了水轮机的三种线性模型和三种非线性模型,包括基于全特性曲线的水轮机模型、水轮机内特性模型、水轮机简化解析非线性模型、基于模型综合特性曲线的水轮机线性化模型、基于水轮机内特性解析的线性化模型、理想水轮机模型.针对不同水轮机详细模型对电力系统暂态稳定分析结果的影响和适用范围进行了仿真比较分析.仿真结果表明不同的水轮机详细模型对电力系统暂态稳定分析结果的影响不大;电力系统的暂态过程对水力系统来说不一定是大扰动;不同的水轮机详细模型得出的电力系统中、长期暂态稳定仿真结果是不同的,因此在进行中、长期暂态稳定仿真分析时应采用水轮机详细模型.     

PSD-BPA程序内水轮机仿真模型的改进

为提高PSD-BPA暂态程序中水轮机仿真模型的仿真精度,给电力系统稳定计算提供更加精确的机组仿真模型,以水轮机线性化模型为基准,分析水轮机仿真模型仿真结果与实际相差较大的原因,并对模型进行改进,在水轮机力矩对开度传递系数处添加机组出力P与导叶开度Y的关系曲线模块(简称出力–开度模块),并在模型中添加偏差求取模块,形成改进的水轮机模型。对模型进行验证,仿真结果与实测曲线吻合度高,实时验证模型仿真结果是否符合标准,可大大提高水轮机仿真模型的仿真精度。     

基于Volterra模型盲辨识的水轮机转轮状态识别

为实现水轮机转轮状态及时有效地识别,运用基于模型的状态识别方法建立水轮机转轮模型,从而提取转轮不同状态下的特征,达到状态识别的目的。鉴于水轮机转轮模型的输入量非常复杂且不易测得的特点,假定水轮机转轮受到的不均匀力作为一个随机输入,利用水导轴承摆度作为输出,提出了基于Volterra模型盲辨识的水轮机转轮状态识别方法。利用在线监测系统中已有的水导轴承摆度数据作为输出,辨识出水轮机转轮Volterra时域模型。结合多维傅里叶变化,建立转轮的广义频率响应模型(generalized frequency response function,GFRF)。通过模型频域上的变化,分析转轮状态的变化。仿真实验和实例研究表明,Volterra模型盲辨识方法能够很好地反映原系统的频域特性,实现了水电机组转轮频域特征的良好提取,进而可采用该方法对水轮机转轮进行状态识别。     

吉林台一级水电站水轮机模型验收试验

介绍了新疆吉林台一级水电站水轮机模型验收试验情况，东方电机股份有限公司为新疆吉林台一级水电站提供的D333B模型水轮机性能基本满足合同规定要求。     

采用5孔毕托柱测量模型水轮机转轮：进出口断面流速分布的技术探讨

为了研究水轮机内部流动特性,达到改进设计,改善水轮机能量、气蚀特性的目的,目前,对模型转轮流速分布的测量已日益为国内外水轮机技术部门所重视。本文介绍了一种采用5孔毕托柱对反击式模型水轮机转轮进、出口断面进行流速分布测量及流量计算的方法;提出了根据上述计算流量与流量计所测流量之比,按线性对被测流速分布进行修正,使测量准确度得到提高,对测量的数据采集、实时处理程序也做了简要介绍。     

轴流式原型和模型水轮机的压力脉动相似性分析

本文利用RNG κ-epsilon湍流模型对轴流式原型和模型水轮机进行了全流道三维非定常湍流计算,预测原型和模型水轮机的压力脉动性能.在此基础上,本文通过对原型水轮机与模型水轮机压力脉动结果的比较,探讨两者在压力脉动性能方面可能存在的相似关系.结果表明,原型水轮机和模型水轮机的压力脉动具有相似的频率特征,但是振幅上并没有明确的相似规律可循.     

用于稳定计算的水轮机调速系统原动机模型

水轮机调速系统模型中,水轮机原动机（包括水轮机和过水系统）的强非线性对稳定计算结果有着重要影响。水轮机原动机的主要特点是强非线性以及水击,尤其在导叶开度大于50%的区间,在该区间范围内增大相同的导叶开度导致增加的功率小。通过水轮机原动机理论建模研究,并以现场试验修正理论模型,建立了适用于电力系统稳定计算的水轮机调速系统原动机模型,即“机组导叶开度与出力关系曲线加理想水轮机”的非线性模型;根据水轮机真机与模型机组的相似性,进一步提出了利用水轮机模型综合特性曲线和现场试验得出最大水头和最小水头下该曲线的方法,以满足电力系统稳定计算的不同需要。     

基于LabVIEW水轮机模型测试系统设计与试验

水轮机模型试验是水轮机水力研究重要组成部分。传统的水轮机模型试验台测试系统不但测量精度低,而且自动化程度低、操作复杂。为此,本文基于NI PXI平台,采用虚拟仪器LabVIEW软件开发了水轮机模型测试系统。首先介绍了水轮机模型试验台,进行了模型测试系统的硬、软件设计。并成功地应用于哈尔滨大电机研究水轮机模型试验台,实现了水轮机模型试验台的数据采集、数据管理、曲线拟合及绘制、生成报表、信号分析以及数据处理等工程。对实际运行效果进行分析,结果表明该系统具有精度高、运行稳定可靠、自动化程度高、人机界面友好以及操作简单等特点,具有重要的工程实践意义。     

三板溪电站水轮机模型验收试验

介绍了三板溪水电站水轮机转轮模型试验:第一部分为水轮机模型初步试验结果的复核试验;第二部分为能量、空化、飞逸及压力脉动等主要性能保证指标的验收试验,其内容包括效率试验、飞逸试验、空化试验、压力脉动试验、轴向水推力试验、蜗壳差压试验、成像观测试验及模型水轮机通流部件几何形状及尺寸检查测量等.     

适用于电力系统稳定计算的水轮机调速系统模型研究

为满足电力系统稳定性仿真计算的需要,需建立符合并网运行水电机组实际的水轮机调速系统模型,通过水轮机调速系统理论建模研究,并以试验修正理论模型,建立了符合并网运行机组实际的适用于电力系统稳定分析计算用的水轮机调速系统模型。     

瀑布沟电站模型水轮机设计

本文介绍了瀑布沟电站模型水轮机设计特点,并对模型水轮机质量提高进行了分析、探讨。     

丹江口电站水轮机增容改造模型转轮试验研究

本文主要介绍为丹江口电站水轮机增容改造而开展的水轮机模型转轮的试验研究工作。     

180MW混流式水轮机及引水系统仿真模型构建与应用

结合混流式水轮机及引水系统结构和工作特点,构建了更接近于真实系统的水轮机及引水系统仿真模型。将新模型应用于某180 MW水轮机调速系统参数测试工作中,辨识了水轮机及引水系统模型及调速系统参数,并进行了频率扰动下的仿真校核,验证了新模型参数的精确性、可靠性。     

基于水轮发电机综合非线性模型的调速器控制

为了提高大型水轮机组远距离输电的安全稳定性，在具有刚性水锤的一类水轮发电机的综合非线性模型的基础上，根据非线性微分几何控制理论，提出了新的调节输出设计法。该方法可以克服现有调速器非线性控制面临的零动态设计瓶颈，从而推导出调速器的一种新型非线性控制律——综合非线性调速器控制器（CNGC）。同时，论证了理想水轮机模型是该综合非线性模型在额定运行点线性化近似的结果。数字仿真实验表明，所提出的CNGC不但效果远好于常规控制律，而且优于现有的基于理想水轮机模型推导的非线性控制律（GNOPSS）。     

基于水轮发电机综合非线性模型的调速器控制

为了提高大型水轮机组远距离输电的安全稳定性,在具有刚性水锤的一类水轮发电机的综合非线性模型的基础上,根据非线性微分几何控制理论,提出了新的调节输出设计法。该方法可以克服现有调速器非线性控制面临的零动态设计瓶颈,从而推导出调速器的一种新型非线性控制律——综合非线性调速器控制器(CNGC)。同时,论证了理想水轮机模型是该综合非线性模型在额定运行点线性化近似的结果。数字仿真实验表明,所提出的CNGC不但效果远好于常规控制律,而且优于现有的基于理想水轮机模型推导的非线性控制律(GNOPSS)。