大水头变幅工况下混流式水轮机尾水管水压力脉动分析

该文分析了在水头变幅较大的工况下混流式水轮机尾水管压力脉动与转轮出口环量及单位参数之间的关系。以三峡水电站水轮机运行工况为模拟条件进行了混流式水轮机尾水管压力脉动试验研究。研究结果表明 ,适当选定混流式水轮机额定参数对减轻尾水管水压力脉动是十分有效的。图 4表 2参 7     

水轮机调节系统的混沌现象分析及控制

为深入研究水轮机调节系统的非线性动力学特征,分析刚性水击时水轮机调节系统非线性模型的复杂动力学特征,包括相轨迹图、Lyapunov指数和庞加莱映射图,这些特征加深了对其的认识,同时也证明该水轮机调节系统中含有混沌吸引子.为消除系统的混沌态,基于一种滑模变结构控制方法的数学分析论证推导,将处于混沌态的水轮机调节系统先后控制到任意固定点和任意周期轨道,并用MATLAB模拟验证其有效性.结果表明:该方法能够使系统严格地跟踪参考轨道,且具有过渡时间短、过渡平稳的优点,同时也为相关水轮机调节系统混沌态的有效控制提供了借鉴.     

混流式和轴流定桨式水轮机的动态特性

重点论述了混流式和轴流定桨式水轮机的动态特性。文中首先给出了水轮机调节系统的一种新稳定域图,应用该图分析了调速器和调节对象参数对稳定域的影响。业已证明,Hovey和S.Hagihara所研究的稳定域图仅是本文当e_n=0和理想水轮机条件下新稳定域图的一不特例。文中讨论了调速器参数对调节品质的影响,研究了几种真实水轮机的动态特性,并给出了三种典型水轮机的最优运行区。     

长隧洞水力发电系统水机电耦联暂态分析北大核心CSCD

本文研究了长隧洞单机单管水力发电系统在水机电耦联条件下的建模及暂态分析方法。隧洞动态用传统的刚性水击理论描述,调压井作为连接隧洞和压力钢管的动态储能元件建模,压力钢管动态采用较为复杂的耦合水击4-方程模型描述。通过耦合水击的结合部耦合机制实现引水系统与水轮机系统的耦联,使用调速器控制方程和一阶发电机模型实现水轮机系统与电力系统的耦联。在此基础上建立了带长隧洞调压井引水系统水电站的水机电耦联非线性模型,提出了求解基于拉氏变换形成的状态方程的暂态耦联分析方法。算例表明,提出的理论模型和计算方法能较好地反映水力发电系统暂态过程中各子系统间的耦合动力学效应,并能有效预测暂态过程中各系统的参数变化量及变化规律。     

考虑饱和非线性环节的水轮机调节系统的分叉分析

为了深入地探索水轮机调节系统的非线性动力学特性,在小波动情况下考虑了水轮机调节系统的饱和非线性环节,建立了一个便于运用非线性分叉理论进行分析处理的微分方程组模型,利用该模型分析了PI型水轮机调节系统中的非线性动力学行为,得到系统存在Hopf分叉的条件及其分叉方向,给出系统保持稳定时调节器参数之间应满足的关系,通过计算仿真了分叉点两侧系统稳定性的变化情况,验证了理论分析的结果,表明使分叉参数远离分叉点将有利于系统较快地收敛到平衡点。     

长隧洞水力发电系统水机电耦联暂态分析

本文研究了长隧洞单机单管水力发电系统在水机电耦联条件下的建模及暂态分析方法。隧洞动态用传统的刚性水击理论描述,调压井作为连接隧洞和压力钢管的动态储能元件建模,压力钢管动态采用较为复杂的耦合水击4-方程模型描述。通过耦合水击的结合部耦合机制实现引水系统与水轮机系统的耦联,使用调速器控制方程和一阶发电机模型实现水轮机系统与电力系统的耦联。在此基础上建立了带长隧洞调压井引水系统水电站的水机电耦联非线性模型,提出了求解基于拉氏变换形成的状态方程的暂态耦联分析方法。算例表明,提出的理论模型和计算方法能较好地反映水力发电系统暂态过程中各子系统间的耦合动力学效应,并能有效预测暂态过程中各系统的参数变化量及变化规律。     

混流式水轮机组的模糊滑模控制

针对水轮机常规PID调速器不能有效利用调节系统内部信息的缺点,在分析水轮机调节系统数学物理模型的基础上,采用基于模糊规则的滑动模态控制器,并对某一水电站的混流式水轮机组调速模型进行MATALB仿真.证明了模糊滑模控制方法在此种水轮机调速控制方面的可行性以及良好的鲁棒性.     

水轮机水门、励磁与电气制动系统非线性综合控制

针对混流式水轮机水门、励磁及电阻制动控制系统非线性时变、非最小相位的特性,建立了动态扩展的综合控制系统微分代数模型,采用微分代数多指标非线性控制方法求取反馈解耦控制律。通过哈特曼-格鲁勃曼定理,适当选择输出函数参数矩阵配置闭环控制系统特征根来使非线性系统渐近稳定,将扰动解耦,从而使系统得到优良控制性能。仿真结果表明该控制模型能很好地协调水轮机系统的动、静态性能,增强其抗强干扰的能力,有效地提高水电站输电系统的静态和暂态稳定性。     

混流式水轮机压力脉动与振动稳定性研究进展

混流式水轮机水力振动是影响水电站安全稳定运行的关键问题之一,研究混流式水轮机不稳定流诱发的压力脉动和振动问题,对于提高机组和水电站的运行稳定性有着十分重要的意义.本文着重介绍了水轮机压力脉动与水力稳定性模型试验、水轮机压力脉动与振动数值模拟以及水轮机转轮动应力与叶片裂纹研究方面的最新成果.在总结、分析现有研究成果的基础上,提出了混流式水轮机压力脉动和振动稳定性领域需要进一步研究的问题.     

基于集合论估计的水轮机调速建模

研究水轮机调节系统的仿真对于水轮机自身系统运行的安全稳定具有重要的意义。由于水轮机本身的非线性,搭建精确的水轮机调速系统模型需要对水轮机中参数的精确辨识。针对水轮机机组中参数辨识结果可信性进行研究,引入了集合论估计的思想,指出模型可明确系统真实状态和辨识结果的关系,利用了先验知识等一系统数据,辨识出离散点,以提升估计结果的可信性。针对水轮机模型在传统BPA可靠性不足的特点,搭建了二阶轴流转桨式水轮机模型,保证了模型的可应用性以及参数辨识结果的可靠性。