水电站甩负荷大波动过渡过程模拟

本文针对南方某大型水电站,进行水力机组甩负荷大波动过渡过程模拟。在计算软件Matlab的支持下,模拟出了压力变化曲线和转速变化曲线,继而得出引水系统最大压力升高和蜗壳末端最大转速升高。通过电站实测数据与模拟结果之间的对比,验证二者之间的一致性,这种模拟和对比结果也可以为同类型水电站的调节保证计算和稳定性分析提供一定的参考。     

碧口电站压力引水系统非恒定流的分析与计算

本文对碧口水电站压力引水系统的非恒定流情况进行了分析计算,同时得出了引水系统指定断面的压力变化过程;水轮发电机组的转速变化过程;调压井的水位波动过程及相应的最大最小值.在整个计算过程中假设较少,并由计算结果与实测结果对比可知,引水系统整个边界条件的处理较合理,尤其是水轮机边界,考虑了混流式水轮机的特性及实际关闭规律,这样所得的计算结果就更符合实际情况.     

不同类型调压室非恒定流联合分析的比较

对常用二种类型调压室引水系统的非恒定流进行计算，同时得出了每种类型指定断面的压力；水轮发电机组的转速变化；调压室水位波动过程，最后进行了定性分析比较。     

含引水和尾水明渠输水的水电站过渡过程分析

鉴于无压明渠的水力特性直接影响含明渠引水式水电站的过渡过程和运行控制,结合有压输水系统的特征线法,采用明渠瞬变流分析的特征隐式格式和相应的边界条件,构建含非自动调节引水明渠、压力前池、尾水池和尾水明渠的引水式水电站的过渡过程分析模型,研究了明渠流水力特性对水电站过渡过程和稳定性的影响。结果表明,在大波动过渡过程中,明渠流水力特性对机组蜗壳进口内水压力和转速极值的影响很小,而尾水渠水力特性及尾水池最低涌波水位决定了尾水管进口的最小内水压力;考虑明渠瞬变流特性的影响,水力干扰下受扰机组的调节品质变化较为明显,而水力-机械系统小波动调节品质变化较小。     

中小型水电站调节保证措施研究

结合某水电站输水系统布置与水力过渡过程计算结果,为满足调节保证计算要求,采用在水轮机蜗壳进口处设置调压阀降低引水管道的水锤压力与机组转速最大上升值,同时对调压阀直径的选择与启闭规律的确定及选用调压阀可能出现的问题进行了分析,其结果可供中小型水电站借鉴.     

中小型引水式水电站调压阀尺寸优化

为保证工程安全并降低造价,中小型引水式水电站多采用调压阀作为调节保证措施,调压阀直径的确定不仅直接影响工程投资,且涉及到系统的平压效果。通过分析不同运行工况、水道系统最大压力上升值、机组转速上升率、事故甩负荷导叶关闭时间等多种因素对调压阀直径的影响,提出了合理的调压阀直径选取需满足的原则,并结合某电站调压阀直径的优化计算,验证了理论分析提出的原则。     

水轮发电机组甩负荷过渡过程的安全控制

对水轮发电机组甩负荷过渡过程运行工况、水压力变化值、转速变化值等进行了分析，对一般中低水头但引水系统较长水电站，提出用减压阀取代调压井的安全措施以及导水机构两段关闭规律的简化计算。     

调压室连接管尺寸对水位波动和水击压力的影响分析

由于调压室涌浪和水击压力受连接管尺寸影响较大,针对水库—调压室—阀门引水系统,推导了计入连接管长度与直径情况下阀门瞬间关闭时调压室波动的解析公式,利用特征线法计入斜坡项进行数值计算,验证了公式推导结果,并分析了不同连接管长度和直径下调压室水位波动幅值、周期和阀门端水击压力上升值的变化规律。对比分析结果表明,在管径较小时调压室涌浪相对值随连接管长度变化较快;连接管长一定时,阀门端水击压力在某一管径比下上升较快,应加以重视。     

有机朗肯循环向心透平变工况特性与调节方式研究

有机朗肯循环透平在变工况下的调节特性对系统的高效运行有重要意义。基于循环优化参数,设计了应用于低温热源的有机工质向心透平,探讨了向心透平的性能随进口压力和转速的变化规律,并研究了透平进口压力、出口背压和工质质量流量变化时不同调节方式对透平性能的影响。结果表明:当透平进口压力或出口背压变化时,转速调节能使透平的效率更高;当工质质量流量变化时,部分进气调节的调节性能更好。     

可调二级增压柴油机瞬态加载性能的试验

对柴油机用可调二级增压系统进行了瞬态加载试验研究,建立了可调二级增压系统的柴油机瞬态试验系统,通过全工况范围内的稳态试验进行了可调二级增压旁通阀调节规律分析研究.基于稳态的旁通阀调节规律确定了瞬态加载过程的试验方法,进行了3条转速线上的瞬态定转速加载性能试验.试验结果表明:较低转速高负荷时应关闭涡轮旁通阀来改善燃烧,相应瞬态过程中在低负荷时也应关闭旁通阀来避免增压压力上升缓慢和排放性能差等问题.针对较高转速提出了一种修正调节规律,从而有效地提高了增压系统对柴油机加载过程的响应特性,同时也改善了烟度排放.     

基于凝结水节流调节的供热机组快速变负荷性能研究

为了促进电网消纳波动性强的可再生能源电力,需要提升供热机组的快速变负荷性能。以汽水分布矩阵方程为基础建立供热机组凝结水节流快速变负荷的静态模型,计算凝结水节流方案的负荷变化比例;在除氧器安全运行前提下,计算凝结水节流方案的可持续时间;并以某350MW供热机组为例进行实例分析。结果表明:采用凝结水节流可有效提高供热机组负荷调节速率,且机组发电负荷越大,凝结水节流的变负荷性能越强;滑压运行时凝结水节流变负荷性能优于定压运行;增加供热抽汽流量会减弱凝结水节流变负荷性能。     

一洞三机式抽水蓄能机组发电工况甩负荷试验分析

为验证某一洞三机式抽水蓄能机组选型设计的安全性及调节保证计算的可靠性,分别进行一洞一机/两机/三机发电工况甩负荷试验。详细介绍了甩负荷试验注意事项、试验方法及测点布置,对甩负荷过程中的转速、水流压力及机组稳定性等试验数据进行分析,发现各种甩负荷工况下的最大转速、蜗壳最大水压及尾水进口真空度等关键指标均满足设计要求,转速上升率、蜗壳进口/末端压力上升率及机组振动摆度等指标均随甩负荷的工况负荷或机组台数的增加而变大。对比过渡过程中关键技术参数的现场实测数据与仿真计算结果可知,两者吻合度较高。研究成果为后续抽水蓄能电站水工布置、机组选型及其过渡过程优化设计提供了参考。     

用于深度调峰机组的系列长叶片开发与应用

为了保证深度调峰机组长期运行的安全性,以哈尔滨汽轮机厂有限责任公司(HTC)200～600 MW等级主力机型的低压末两级长叶片为研究对象,通过对叶片结构的优化设计,在尽可能降低改造成本的前提下,研制了适用于深度调峰机组的系列新型低压长叶片。制定了哈汽公司不同功率等级主力机型深度调峰工况下的叶片改造方案,以应对调峰工况的主要风险。     

基于零号高压加热器的一次调频技术研究及应用

电力新常态下火电机组应对一次调频考核的难度日益加大,不得不以牺牲运行经济性的代价来提升机组一次调频性能。为此,利用机组配置的零号高压加热器,研究零号高加参与机组的一次调频可行性,提出了零号高加参与调频的控制技术,有效改善了电网低频时一次调频加负荷性能,达到了经济性运行与满足涉网性能的有效统一,也为同类型机组提高调频性能提供了一种新的方法。     

大型抽水蓄能机组一次调频性能优化

为提高抽水蓄能机组一次调频能力、改善机组运行品质、提高电能质量,通过数学建模仿真研究和现场实际运行试验相结合,对机组进行一次调频试验,并采用Cohen-Coon法优化调节参数,考察机组在不同调节参数下运行时的一次调频响应特性。结果表明,优化后的参数使蓄能机组在一次调频时的调节性能和响应特性得到了较大改善,系统响应速度明显加快,性能指标更优。     

小水电增效扩容改造过渡过程调节保证建模仿真分析

为掌握水轮机调节特性并优选调节保证措施,基于有压输水系统瞬变流特征线求解法,联合Matlab仿真模型库,构建机组甩负荷过渡过程数字仿真模型,对蜗壳末端压力上升值和机组转速上升率进行数值模拟。仿真结果表明,增设调压阀可有效约束水压和转速上升趋势,改善机组过渡过程调节条件,实现与导叶的协联启闭。建立的非线性数字仿真模型,经学习训练生成能反映机组过渡过程调节特性的瞬变值及波动曲线,可为机组调节保证设计及控制决策提供数据支撑。     

调压室对尾水隧洞明满流水力过渡过程影响研究

水电站水力过渡过程计算中,明满流现象一直是仿真模拟的难点。针对某大型水电站发生过渡过程时尾水隧洞中出现的明满流现象,采用数值模拟方法,研究了设置尾水调压室后,尾水隧洞明满流过程对机组尾水管进口最小压力及机组一次调频性能的影响。结果表明,尾水调压室可在一定程度上削减明满流对机组运行的干扰,同时尾水洞中的明满流又可减少调压室水位波动幅值,二者的合理搭配改善了尾水系统过渡过程品质,可为发生眀满流现象的水电站尾水系统设计提供借鉴。     

水泵机组增设惯性飞轮与电动机起动转矩复核

高扬程电泵站的水锤压力削减和倒转转速的控制,除目前的传统方法外,在泵组上增设惯性飞轮,增加GD2值,也许是一种好办法.本文粗浅地从三个方面讨论泵组增设惯性飞轮后的相关问题,即控制关闭时间计算;泵组电动机起动转矩核算;惯性飞轮尺寸计算确定.     

谈谈提高抽油机系统效率的几点体会

针对抽油机的特殊工况,分析了近几年国内在抽油机上应用的各类节能产品的特点,指出了影响抽油机系统效率的最主要因素;根据主要因素优选了新的节能技术(新研制的抽油机专用永磁电动机、抽油机专用自动调压变压器、超低速电机)在497口井上进行了试验,试验结果说明：只有对影响抽油机系统效率的主要因素进行整体改造,而不是单一节能技术的应用,才是提高系统效率的最有效途径。