水轮机导叶“先快后慢”关闭规律适用性研究

导叶关闭规律的优化是水电站调节保证计算的重要研究内容，采用合理的关闭规律降低水锤压强与限制机组转速升高，是一种经济有效的措施。本文基于某实际水电站，建立了引水发电系统过渡过程数学模型，模拟了电站控制工况下的过渡过程，研究了导叶关闭规律对输水系统的影响，结论表明先快后慢的导叶关闭规律适用于水锤极值和转速极值出现在不同工况的水电站。先快后慢分段关闭规律解决了该类电站一段直线关闭无法满足调保计算要求的问题。     

灯泡贯流式机组调速器的特点及应用

以泰国NARESUANA电站灯泡贯流式水轮发电机组及其调速器为例证,着重说明了灯泡贯流机组的特点,阐述了调速器的步进电机系统研制和应用:1采用适应式、变结构、变参数、并联PID调节模式,使机组在不同状态下均能稳定运行;2采用变参数导叶分段关闭装置,根据水头、负荷、频率等机组工况自动改变导叶分段关闭投入点,减少了快速关闭时造成水击压力的升高,并防止涌浪、低频及水锤的发生;3桨叶根据机组频率自动改变关闭速度,防止涌浪、低频及水锤的发生。     

小浪底反调节电站8号机组导叶分段关闭装置改造

小浪底反调节电站导叶分段关闭采用分体式、纯机械式分段关闭装置,采用导叶两段关闭形式,解决了水击压力过大与机组转速下降过慢的矛盾。但在机组实际运行过程中发现存在一些问题,通过对导叶分段关闭装置进行改造,增加一套电气液控换向阀,并对电气控制进行相应优化,提高了导叶分段关闭装置的动作可靠性。     

具有对负荷变化前馈补偿的锅炉汽包水位系统的神经网络内模控制

电站锅炉汽包水位间接地反映了锅炉负荷与给水平衡的关系，是电站发电机组运行的主要控制参数之一。该文提出将基于神经网络的内模控制策略应用到电站锅炉的汽包水位控制中，并考虑负荷变化对汽包水位的影响，将蒸汽流量信号引入到神经网络内模控制器中，使其对汽包水位系统的蒸汽流量扰动具有前馈补偿能力，以消除“虚假水位”现象。同时，总的控制对象输入由神经网络内模控制器NNC和一个鲁棒反馈控制器RC组成，两个控制器的输出信号通过变参数加权综合后共同作用于被控对象，这样保证在控制初期以及对象特性变化的情况下系统仍然具有良好的调节品质。仿真试验结果表明了该控制策略的有效性和实用性。     

导叶关闭规律的优化及对水力过渡过程的影响

优化导叶关闭规律是解决水电站机组调节保证计算的一个重要的手段。然而面对实际工程问题时如何优化导叶关闭规律、不同的导叶关闭规律对水力过渡过程有何不同的影响、选取的导叶关闭规律能否安全有效地实现等,至今缺少明确的答案和恰如其分的评价,以致难以发挥导叶关闭规律应起的作用。本文从结合国内某些大型水电工程,对上述问题进行探讨和分析     

含明渠尾水系统小波动调节稳定性分析

考虑明渠水位波动的影响,建立含尾水明渠水电站小波动调节线性化的空间状态数学模型,并转化为传递函数的形式,利用霍尔维茨稳定判据,分析尾水明渠水位波动对调节系统稳定域的影响。研究表明:尾水明渠对不带尾水调压室的电站稳定域影响不大,明渠长度和初始水深对带尾水调压室稳定域有明显的影响,考虑尾水明渠水位波动对调速系统小波动稳定有利。     

特大型机组飞轮力矩GD2与导叶关闭规律的关系研究

特大型机组飞轮力矩的取值对调节保证参数以及系统稳定性有着重要的影响。该文结合某高海拔地区水电站工程实例,建立仿真模型,研究特大型机组飞轮力矩取值与不同导叶关闭规律之间的关系。结果表明：导叶选取直线关闭规律时,受转速升高控制,特大型机组飞轮力矩都存在一个最小临界值;而在折线关闭规律下,高海拔地区电站的尾水管进口最小压力受规范约束条件的限制,其飞轮力矩的取值同样受限。     

STD总线微机水位遥测仪的通信硬件配置和软件

异步双半双工通信是微机数据采信训常用的通信方式之一，本文结合工作实践，介绍ＳＴＤ总线微机水位遥测仪的通信硬件配置和软件。该软件已运行于西洱河梯级电站大坝水位微机监测系统中，硬件使用双向２０ｍＡ的电流环方式，通信距离达到了２８ｋｍ，运行表明能够满足实际使用的要求。     

改进接力器设计 确保AGC运行

乌溪江水电厂湖南镇电站的１、２号机组自安装投产以来,在水库处于高水位时,出现水轮机叶开启受阻现象,即导叶不能自动开启。当水库水位下降后,导叶操作不动的现象即消失。当导叶自动调节受阻后,需要运行人员到现场手动启动油泵,升高油压到 ２．６ ＭＰａ以上（设计油压为２．５ ＭＰａ）,方能使导叶向开启方向移动。此现象仅发生在装有直缸接力器的１、２号机组上,装有环形接力器的３、４号机组无此现象。 以上现象在电站投产初期因水库水位未到达相应高水位故尚未出现,后来发现此现象也没有引起重视。１９９７年７月,省电力公司…     

水轮发电机组导叶分段关闭装置的改造

<正>0引言某电站是松江河梯级电站第3级电站,位于吉林省东南部松花江上游支流松江河上,装有2台单机容量为35MW的轴流转桨式水轮发电机组。2010年6月,该电站2号机在投产试运行中做甩负荷试验时因反水锤引发抬机量过大的现象。为避免此类现象再次发生,电站将导叶关闭装置由一段直接关闭改为分段关闭的方式。拐点位置采用电气     

抽水蓄能机组调速系统用流量控制装置设计

因抽水蓄能机组工况多,并有额定水头高、引水和尾水管道流动规律复杂等原因,对导叶在不同工况下开启和关闭的速率控制要求不同于一般的水电机组。为可靠满足导叶开、关速率控制的特殊要求,本文以吉林敦化抽水蓄能机组调速系统用流量控制装置研制为背景,首先根据流动数学模型和软件仿真结果,给出了导叶在机组不同工况下开、关速率的调保计算要求。之后基于插装阀原理设计出满足此要求的流量控制装置,分析了该装置的工作原理、结构和设计特点,重点分析了装置在水泵和水轮机工况下事故停机时的导叶速率控制方式。最后通过试验,验证了装置功能的正确性和适用性,可为导叶多速率控制、机组事故停机和过速保护功能的设计提供参考。     

天荒坪机组突甩负荷试验工况蜗壳进口压力的统计特性剖析

本文从天荒坪抽水蓄能电站水轮机突甩负荷工况蜗壳进口压力的真机测试资料统计结果着手，利用特征线原理对其双峰特性进行分析和理论上的延伸，最终得出如下结论：(1)当机组采用先快后慢的两段折线式导叶关闭规律，且其拐点位置没有进入机组特性曲线的反“s”区域，蜗壳进口压力将呈双峰现象：第一峰对应于导叶关闭规律的拐点位置，第二峰出现在当机组单位转速为反水泵区域内的第一个最小值的瞬时，且其值大于第一个峰值。若机组关闭规律不变而拐点位置已经进入反“s”区域，蜗壳进口压力将呈现为单峰形态。(2)当机组采用先慢后快的两段折线式导叶关闭规律时，蜗壳进口压力只有单峰。     

苏力曼电站水轮机甩负荷关闭规律的优化

本文主要介绍了通过优化导叶关闭规律解决苏力曼电站在机组甩负荷过程中出现压力激波问题的过程,分析了有关原因,为相关电站提供了参考。     

负载工况水轮机变速运行仿真研究

针对变速水电机组调节控制的研究需求,本文在研究可变速水轮机调速控制系统动态模型和控制策略的基础上,搭建了可变速水电机组的MATLAB/Simulink仿真平台,开展了变速水轮机组大幅度增/减负荷动态过程仿真,分析了电液随动系统接力器动作速度限制、电液随动系统滞后时间对变速机组减负荷过程的影响。仿真研究表明：（1）本文提出的基于接力器行程误差、转速误差的双闭环PID控制器能够同时实现水轮机转速、导叶开度的无差调节;（2）变速机组大幅度减负荷过程对水轮机而言相当于常规水电机组的甩负荷过程,伴随着转速、水压过高/低的情况;（3）电液随动系统滞后时间、动作速度对变速水轮机负载工况下转速、接力器行程、水轮机水压、单位参数的动态响应过程影响显著,限制了负载工况一次调频、负荷调节的幅度。     

实验室导叶数字控制装置

本文介绍了用于水力机械传动模试验的导叶数字控制装置，它由步进电机，步进电机控制器，步液马达，液压柜等组成。文中详细介绍了数字电路中的脉冲分配器，环形多谐振荡器的工作原理。该装置能方便地实现导叶的两段直线关闭规律，并能灵活地调节两段直线关闭规律的关闭速度和关闭时间，为在实验室研究导叶的最佳关闭规律提供了一个有效的试验手段。     

惠州抽水蓄能机组过渡过程实测结果与仿真分析

介绍了惠州抽水蓄能电站机组球阀和导叶的关闭规律,在机组甩负荷试验过程中分析并排除测压管路音频共振的影响,以确保真实反映机组的实际压力脉动情况;实测试验证明,单机甩负荷实测与仿真计算结果吻合较好,为双机甩负荷、四机甩负荷等试验的安全进行提供了技术支持.     

三峡左岸电站ALSTOM机组导叶小开度振动原因分析及解决方案

三峡水力发电厂首批机组于2003年7月投产发电，在首批机组调试试运行期间，ALSTOM供货的机组在甩负荷、紧急停机过程中出现了一些异常情况，通过各方努力，该问题基本解决。本文拟对关机过程中导叶小开度振动原因进行分析，并对机组关闭规律的优化方案及实施过程进行介绍。     

惠州抽水蓄能机组甩负荷后的球阀与导叶联动关闭规律优化

根据惠州抽水蓄能电厂机组引水系统的特点、转轮特性及机组调试情况,提出采用合理、优化的球阀与导叶联动关闭规律来降低水锤压力和限制机组最大转速。为此,详细介绍球阀先快后慢关闭和导叶三段折线关闭的实现方法和调试效果,大大保证了压力隧道的安全和机组安全。     

水泵水轮机开机过程水力特性研究

抽水蓄能电站水泵水轮机组在开机过程中产生剧烈的压力波动,转轮内复杂流动和压力脉动是引起固定部件强烈振动的主要原因之一。因此,需要对水泵水轮机开机过程的物理机理进行深入研究。本文同时建立了厦门抽水蓄能电站管路系统的一维特征线水力模型及水泵水轮机组过水流道的三维流场计算模型,开展了机组发电开机过程一维三维耦合的数值计算,重点分析了机组开机过程瞬时流动特点,以及转轮径向力和轴向力变化与外特性的内在关联性。研究发现,机组开机至空载状态时,由于导叶开度小、转速上升快,在无叶区形成了速率很高的水环,同时转轮流道内充斥着大量复杂的漩涡结构,导致了流量与转矩的突降。导叶动作、转速对径向力、轴向力的变化规律有直接的影响,开机过程中转轮径向力的变化趋势与活动导叶动作过程基本一致。轴向力的变化趋势与机组转速变化基本一致,转速和轴向水推力数值总体上为逐渐增大的趋势。本文研究结论为抽水蓄能机组和高水头混流式水轮机的开机过程物理机理和规律提供了有价值的参考。     

水电机组监控系统有功功率调节仿真研究

考虑到目前水电机组有功功率调节主要以监控系统有功功率闭环调节为主,本文针对水电机组监控系统有功功率调节仿真研究,建立了包含监控系统、调速器、输水系统、水轮机的详细有功功率调节数学模型,通过与实测结果的对比验证了数学模型的准确性。基于数值仿真分析了监控系统及调速器参数对有功功率调节过程的影响,即监控系统脉宽计算参数β主要影响有功功率调节中接近目标值的调节过程,β越小导叶开度调节量越大;脉冲周期T越短功率调节速度明显加快;最大脉宽Tkmax设定值越小每周期内导叶开度的调节量越小,整个有功功率的调节时间越长;最小脉宽Tkmin对整个有功功率调节速度无影响,但影响调节精度;调速器导叶开度给定调整的速度主要由开度给定积分器中参数Tiy所决定,Tiy越大导叶动作越慢,减小Tiy可以增加导叶开度的调节速度,但是功率反调值也会增加。