含調壓室水電站小波動調節(jié)品質及影響因素研究.pdf

1、水力發(fā)電機組作為電網(wǎng)中重要的骨干電源，主要承擔電網(wǎng)調頻、調峰任務，保證其良好的調節(jié)品質以及高質量的電能輸出具有重要的意義。對于含調壓室水電站而言，在小波動過程中，水輪發(fā)電機組經(jīng)常會因為調壓室水位波動而產生轉速尾波衰減速度過慢等問題，進而影響機組調節(jié)品質，這些問題一直是人們關注的焦點。為提高系統(tǒng)調節(jié)品質，工程中常將調壓室布置在距離水輪機較近的位置，但也常因此帶來尾波問題較為嚴重，甚至為了減小尾波影響不惜增加調壓室斷面面積，使整個工程的預期

2、投資金額大幅度增加。所以，對于此類水電站，研究分析各因素對含調壓室水電站小波動調節(jié)品質的影響規(guī)律等問題有著重要的工程應用價值和理論指導意義。
　　首先，本文建立了包含壓力管道、調壓室、尾水隧洞、水輪發(fā)電機組、調速器等多個部件在內的調節(jié)系統(tǒng)的五階數(shù)學模型。
　　其次，由于五次及以上的方程無法求取解析解，因此需要對原五階系統(tǒng)進行簡化處理。本文通過理論推導和數(shù)值仿真分析了各因素對過渡過程中機組轉速變化的影響大小，發(fā)現(xiàn)壓力管道水擊壓

3、力波引起的機組水頭變化對水輪機流量特性的影響不大，忽略后機組轉速波動與原系統(tǒng)機組的轉速波動過程非常接近，由此將原模型簡化為四階模型；對四階模型的特征方程進行分解后得到兩個二階環(huán)節(jié)的疊加，這兩個二階環(huán)節(jié)分別表征了轉速的主波和尾波特征；通過分析這兩個二階環(huán)節(jié)最終得到了超調量、調節(jié)時間等表征調節(jié)品質指標的解析表達式，并通過工程實例驗證了解析公式的正確性，此研究成果為類似電站提供了參考依據(jù)。
　　最后，以調節(jié)品質指標的理論表達式為基礎，結