基于二端口网络的水力机组过水系统建模及其计算方法研究

发布时间：2017-12-23 18:12

  本文关键词：基于二端口网络的水力机组过水系统建模及其计算方法研究　出处：《华中科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 二端口网络 过水系统 数学建模 时滞模型 计算方法 过渡过程

【摘要】：目前,水击压强的求解计算方法大致可以划分为:图解法、解析法和数值分析法,其中数值分析法应用尤为广泛。数值分析法主要是通过求解水击基本方程或经变换后的基本方程和边界条件,逐时段、逐管道求解水击压强,但计算过程过于复杂繁琐;且数值分析法具有离散求解特性,不能给出水击压强的连续解析表达形式,不利于构建过水系统的连续数学模型,而目前针对水力机组非线性系统的稳定性分析理论及控制策略研究大多是基于状态空间描述,要求其数学模型在研究区域内连续可导,但数值分析法难以实现上述目的。在综合考虑上述各种因素后,需重点针对过水系统的建模方式及其水击压强的求解计算方法进行研究与分析,研究工作及创新性成果主要包括以下几个方面:1.采用二端口网络形式来描述复杂过水系统的各水力单元,并提出“基于e指数的时滞建模方法”来构建过水系统的整体数学模型。该建模方法不同于目前采用特征方程和边界条件确定过水系统模型的方法,也不同于只采用简单管道的弹性或刚性模型描述过水系统的方法,其物理概念更清晰、建模更简单方便;2.在二端口网络建模过水系统的基础上,利用“基于e指数的过水系统时滞模型求解法”来计算水击压强,该求解方法能得到过水系统中关键断面水压关于时间的解析表达。同时进行水力过渡过程仿真试验,并与特征线法进行对比,验证其有效性与适用性;3.在“基于e指数的过水系统时滞模型”的基础上,构建可逆式机组的连续数学模型,进行仿真试验研究过渡过程中各参数的变化规律,并验证过水系统模型及其求解方法在水力机组过渡过程计算中的适用性与计算精度。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV734

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本文编号：1324944