荒沟抽水蓄能电站水力过渡过程计算与分析

发布时间：2017-04-11 14:16

  本文关键词：荒沟抽水蓄能电站水力过渡过程计算与分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着国民经济的发展,能源结构不断向稳定高效、绿色环保方面调整,抽水蓄能电站作为兼具灵活性与储能性的可再生能源,其动态效益逐渐突显,因而近年来发展十分迅速。在抽水蓄能电站的设计与建设过程当中,为了不使水锤压力的变化对其输水系统造成严重危害,需要对其水力过渡过程进行计算与分析。本文选择荒沟抽水蓄能电站的水力过渡过程计算为课题,目的是通过水力过渡过程计算对初步设计阶段的电站参数进行检验。首先利用特征线法建立起包含水泵水轮机、阻抗式调压室等边界条件的水锤计算数学模型,并采用Suter-form方法对水泵水轮机的全特性曲线进行处理;其次对荒沟抽水蓄能电站的初始数据进行整理,包括管道的分段与节点布置,计算工况的选择等;然后应用MATLAB调用Fortran源代码的方式进行数值计算;最后通过计算选择合理的导叶关闭规律,并给出了输水系统大波动过渡过程的计算结果。最终结果验证了可行性研究设计阶段输水系统布置的合理性、可靠性,使得各项参数在允许范围内,能够确保机组及电站的安全稳定运行。结论表明,采用Suter-form法对水泵水轮机的全特性曲线进行处理是有效的,直线关闭规律能够满足抽水蓄能电站的实际需要,MATLAB能够应用于大波动过渡过程计算。
【关键词】：抽水蓄能电站 水力过渡过程 特征线法 直线关闭规律
【学位授予单位】：长春工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV743;TV72
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-14
• 1.1 课题的工程背景及其研究意义7-10
• 1.1.1 课题的工程背景概述7-8
• 1.1.2 抽水蓄能电站水力过渡过程研究的意义8-10
• 1.2 抽水蓄能电站水力过渡过程的研究现状分析10-13
• 1.2.1 本课题国内外相关领域研究进展10-12
• 1.2.2 本课题待深入研究的问题12-13
• 1.3 本课题的主要研究内容13-14
• 第2章 水力过渡过程的数学建模14-29
• 2.1 用特征线法描述的水锤计算基本方程14-17
• 2.2 水泵水轮机节点建模17-19
• 2.2.1 水泵水轮机的全特性曲线处理17-19
• 2.2.2 转轮边界水头平衡方程19
• 2.2.3 机组转动力矩平衡方程19
• 2.3 其它边界条件建模19-24
• 2.3.1 阻抗式调压室节点建模20-21
• 2.3.2 上、下游水库节点建模21
• 2.3.3 有压管道中阀门节点建模21-22
• 2.3.4 管道连接处的边界条件建模22-23
• 2.3.5 时间步长的合理选取依据23-24
• 2.4 水力过渡过程计算的辅助工具24-28
• 2.4.1 MATLAB的系统配置25
• 2.4.2 接口程序文件的编写25-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 水力过渡过程计算的初始条件29-37
• 3.1 荒沟抽水蓄能电站的基本数据及参数要求29-32
• 3.1.1 荒沟抽水蓄能电站的基本情况29
• 3.1.2 电站设计参数及条件29-31
• 3.1.3 有关参数的设计条件31-32
• 3.2 荒沟抽水蓄能电站的节点布置情况32-34
• 3.3 水力过渡过程的基本计算工况34-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第4章 计算结果与分析37-51
• 4.1 导叶关闭规律的选择与计算37-44
• 4.1.1 导叶关闭规律对水力过渡过程的影响37-38
• 4.1.2 导叶关闭规律的计算与分析38-44
• 4.2 输水系统及机组的大波动过渡过程计算44-50
• 4.2.1 大波动过渡过程计算的工况说明44-46
• 4.2.2 大波动过渡过程的计算结果与分析46-50
• 4.3 本章小结50-51
• 第5章 结论与展望51-52
• 5.1 结论51
• 5.2 展望51-52
• 参考文献52-55
• 在学期间发表的学术论文及其他成果55-56
• 在学期间参加专业实践及工程项目研究工作56-57
• 致谢57

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本文编号：299273