计及调压井动态的水轮机微分代数模型

发布时间：2019-06-04 01:29

【摘要】：为了消除调压井独立变量,减少未知量个数,将调压井动态归并到管道末端的水力动态.首先将调压井动态方程转化为传递函数形式,利用连续性方程和管道传递函数,将调压井动态归并到压力管道末端水头的动态传递函数,建立包含调压井动态的水轮机进口水头-流量传递函数,进而将该传递函数转化为微分方程模型,与水轮机出力代数方程一起构成了计及调压井动态的水轮机微分代数模型.所建立的模型中,调压井动态不再是附加输入或独立变量,减少了方程的变量和程序的运算量.构建了包括典型PID调速器、励磁PI控制器、三阶发电机模型和所建立的水轮机模型的模拟运行系统.仿真表明,建立的模型水轮机水头和发电机有功计算值与传统方式建立的模型计算结果基本一致,所提出的模型能够满足研究水轮机暂态特性的需要.
[Abstract]:In order to eliminate the independent variables of the pressure regulating well and reduce the number of unknown quantities, the hydraulic dynamics of the pressure regulating well are merged to the end of the pipeline. Firstly, the dynamic equation of pressure regulating well is transformed into the form of transfer function, and the dynamic transfer function of pressure regulating well is merged into the dynamic transfer function of water head at the end of pressure pipeline by using continuity equation and pipeline transfer function. The inlet head-flow transfer function of hydraulic turbine including the performance of pressure regulating well is established, and then the transfer function is transformed into a differential equation model. Together with the output force algebra equation of hydraulic turbine, the differential algebra model of hydraulic turbine taking into account the performance of pressure regulating well is formed. In the model, the pressure regulating well performance is no longer an additional input or independent variable, which reduces the variables of the equation and the calculation of the program. The simulation operation system including typical PID governor, excitation PI controller, third-order generator model and hydraulic turbine model is constructed. The simulation results show that the calculated values of active power of the water head and generator of the model are basically consistent with those of the traditional model, and the proposed model can meet the needs of studying the transient characteristics of the turbine.
【作者单位】： 昆明理工大学建筑工程学院;昆明理工大学电力工程学院;昆明理工大学冶金与能源工程学院;布拉德福德大学工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51579124)
【分类号】：TV734.1

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本文编号：2492377