抽水蓄能电站典型过渡过程的运行性能

发布时间：2021-10-21 02:45

　　抽水蓄能机组是一个兼具抽水和发电功能的双向运转机组,在电力系统中主要承担调峰、调频和调相等任务。正因为抽水蓄能电站在电力系统中有类似于“稳定器”的作用,因此其自身能否稳定运行尤为关键。抽水蓄能电站的运行工况有24种之多,并且每年至少经历2500余次启停,可能会在各种非设计工况下运行,如何保证抽水蓄能机组在过渡过程工况下高效稳定运行成为当下研究的热点。本论文选择抽水蓄能机组开机、调相转发电、泵工况断电且导叶拒动三个典型过渡过程作为研究对象,分别建立了适用于以上过渡过程的非线性数学模型,分析了抽水蓄能发电系统各参数的动态演化规律,给出影响机组稳定性能的建议。本论文主要从以下三个方面展开:（1）考虑压力脉动情况下抽水蓄能机组开机过渡过程性能分析。将尾水管压力脉动量化并且创新性的将压力脉动这一变量引入到水泵水轮机调节系统,建立考虑压力脉动的抽水蓄能机组数学模型。基于这一数学模型,利用数值模拟平台模拟出开机过渡过程下机组转速、流量、功角、空载电压的动态响应,最后利用稳定性能指标评价机组的稳定性能。将是否考虑压力脉动作为变量,给出考虑压力脉动下影响机组稳定性能的主要因素,为工程实际建设提供相应的理... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

尾水管涡带随机组输出功率变化规律

西北农林科技大学硕士学位论文46而在t=1.2982~7.82s内，机组流量迅速降低，由图4-5可以发现在该时间段机组转速x的相对偏差发生了巨大的波动，其最大偏差值达到0.19，系统经历了剧烈的振荡，对机组以及整个引水系统带来了极大地损害。当t=3.982s时，机组流量近似为零，转速为35.58r/min，泵工况即将结束，水流在转轮内部跟随转轮一起旋转，转轮由于机械惯性继续旋转，反灌流和转轮惯性在蜗壳中形成大的漩涡。由于导叶拒动，故反向水流以较大的入流角进入转轮室，受转轮逆时针转动的影响，在导叶叶片吸力面形成涡流，这种流态不均匀容易造成局部高压，而且瞬间增大流动阻力，形成水锤现象。当t=3.982~12s内，机组由泵工况过渡到离心泵制动工况。在离心泵制动工况区，系统经历了振荡但振荡幅度逐渐减小，一直到制动工况结束，机组转速相对偏差x最终收敛至额定转速，此时即为水轮机工况下的空载转速。从以上的分析可以得出，当发生断电事故而导叶拒动时，机组发生不稳定行为主要集中在泵工况的结束前的一段时间（t=3s~3.982s）以及离心制动工况(t=3.982s~12s)的整个区域。为了验证上述数值模拟实验的正确性，结合相关学者做的三维数值模拟实验绘制了水泵水轮机机组参数实测变化规律图4-6。图4-6中尾水管进口水压H2变化与图4-5中转速相对偏差值x的变化规律相似，间接验证了数值仿真结果的正确性（常进时1990）。图4-6中实验结果显示在泵工况区及制动工况区均有较大的波动且制动工况区的波动更大，持续时间也更长。图4-6水泵水轮机内特性变化规律Fig.4-6Thetransitionprocessofthereversiblepump-turbineontheoccurrenceofpumppower-offandguidevaneclosingfailure4.3影响机组稳定运行的参数分析


本文编号：3448087