中小型水电站调压阀布置及控制方法研究
发布时间：2022-12-11 08:00
我国水电事业蓬勃发展,推进各类相关技术日益成熟,如何确保水电站水力瞬变过程的安全,始终是水电发展的关键技术之一。本文通过建立湘河水电站输水发电系统仿真模型,计算分析水电机组负荷变化、水力干扰以引发的瞬变过程,工况涵盖多类水位组合。研究内容对采用调压阀的中、小型水电站设计、选型布置及控制、水力瞬变过程的防护预测具有较高的参考价值,以及良好的适用性。本文主要研究内容如下:1、建立了设置调压阀作为保护措施的引水发电系统仿真模型,研究调压阀、导叶控制时间变化时,与系统内水击压力变化过程间的关系,并进一步分析控制时间对蜗末压力与转速上升的抑制作用。对比调压阀后布置方案,研究瞬变过程中危险的阀后负压现象,并着重分析转速多峰值的特殊性。2、详细分析水力干扰时功率、频率调节存在的差异,对于调压阀、导叶初始开度造成出力剧烈变化现象,以及频率调节时受导叶不动作以及调压阀旁通泄流作用等危险过程进行了系统研究,进而对调压阀拒动时的超负荷影响,以及伴随更为复杂的出力变化进行量化分析。3、对于调压阀难以参与的小负荷扰动调节过程,分类讨论中、低水位工况参数变化的差异性。论证转动惯量等系统参数的敏感性,并分析其对转速...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 水击研究的起源与发展
1.2.2 调压阀在水电站中的运用
1.2.3 调压阀与导叶控制研究现状
1.3 本文研究的主要内容
第二章 有压管道瞬变流计算理论
2.1 水击计算原理简述
2.1.1 运动方程
2.1.2 连续方程
2.1.3 特征线法
2.2 水力干扰理论简述
2.2.1 调频模式
2.2.2 调功模式
2.2.3 状态空间法
2.3 算例介绍
2.4 本章小结
第三章 弃负荷时调压阀的控制方法
3.1 导叶、调压阀的控制方法
3.1.1 调节保证参数的控制
3.1.2 协联关闭时间控制
3.2 调压阀的设置及优化
3.2.1 调压阀拒动时导叶动作控制研究
3.2.2 调压阀的选型优化
3.3 调压阀布置的影响机理分析
3.3.1 阀后不同布置的对比
3.3.2 阀后并入尾水影响分析
3.4 本章小结
第四章 水力干扰中阀的拒动影响分析
4.1 水力干扰模式及控制
4.2 调功模式下的调压阀作用
4.2.1 拒动工况的影响
4.2.2 控制工况的敏感性分析
4.3 调频模式下调压阀的作用
4.3.1 拒动工况的影响
4.3.2 控制工况的敏感性分析
4.4 本章小结
第五章 小扰动中阀的特殊敏感性分析
5.1 小负荷扰动研究
5.1.1 小负荷扰动控制要求
5.1.2 基于斯坦因公式的调速器参数整定
5.1.3 机组稳定性及调节品质分析
5.2 小扰动控制工况敏感性分析
5.3 相继增负荷敏感性研究
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水电站电液调速器数字化技术改造[J]. 林义忠,陈旭,黄益民. 液压气动与密封. 2020(03)
[2]引水式水电站变顶高尾水洞水力特性和体型优化[J]. 朱岑,周建旭. 水电能源科学. 2020(02)
[3]探索水电站项目建设成本控制方法[J]. 蒋福荣. 建材与装饰. 2020(05)
[4]抽水蓄能电站高大地下厂房气流试验与数值模拟[J]. 王沛,王坤坤,许昌,刘德有,周领. 水利水电科技进展. 2020(01)
[5]抽水蓄能电站水淹厂房风险分析及应急措施[J]. 田树平,何江. 内蒙古电力技术. 2019(06)
[6]多机一室长廊型调压室水力过渡过程数值仿真研究[J]. 李高会,周天驰,潘文祥. 水电能源科学. 2019(12)
[7]水电站水力过渡过程仿真计算研究[J]. 杨晖,杨恒,李连丰,毕智伟,高艳峰,于佐东. 水利水电技术. 2019(S2)
[8]水击试验与理论计算对比分析[J]. 龙海涛,苏志敏,蔡微微. 中国水运(下半月). 2019(12)
[9]对河口水电站增效扩容改造工程发电引水隧洞优化方案[J]. 刘东东,林旭新. 小水电. 2019(06)
[10]水电站引水发电系统小波动Ⅰ区失稳机理研究[J]. 杨秀维,俞晓东,张健. 水力发电学报. 2020(01)
硕士论文
[1]基于CFD的抽水蓄能电站主进水阀动水关闭的流场仿真分析[D]. 欧雅雯.华中科技大学 2019
[2]带调压阀的长引水管道电站过渡过程研究[D]. 孙倩.西安理工大学 2018
[3]非线性水轮机调节系统的分数阶控制策略研究[D]. 高春阳.西安理工大学 2018
[4]双输水管设置连通管的数量对水锤影响分析[D]. 黎丹.长安大学 2018
[5]水电站用TFW型调压阀的水力特性研究[D]. 候洁.西华大学 2018
[6]长有压引水系统水电站水力过渡过程研究[D]. 靳亚宁.西安理工大学 2017
[7]基于中空喷射放流阀的水电站导叶关闭规律优化研究[D]. 高海军.哈尔滨工业大学 2017
本文编号：3718420
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 水击研究的起源与发展
1.2.2 调压阀在水电站中的运用
1.2.3 调压阀与导叶控制研究现状
1.3 本文研究的主要内容
第二章 有压管道瞬变流计算理论
2.1 水击计算原理简述
2.1.1 运动方程
2.1.2 连续方程
2.1.3 特征线法
2.2 水力干扰理论简述
2.2.1 调频模式
2.2.2 调功模式
2.2.3 状态空间法
2.3 算例介绍
2.4 本章小结
第三章 弃负荷时调压阀的控制方法
3.1 导叶、调压阀的控制方法
3.1.1 调节保证参数的控制
3.1.2 协联关闭时间控制
3.2 调压阀的设置及优化
3.2.1 调压阀拒动时导叶动作控制研究
3.2.2 调压阀的选型优化
3.3 调压阀布置的影响机理分析
3.3.1 阀后不同布置的对比
3.3.2 阀后并入尾水影响分析
3.4 本章小结
第四章 水力干扰中阀的拒动影响分析
4.1 水力干扰模式及控制
4.2 调功模式下的调压阀作用
4.2.1 拒动工况的影响
4.2.2 控制工况的敏感性分析
4.3 调频模式下调压阀的作用
4.3.1 拒动工况的影响
4.3.2 控制工况的敏感性分析
4.4 本章小结
第五章 小扰动中阀的特殊敏感性分析
5.1 小负荷扰动研究
5.1.1 小负荷扰动控制要求
5.1.2 基于斯坦因公式的调速器参数整定
5.1.3 机组稳定性及调节品质分析
5.2 小扰动控制工况敏感性分析
5.3 相继增负荷敏感性研究
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水电站电液调速器数字化技术改造[J]. 林义忠,陈旭,黄益民. 液压气动与密封. 2020(03)
[2]引水式水电站变顶高尾水洞水力特性和体型优化[J]. 朱岑,周建旭. 水电能源科学. 2020(02)
[3]探索水电站项目建设成本控制方法[J]. 蒋福荣. 建材与装饰. 2020(05)
[4]抽水蓄能电站高大地下厂房气流试验与数值模拟[J]. 王沛,王坤坤,许昌,刘德有,周领. 水利水电科技进展. 2020(01)
[5]抽水蓄能电站水淹厂房风险分析及应急措施[J]. 田树平,何江. 内蒙古电力技术. 2019(06)
[6]多机一室长廊型调压室水力过渡过程数值仿真研究[J]. 李高会,周天驰,潘文祥. 水电能源科学. 2019(12)
[7]水电站水力过渡过程仿真计算研究[J]. 杨晖,杨恒,李连丰,毕智伟,高艳峰,于佐东. 水利水电技术. 2019(S2)
[8]水击试验与理论计算对比分析[J]. 龙海涛,苏志敏,蔡微微. 中国水运(下半月). 2019(12)
[9]对河口水电站增效扩容改造工程发电引水隧洞优化方案[J]. 刘东东,林旭新. 小水电. 2019(06)
[10]水电站引水发电系统小波动Ⅰ区失稳机理研究[J]. 杨秀维,俞晓东,张健. 水力发电学报. 2020(01)
硕士论文
[1]基于CFD的抽水蓄能电站主进水阀动水关闭的流场仿真分析[D]. 欧雅雯.华中科技大学 2019
[2]带调压阀的长引水管道电站过渡过程研究[D]. 孙倩.西安理工大学 2018
[3]非线性水轮机调节系统的分数阶控制策略研究[D]. 高春阳.西安理工大学 2018
[4]双输水管设置连通管的数量对水锤影响分析[D]. 黎丹.长安大学 2018
[5]水电站用TFW型调压阀的水力特性研究[D]. 候洁.西华大学 2018
[6]长有压引水系统水电站水力过渡过程研究[D]. 靳亚宁.西安理工大学 2017
[7]基于中空喷射放流阀的水电站导叶关闭规律优化研究[D]. 高海军.哈尔滨工业大学 2017
本文编号：3718420
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