水轮机调节系统小波动过渡过程性能分析

发布时间：2017-06-10 10:07

  本文关键词：水轮机调节系统小波动过渡过程性能分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水轮机调节系统是一个相当复杂的自动控制系统。调节系统的动态特性对水电站安全稳定运行和生产的电能质量有着重要的不容忽视的影响。在机组运行过程中,由于水力、机械、电气等一些因素的影响,机组的稳定工况经常会被打破,出现小波动过渡过程。因此,对水轮机调节系统小波动过渡过程的研究有一定的必要性。本文基于研究水轮机调节系统小波动过渡过程的原理以及方法,针对所研究的某水电站的具体情况,在小波动情况下,首先对电站各研究部位进行边界条件的确定,其次,利用MATLAB下的linspace、meshgrid、griddate、delaunay、trimesh等一系列函数对水轮机流量和力矩特性进行处理,得出相应特性曲线以及三维曲面图。同时,考虑弹性水击、水力摩阻损失,对具有复杂长引水管道的水轮机调节系统建立相应的小波动数学模型。根据建立的水轮机调节系统数学模型,利用MATLAB软件编程进行仿真计算。结合具体工程实际,针对水轮机调节系统多种不同工况,对小波动过渡过程进行仿真计算及分析,对调节参数进行整定,得出满足系统稳定条件的调速器最优参数组合以及其调整范围,保证了系统的小波动调节的稳定性和良好的调节品质。本文的研究成果也给其他水电站在调速器参数选择和电站稳定运行方面提供了理论依据和技术支持。
【关键词】：水轮机调节系统 小波动过渡过程 数学模型 仿真计算
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK730
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 本文的提出背景8
• 1.2 选题的理论意义和使用价值8-9
• 1.3 国内外研究进展9-11
• 1.3.1 国外研究进展9-10
• 1.3.2 国内研究进展10-11
• 1.4 本文的研究内容11-12
• 2 小波动过渡过程计算的原理和方法12-26
• 2.1 小波动过渡过程简述12
• 2.2 小波动过渡过程计算的基本原理与方法12-19
• 2.2.1 运动方程12-14
• 2.2.2 连续方程14-16
• 2.2.3 特征线方法16-19
• 2.3 边界条件和时间步长的确定19-24
• 2.3.1 边界条件的确定19-23
• 2.3.2 时间步长的确定23-24
• 2.4 管道系统当量化24-26
• 2.4.1 蜗壳当量化24
• 2.4.2 尾水管当量化24-25
• 2.4.3 过水系统损失25-26
• 3 水轮机调节系统数学模型的建立26-38
• 3.1 考虑水力损失的有压引水管道数学模型26-28
• 3.2 调压室数学模型28-31
• 3.2.1 调压室的作用、基本要求28-29
• 3.2.2 调压室稳定问题29-30
• 3.2.3 数学模型的建立30-31
• 3.3 水轮发电机组数学模型31-34
• 3.3.1 水轮机特性31-32
• 3.3.2 发电机及负载动态特性32-33
• 3.3.3 调速器数学模型33-34
• 3.4 机组转速和导叶开度的计算34-38
• 3.4.1 机组转速的计算34-35
• 3.4.2 导叶开度的计算35-36
• 3.4.3 小波动过渡过程计算流程36-38
• 4 水轮机调节系统小波动过渡过程仿真实例分析38-56
• 4.1 电站基本资料38-40
• 4.1.1 电站概述38-39
• 4.1.2 水轮发电机组基本参数39-40
• 4.1.3 隧洞和压力管道40
• 4.2 基本数据的获得40-45
• 4.2.1 管道当量化参数40-41
• 4.2.2 水轮机全特性41-45
• 4.3 计算工况45-46
• 4.4 调节参数的选择46-48
• 4.5 计算结果48-52
• 4.5.1 过渡过程曲线48-52
• 4.5.2 各种工况对应的计算结果52
• 4.6 分析与结论52-56
• 4.6.1 调节参数与机组转速变化的关系52-53
• 4.6.2 调节参数与水击压力的关系53
• 4.6.3 最优调节参数53-54
• 4.6.4 指令信号扰动量的限制54
• 4.6.5 空载扰动54
• 4.6.6 小波动调节品质54-56
• 5 结束语56-58
• 致谢58-59
• 攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文59-60
• 参考文献60-61

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