XW水电站水力机组大波动过渡过程研究

发布时间：2017-08-06 17:30

  本文关键词：XW水电站水力机组大波动过渡过程研究

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【摘要】：能源作为我国经济、文化可持续发展的重要载体面临着资源枯竭、效率提升、节能减排等多方面的挑战,而电能作为我们生活和生产的重要能源之一,随着我国经济的飞速发展,各行各业对电能的需求量和消耗量也是越来越大。在能源日益枯竭以及环境破坏日益严重的今天,开发和利用可再生能源是现在的一个热点,水电以相对火电、核电更加绿色无污染、运行成本更低、更便于开发利用等优势在我国乃至世界电能体系中占据着重要地位。水电站运行过程中,常常伴随着各种事故,大量事故实例证明,无论是坝式水电站、引水式水电站还是泵站、抽水蓄能电站,事故往往发生在水力机组过渡过程中。由于各种不可预测事故,机组将面对负负荷工况,由此带来的是机组转速上升,钢管和蜗壳中压力的上升,导叶关闭,机组最终恢复到空载转速的运行工况。上述过程中负荷的变化将会引起系统频率的剧烈变化,钢管和蜗壳中压力的上升会导致的钢管的破坏,水轮机转速升高导致机组强度、寿命受到影响,而当尾水管进口压力过低时,可能引起水流中断,离开转轮的水流又反冲回来使水轮机受到很大冲击甚至可能使机组抬机。故对水力机组大波动过渡过程的研究是有实际意义的。本文以南方某大型电站为例对其进行水力机组大波动过渡过程仿真研究。论文研究内容如下(1)、模拟出引水系统压力变化曲线,得出蜗壳末端最大压力,机组最高转速以及尾水管最大真空度发生的工况点。(2)、通过]matlab仿真结果与商用软件之间模拟结果的对比,仿真结果与实测数据之间的对比,验证仿真结果的可信度,找出适时导叶关闭规律。(3)、理论分析沿程损失对水力机组大波动过渡过程的影响,通过仿真对考虑沿程损失和不考虑沿程损失的两种情况进行对比,验证理论分析的正确性。
【关键词】：过渡过程 对比 摩擦 仿真 大波动
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV734
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究背景11-15
• 1.1.1 我国水电事业的发展12-13
• 1.1.2 我国水电分布13-14
• 1.1.3 水电事业发展空间与方向14-15
• 1.2 研究方法15-16
• 1.3 研究目的16-17
• 第二章 理论与计算17-33
• 2.1 水锤简介17-19
• 2.1.1 直接水锤与间接水锤18-19
• 2.1.2 水锤波速19
• 2.2 基本方程19-20
• 2.3 基本方法20-25
• 2.4 边界条件25-29
• 2.4.1 上游水库水位不变边界25
• 2.4.2 下游水库水位不变边界25
• 2.4.3 管道末端完全封闭边界25
• 2.4.4 管道末端为闸阀边界25-26
• 2.4.5 管道中间为闸阀边界26-27
• 2.4.6 调压室边界27-29
• 2.5 水轮机概述29-33
• 2.5.1 水轮机的基本概念29
• 2.5.2 水轮机的基本方程29
• 2.5.3 水轮机的基本参数29-30
• 2.5.4 水轮机的基本类型30-33
• 第三章 大波动过渡过程实例分析计算33-53
• 3.1 水电站实例描述33-38
• 3.1.1 电站水位33-34
• 3.1.2 机组参数34
• 3.1.3 机组特性曲线34-35
• 3.1.4 管道糙率35
• 3.1.5 过渡过程参数控制要求35-36
• 3.1.6 计算目的36
• 3.1.7 水力单元的计算简图及系统参数36-38
• 3.1.8 水流加速时间常数及机组加速时间常数计算38
• 3.1.9 水头损失计算38
• 3.2 电站工况拟定38-39
• 3.3 水电站导叶关闭规律39-53
• 3.3.1 反算法39-40
• 3.3.2 导叶关闭规律事先假定法40
• 3.3.3 导叶直线关闭规律讨论40-41
• 3.3.4 导叶折点关闭时间大波动过渡过程讨论41-46
• 3.3.5 导叶不同折点关闭时间的大波动过渡过程的极值讨论46-48
• 3.3.6 引水系统各个特征点的调保计算结果48-52
• 3.3.7 本章小结52-53
• 第四章 摩擦分析对比及仿真与实测结果对比53-63
• 4.1 摩擦分析53-58
• 4.1.1 隔离体分析53-54
• 4.1.2 具体分析54-55
• 4.1.3 实例对比55-58
• 4.2 仿真结果与实测结果对比58-62
• 4.2.1 图表对比58-61
• 4.2.2 结果分析61-62
• 4.3 本章小结62-63
• 第五章 结论与展望63-65
• 5.1 结论63-64
• 5.2 展望64-65
• 致谢65-67
• 参考文献67-71
• 附录71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 刘刚,蒲家宁;瞬变流摩阻计算及摩阻对水力瞬变的影响[J];力学与实践;2003年01期

2 刘晓渠;;正交设计在水轮机两段关闭规律寻优中的应用[J];湖北水力发电;1990年01期

3 胡荣霞;李龙;李金海;;泵系统过渡过程与调节控制研究综述[J];水泵技术;2006年04期

4 杨建东;导叶关闭规律的优化及对水力过渡过程的影响[J];水力发电学报;1999年02期

5 叶宏开;水击计算中摩擦项的处理[J];水利学报;1987年06期

6 阮文山,杨建东,李进平;水电站过渡过程计算中的反击式水轮机边界条件及迭代收敛条件[J];水利学报;2004年09期

7 王儒述;;西部水电开发与可持续发展[J];三峡论坛(三峡文学.理论版);2010年02期

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本文编号：630812