水电机组水力特性对一次调频性能的影响研究

摘要

目前对于一次调频的研究多是未考虑水电机组水力特性，导致了水电机组一次调频性能难以发挥。因此，需要对水电机组一次调频进行研究，分析不同水电站不同负荷、不同水头下机组的一次调频特性，找到水电机组一次调频的最不利工况点，同时分析设置调压室后水电站机组一次调频的特性，分析调压室面积对一次调频的影响。本文在前人研究的基础上，研究水电机组水力特性对一次调频性能的影响，主要研究成果如下:
　　1.建立单管单机带调压室及不带调压室两种情况下的水电机组一次调频数值仿真模型。该数学模型考虑了整个系统的非线性特点，基于弹性水击模型并考虑压力引水道水头损失，建立了带调压室和不带调压室的输水系统模型，引入水轮机综合特性曲线建立了非线性水轮机模型，建立采用PID控制策略的调速器数学模型。
　　2.进行单管单机不带调压室水电站，水电机组在不同水力特性下的一次调频性能分析。分析不同水头、不同初始负荷和不同的输水管道长度对水电机组一次调频的影响，得出影响规律及不同工况下的一次调频性能。
　　3.进行单管单机带调压室水电站水电机组在不同水力特性下的一次调频性能分析。分析不同水头、不同初始负荷和不同调压室面积对水电机组一次调频的影响，得出影响规律。分析是否设置调压室对水电机组一次调频性能的影响。
　　本文针对现场一次调频试验的不足，得出了水电机组一次调频的最不利负荷和水头，为进一步完善水电机组一次调频提供了基础，为机组稳定运行和电网安全稳定提供了保障。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 水电机组调节系统动态品质研究进展

1．2．2 水电机组一次调频及其性能试验的研究与应用现状

1．2．3 水电站调节品质研究

1．2．4 水轮机调节系统数学模型

1．2．5 孤网运行下调速器参数优化

1．2．6 水电站过渡过程控制研究

1．3 主要研究内容

第二章 水电机组参与一次调频数学模型

2．1 管道系统数学模型

2．2 水力边界数学模型

2．2．1 水库数学模型

2．2．2 调压室数学模型

2．3 带调压室水电站引水系统数学模型

2．3 水轮机数学模型

2．4 调速器数学模型

2．5 整体数学模型

2．6 小结

第三章 不同运行工况下的水电机组一次调频特性

3．1 无调压室水电站水电机组一次调频分析

3．1．1 不同特征水头下一次调频分析

3．1．2 不同初始负荷下一次调频分析

3．2 带调压室水电站水电机组一次调频分析

3．2．1 不同特征水头下一次调频分析

3．2．2 不同初始负荷下一次调频分析

3．3 本章小结

第四章 输水系统对水电机组一次调频的影响分析

4．1 输水系统长度对水电机组一次调频性能的影响

4．2 调压室面积对水电机组一次调频性能的影响

4．3 是否设置调压室对水电机组一次调频性能的影响

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

附录