水闸闸孔潜水发电站研究

摘要

小水电属于非碳清洁能源，同时也是可再生的绿色能源。因地制宜地开发小水电资源，充分发挥当地的水利资源，进行小水电项目建设，不但对不发达地区的脱贫致富和提高人民生活水平具有现实意义，而且对保护生态环境，促进农村社会经济环境协调发展也有着十分重要的作用。 针对传统发电机结构和发电方式的缺点，本课题依托现有的三河闸有利的发电条件，设计并采用了新型全贯流式潜水发电机，利用节制闸开孔进行潜水发电的形式进行小水电试验。该机组的结构形式大大简化了传统水轮机的结构，使得发电机组的整体体积缩小，也就缩小了发电设备所占的空间体积。由于发电机组采用异步发电机，并网发电时也不需要进行变极、变频控制，从而减少了设备投资。 本文介绍了异步发电机独立运行和并网运行的相关情况，并利用MATLAB/Simulink软件了相关仿真研究，为工程实施提供相关理论基础。对本次所用的新型全贯流式潜水发电机组的进行相关选型和参数计算，同时提供了机组的安装方案进行设计。通过发电机组理论运行的相关数据，结合本次工程总体造价进行效益分析，并通过介绍我省众多的水库、泵站的相关情况，指出利用水闸闸孔进行潜水发电具有很大的应用推广价值。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景

1．2 国内外小水电研究现状

1．2．1 国外小水电发展现状

1．2．2 国内小水电研究现状

1．3 课题研究的目的和意义

1．4 本文的主要内容

第二章 异步发电机

2．1 异步发电机的发展

2．2 异步发电机数学模型及分析

2．2．1 发电机的非线性数学模型

2．2．2 Clarke坐标变换

2．2．3 发电机在两相静止坐标上的数学模型

2．3 异步发电机的独立运行

2．3．1 自励异步发电机的工作原理

2．3．2 发电机的建压过程

2．3．4 发电机自励运行仿真

2．4 发电机的并网运行

2．4．1 同步发电机的并网

2．4．2 异步发电机的几种并网方式

2．4．3 异步发电机直接并网过程分析

2．4．4 发电机直接并网仿真

2．4．5 无功功率补偿

2．5 本章小结

第三章 水闸闸孔潜水发电站

3．1 三河闸工程概况

3．2 水力发电机组的选型与设计

3．2．1贯流式水力发电机组

3．2．2 水力发电机组的设计步骤和参数确定

3．2．3 机组安装方案

3．3 本章小结

第四章 水闸闸孔发电的效益分析

4．1 小水电效益评价主要内容

4．1．1 经济效益费用比R

4．1．2 投资回收年限T

4．1．3 小水电经济评价计算

4．1．4 小水电经济评价的准则

4．2 水闸闸孔发电经济效益评价

4．3 水闸闸孔发电的推广应用前景

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 进一步工作

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文

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