一管双机系统机组负荷突变时的水力干扰问题研究

摘要

随着我国水电开发条件变差，多机共用水力管道机组日渐增多，此时水电机组就存在“水机电”耦合现象，机组运行时的负荷增减将引起多机间的水力干扰问题，特别是在一台机组负荷大幅度快速变化时，其它机组运行的稳定性会受到较大影响。针对这一问题，本文以一管双机为对象，研究水力干扰在机组发生负荷突变时的相互影响。
　　首先，给出了一管双机水力系统示意模型，分析了水力干扰产生的机理以及对机组运行的不利影响。建立含调压室的分岔管道水力系统数学模型，详细介绍了特征线法求解有压管道非恒定流的计算过程；其次，给出了水电机组控制调节系统结构框图，建立了水轮发电机组及负荷、调速器及励磁系统数学模型；然后，给出水力干扰计算的一般步骤与流程图，选择以Matlab/Simulink为数值计算平台，搭建水电机组控制调节系统各个部分仿真模型；最后，以工程实际电站数据为基础，构建了一管双机系统整体仿真实验平台，在孤立电网和并入大电网两种运行条件下，对双机系统的水力干扰问题展开研究。当一台机组负荷发生变化时，其管道流量压力变化对另一台机组运行的影响。
　　仿真计算结果表明，在孤立电网运行时，机组受水力干扰引起机组频率变化随负荷变化量较为明显；在并入大电网运行时，机组受水力干扰引起机组功率变化随负荷变化量较为明显；当调压室面积减小或干管长度增加时，水力干扰增大，机组功率影响有所变化；甩负荷机组导叶关闭时间变化对水力干扰结果影响不大。

目录

声明

1绪论

1.1研究的背景及意义

1.2水力干扰的研究现状

1.3主要研究内容

2一管双机水力系统

2.1有压水力管道非恒定流

2.2一管双机系统

3水电机组水机电动态过程数学模型

3.1水电机组控制调节系统

3.2水轮发电机组数学模型

3.3调速器及励磁系统数学模型

4.1水力过渡过程计算步骤及流程

4.2水电机组控制调节系统仿真模型

5水电机组水力干扰动态过程仿真

5.1仿真实验平台

5.2孤网运行工况仿真

5.3并网运行工况仿真

5.4结果分析

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献