水电站长有压引水系统水力过渡过程计算研究

摘要

水电站水力过渡过程是在机组负荷变化时水电站的引水系统、水轮发电机组及电网系统相互制约相互影响的过程，是长有压引水式电站设计和运行维护中的一项重要研究，对水电站和机组的长期稳定安全运行以及电站的供电品质有直接影响。
　　本文在对水力过渡过程研究历程回顾的基础上，对国内外的研究进展和发展趋势进行总结，介绍了本课题的研究内容。基于流体力学、数值分析原理等理论与方法，建立了压力引水管道、调压室、水轮机、调速器等的数学模型以及相应的边界条件。针对建立的数学模型，结合具体工程实例，对水电站工程水力过渡过程进行全面的仿真计算和分析，研究了调压室的形式及断面的合理性，优化导叶关闭规律和机组转动惯量，为调压室的设置分析和体型优化提供了依据，得到在所选典型工况下机组调节保证计算的参数值，引水隧洞、调压室及压力钢管所受的极端压力，调压室最高和最低涌浪值，负荷变化情况下机组最大转速变化情况以及相应的过渡过程曲线，对计算结果进行了详细的分析和说明，同时也为水电站的设计及安全稳定运行提供了技术支持。
　　本文在水电站过渡过程计算方面取得了一定的研究成果，在一定程度上能为水电站水力发电运行提供定性分析和决策支持。

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1.绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 水力过渡过程的研究进展

1.3 本文的主要研究内容

2.水力过渡过程的基本原理及其计算方法

2.1 压力引水系统非恒定流

2.2调压室水位波动计算

2.3本章小结

3.边界条件的建立

3.1节点边界条件

3.2调压室边界

3.3水轮机边界

3.4本章小结

4.变特性管系当量化

4.1时间步长和管道分段

4.2蜗壳当量管计算

4.3尾水管当量管计算

4.4本章小结

5.实例分析

5.1 电站概况

5.2 水力过渡过程计算分析

5.3本章小结

6.总结与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

附录