设气垫式调压室的超长引水隧洞水电站大波动过渡过程探讨

超长引水隧洞水电站设置气垫式调压室可以有效抑制过渡过程中调压室涌浪振幅,但蜗壳压力的变化规律也因气垫式调压室的影响变得更为复杂。本文通过数值计算方法,分析了设气垫式调压室超长引水隧洞水电站大波动过渡过程中,导叶关闭时间、引水隧洞水流惯性、压力管道水流惯性及调压室参数等因素对蜗壳最大动水压力的影响;并与常规调压室进行对比,讨论了气垫式调压室对超长引水隧洞水电站甩负荷过渡过程中反射水击波特性的作用。结果表明:气垫式调压室对水击波的反射效果不如常规调压室,且气垫和涌浪压力之和最大值大于常规调压室最大水压力,更容易发生蜗壳最大动水压力,此压力由调压室压力极值决定、不受导叶关闭规律控制的影响。     

双机共尾水调压室系统的调节品质分析

双机共尾水调压室是水电站引水发电系统中一种常见的布置形式,存在尾水调压室水位波动和水力干扰问题.结合双机共尾水调压室系统的实际算例,建立相应的数学模型,进行小波动和水力干扰情况下的稳定性和调节品质分析.计算分析表明,周期较长衰减较慢的尾水调压室水位波动会影响运行机组的调节品质,主要表现为调节时间较长.     

长引水隧洞水电站小波动过渡过程影响因素研究

结合锦屏二级水电站工程实例,通过数值计算分析长引水隧洞水电站小波动稳定性影响因素.研究了机组空载时的小波动稳定性.以及阻抗式调压室阻抗孔面积、阻抗孔损失系数和引水系统糙率对于小波动稳定的影响.研究结果表明:空载时小波动稳定性满足设计要求;减小阻抗孔面积对于提高小波动稳定性十分有效:小波动稳定性对于阻抗损失系数敏感性较低;引水隧洞糙率对于小波动稳定性有较明显影响,需慎重选择引水管线方案.     

新疆下坂地电站水力过渡过程计算

介绍利用程序进行水电站水力过渡过程计算。通过对下坂地水电站的调压室涌波计算、调节保证计算以及调节系统的稳定分析，确定调压室的型式和尺寸、推荐调速器主要参数整定值、提出了调节保证计算成果，并得出结论电站即使孤立运行也能满足小波动稳定性要求，为电站及引水系统的设计提供了依据     

带上游串联双调压室电站水力-调速系统稳定性的研究

上游串联双调压室可以作为超长引水隧洞水电站的重要的、可行的平压措施,本文开展了带此种平压措施的水电站水力-调速系统的稳定性的研究。首先建立了包括引水管道、调压室、水轮机、调速器、发电机等子系统的完整的水力-调速系统数学模型,推导出描述其系统动态特性的综合传递函数与自由运动方程,然后利用系统的稳定条件绘制稳定域的方式,分析了调压室面积和引水管道水流惯性对系统稳定性的影响。得到:上游串联双调压室水力-调速系统稳定域达到与只设置一个调压室系统相同稳定域时,双调压室的临界稳定断面积之和大于设置单调压室时所对应的稳定断面积;第二调压室(靠厂房)的面积越小,达到相同稳定域时两调压室的临界稳定断面积之和越大;两调压室之间管道的水流惯性占第二调压室上游段管道总水流惯性的比例越小,达到相同稳定域时,两调压室的临界稳定断面积之和与设置单调压室系统的临界稳定断面之差就越小。     

基于水电站调节品质的调压室设置条件探讨

调压室设置条件是水电站初步设计的重要判据之一.本文在刚性水击的前提下,推导了基于文献[11]的最优调节品质条件下的机组转速波动方程,得出机组转速波动特征参数计算表达式,继而从理论上推导出满足调节品质的调压室设置判别式.在推导过程中得出机组转速波动幅值仅与Tw/Ta有关,衰减度为定值,进而说明水电站调节品质主要由Tw/Ta值决定.最后结合工程实例与其它调压室设置判据进行对比分析,得出中、高水头水电站是否设置调压室的允许Tw值由调保参数来决定;而低水头水电站的允许Tw值则由水电站调节品质来决定,同时还得出水电站满足调节品质比满足稳定性要求更严格.     

连接管长度对调压室稳定面积和小波动调节品质的影响

调压室是保证水电站运行稳定性及调节品质的设施,托马公式为调压室尺寸设计的重要依据,其没有考虑调压室内的水流惯性。对于设置了长连接管的高水头电站和抽水蓄能电站,连接管内水流惯性较大,对调压室稳定面积和小波动调节品质均有影响。本文通过理论推导,数值计算和工程实例,证明了考虑调压室长连接管内的水流惯性能够减小调压室的稳定面积,有利于提高小波动的调节品质,得出设计中不考虑连接管内的水流惯性是偏于安全的。     

尾水调压室水电站调节系统动态品质研究

目前水电站的调节品质已成为水电界所关注的一个重要问题.本文从基本方程出发,分析了带尾水调压室水电站负荷扰动下调节系统的调节品质.得出了机组频率尾波波动过程调节时间的计算方法.最后通过计算实例,研究了调速器参数、调压室面积及尾水隧洞水流惯性对调节系统动态品质的影响.     

带调压室水电站调节品质的分析

带调压室水电站发生负荷扰动时,其机组频率波动可分为主波和尾波,调压室水位低频振荡所引起的尾波是影响调节品质的主要因素.本文建立了机组频率的尾波波动方程,推导了调节品质域的计算公式,分析了调压室面积及调速器参数对调节品质的作用.研究表明:调压室面积越大调节品质越好;增大调速器参数对调节系统的稳定性有利,但恶化了系统的调节品质.     

水电站水力过渡过程仿真计算的工程应用

本文主要针对黄河拉西瓦、汉江毛坝关水电站工程,在物理模型试验资料的基础上,对水电站的水力过渡过程的仿真计算作了验证,验证计算方法和参数选择的合理性,并率定计算参数.得到调压室最高/最低涌浪水位、蜗壳及岔管断面最大/最小水锤压力、机组最大飞车转速以及它们的变化过程线.在钻根水电站和扎古录水电站的调保计算中,计算了引水隧洞、压力钢管最大/最小水压力包络线、小波动和水力干扰下的发电频率摆动机组稳定性分析等成果.采用Fluent软件模拟某瞬间调压室内的三维流场,动态地显示了调压室水位波动情况.     

Response time for primary frequency control of hydroelectric generating unit

For evaluating the power quality in primary frequency control for hydroelectric generating units, the power response time is an indicator which is of main concern to the power grid. The aim of this paper is to build a suitable model for conducting reliable simulation and to investigate the general rules for controlling the power response time. Two huge hydropower plants with surge tank from China and Sweden are applied in the simulation of a step test of primary frequency control, and the result is validated with data from full scale measurements. From the analytical aspect, this paper deduces a time domain solution for guide vane opening response and a response time formula, of which the main variables are governor parameters. Then the factors which cause the time difference, between the power response time and the analytical response time of opening, are investigated from aspects of both regulation and water way system. It is demonstrated that the formula can help to predict the power response and supply a flexible guidance of parameter tuning, especially for a hydropower plant without surge tank.     

阻抗差动式调压室的水力计算研究

阻抗差动式调压室将升管底部的阻抗孔口改设于大井底板上，我国已建成的鲁布革水电站、天生桥二级水电站改型前和太平驿水电站均采用了这种形式。本文针对这种阻抗差动式调压室建立了涌波计算的数学模型，并将计算结果与太平驿电站原型实测资料进行了对比，两者具有很好的一致性。     

清江流域梯级水电外送网络优化设计与探讨

阐述了清江流域梯级水电厂电力外送网络应结合三峡输变电系统规则、建设和电力网络实际进行优化设计及科学合理的改造，确保清江高质量的电能畅通外送，为电网的调峰，调频和事故支援，提高电网安全稳定水平，优化资源配置及减少环境污染等提供技术保障，提高清江发电企业在电力市场中的竞争实力。     

带长连接管的阻抗式调压室水击穿室影响研究

针对带有长连接管的阻抗式调压室的有压引水系统,研究了长连接管对水击穿室的影响,推导了水击穿室系数的理论公式,并基于工程实例进行了数值模拟验证。结果表明,当连接管长度小于引水隧洞的10%时,水击穿室系数、蜗壳末端最大压力、引水隧洞最大压力变化幅度分别在10%、1%、2%以内。因布置需求连接管长度超过引水隧洞的10%时,须对连接管的影响加以考虑,必要时对隧洞衬砌提出特殊要求。随连接管管径和阻抗孔孔径增大,水击穿室系数减小,其中阻抗孔孔径对水击穿室的影响更大;连接管与阻抗孔直径相等和连接管管径略大于阻抗孔孔径方案相比,当阻抗孔孔径较小时,前者能更明显地降低水击穿室系数,当阻抗孔孔径较大时,后者水击穿室系数更小。     

澜沧江上游梯级水电站送出方案的无功配置研究

针对澜沧江上游梯级水电站500kV出线线路总长度较长,充电功率较多,但水电站出线长度普遍较短的情况,提出了3种梯级电站无功配置方案。通过电力系统潮流稳定计算分析软件BPA对3种无功配置方案下水电站附近区域电网电压进行仿真计算,结果表明若仅靠常规的线路高抗配置方案将可能导致系统电压偏高需要水电站进相,若采用短线路过补偿方式则可能引起的工频谐振过电压等问题,难以满足系统调压要求。推荐的无功配置方案考虑在合适的澜沧江梯级水电站母线侧装设500kV高压电抗器,高压电抗配置补偿率合理,能够较为合理地控制系统电压。     

提高怒江电网送出能力的网架方案研究

受全省供需形势影响,中小水电集中远距离接入、送出通道热稳及动稳水平限制,目前怒江州中小水电送出受限问题较为严重。随着全省重点载能产业布局逐步完善,怒江州大力开展产业结构转型升级,未来全省供需形势将逐步发生逆转。因此充分利用电网平台保障怒江中小水电送出消纳是有积极意义的。本文在分析怒江现状受阻情况的基础上总结网架解决思路,提出解决中小水电送出问题的比选方案,并从解决受阻效果、运行维护角度、对下一断面的适应性等角度对各方案进行比较分析。最终提出有利于怒江电网电力送出及安全运行的网架规划方案,为解决怒江电网中小水电送出问题及潜在运行风险提供决策参考。     

风水不同源比下孤网初期稳定性仿真研究

因地制宜地发展分布式能源有助于减少山区电网对主电网的电能需求,南方山区电网可能存在小水电和风电接入同一支线的情况,当前研究较少涉及风电和水电所组成的微电网投切到主电网的稳定性。本文以本地电源和负荷相等前提下,采用仿真分析方法,研究小水电和风电不同容量比例下的稳定性情况。研究结果表明:小水电具有惯性,小水电比重较大时,有助于风水微电网投切到主电网时保持稳定性,这为山区电网规划和运行提供了理论支撑。