轮叶导叶并列动作数字控制系统的稳定性

本文针对转桨式水轮机电液调节装置的发展趋势-微机调速、数字协联,建立了轮叶导叶随动系统并列动作时水轮机数字控制系统的数学模型,并通过稳定分析给出了系统的稳定域.文中还与连续系统的稳定域进行了对比,得到了一些有益的结论.     

贯流式水轮机协联工况数值预测

针对贯流式水轮机可调节活动导叶开度角与转轮叶片角的协联关系通常仅能通过模型试验确定,提出通过翼型形状解析预测协联工况,利用初期预测结果为三维数值预测提供直观的初始预测条件,数值预测能力与精度得到提高.实例表明,该方法预测协联工况简单可行.     

水轮机非线性特性作用下的水电站调速系统稳定性研究

针对水轮机非线性特性,采用Hopf分岔理论研究了水电站调速系统稳定性。即建立了考虑水轮机非线性特性的水电站调速系统数学模型,基于Hopf分岔和临界稳定判据分析了系统的稳定性,通过对比分析揭示了水轮机非线性特性对调速系统稳定性的作用机理。结果表明,考虑水轮机非线性特性的水电站调速系统Hopf分岔是超临界的,系统的稳定域位于分岔线下方。水轮机非线性特性对调速系统稳定性和调节品质的影响由水头非线性和转速非线性两种因素引起,水头非线性起主要作用,转速非线性几乎无影响。减负荷工况下水头非线性对系统稳定性有利,系统具有较好的调节品质;增负荷工况则相反。     

微型燃气轮机冷热电联供系统变工况性能研究

设计了以微型燃气轮机为核心的冷热电联供系统并建立了该系统变工况性能分析模型.结合具体算例,对该联供系统在采用"以冷(热)定电"的模式下运行变工况时的热力性能进行了计算分析,揭示了系统在不同调节方式下的变工况性能.结果表明,回热度调节具有较宽的冷热负荷调节范围,因此微型燃气轮机联供系统特别适用于冷热负荷变化大而系统内电负荷较稳定的场合.为使系统变工况时保持较高的性能,当冷热负荷增加时应优先考虑发电功率调节,其次采用回热度调节,最后采取补燃量调节;当冷热负荷减小时宜采用相反的调节顺序.研究结果将对微型燃气轮机冷热电联供系统的设计及运行提供有益的参考和指导.     

负荷扰动及工作水头对水电站小波动过渡过程的影响

为确定对小波动稳定性和调节品质最不利的工况,通过稳定域和数值计算分析小波动过渡过程最不利工况即控制工况的选取,研究了工况点的两个主要信息即工况点的负荷扰动以及工作水头对小波动稳定性的影响。实例应用结果表明,减负荷扰动越小,衰减度越小,调节品质越差;最小水头至额定水头之间的工况点的稳定性较额定水头至最大水头之间工况点的稳定性差,因而控制工况应该在最小水头至额定水头之间选择,对于低比转速水轮机,最小水头工况往往成为控制工况。     

抽水蓄能电站相继甩负荷工况导叶-球阀协联关闭规律优化

为提高抽水蓄能电站相继甩负荷工况的动态品质,提出了一种基于多目标算法的导叶-球阀协联关闭策略。首先,建立抽水蓄能电站的精细化仿真模型;然后,确定考虑机组转速和流道水击压力在内的多个优化目标,并基于多目标控制要求引入改进引力搜索算法优化导叶-球阀协联关闭规律,得到一组Pareto最优解;最后,从Pareto最优解中选取综合水击压力目标函数最小值、与平衡点距离最小值及转速目标函数最小值三个典型解进行仿真试验,验证该策略下相继甩负荷工况过渡过程的动态品质。根据优化结果,推荐对发生相继甩负荷工况的两台机组均进行导叶-球阀协联关闭规律优化。结果表明,优化所得最优解均能满足调节保证计算的控制要求,且典型解1比典型解3的蜗壳末端最大压力下降了21.9m,但转速值仅升高了2r/min,这说明提出的导叶-球阀协联关闭策略更好地协调了机组转速与管道水击压力之间的矛盾,可为相继甩负荷工况下电站的安全稳定运行提供有效的技术指导。     

汽轮机中间再热机组空负荷运行稳定性分析

汽轮机空负荷工况是中间再热机组的一个重要工况,能否保证机组空负荷运行的稳定性,直接关系到机组的安全和电厂运行经济性,文中首先建立了中间再热机组典型调节系统主负荷运行的数学模型;通过对频域和时域的计算和分析,结果表明在常规条件下机组难于维持空负荷的稳定运行.文章最后进一步分析研究了使机组满足空负荷稳定运行的条件和改进措施.     

不同协联结构水轮机调速系统的稳态误差

本文分析了转桨式水轮机采用两种不同协联结构时,调速系统的稳态误差及稳态误差与调差率的关系.结果表明:协联结构不影响系统的稳态误差,但保证轮叶导叶间的协联关系有利于改善系统的静特性.     

双调压室多机组水电站水力-调速系统稳定性研究

讨论了设置上下游调压室多机组水电站水力调速系统的稳定性,基于系统动力平衡原理与线性方程组稳定性条件系数矩阵特征值实部皆为负值求取水力调速系统的稳定域.通过实例分别计算了不同比例的支管管道参数稳定域及一台机组参数选定下另一台机组的稳定域.结果表明,多机组电站的各支管管道惯性时间常数越接近,其合并机组与未合并机组方法的计算结果越接近;多台机组采用不同调速器参数同样可确保系统的稳定,为实际工程提供了可靠的理论依据.     

基于PCC数字协联的水轮机步进式双调整调速器

基于数字协联的水轮机PCC步进式双调整调速器采用贝加莱PCC 2003系列中性能最好的处理器CP476,双线性插值完成系统的数字协联,人机接口采用工业级触摸屏,在调速器内部,集成了常规的实验系统,支持各种现场总线。在青铜峡水电厂现场运行表明所设计的调速器具有测频精度高、调节速度快、集程度与可靠性高,完全满足电厂的运行要求。