八盘峡电站2#机组协联调整及水轮机能量特性分析

比较了八盘峡水电厂2#机组协联调整及扩修前后水轮机效率和出力特性,分析了协联调整及扩修后水轮机能否达到保证值要求,并强调转桨式水轮机协联关系的重要性。     

轴流式水轮机能量特性预测分析

采用数值计算方法研究轴流式水轮机的能量特性。计算模型建立在雷诺平均的Navier-Stokes方程的基础上，采用k-ε紊流模型,至水轮机流道内部流动进行三维紊流计算。计算不同的工况下机组的特性，绘制转轮在不同桨叶角度下的定桨特性曲线，在此基础上得出转轮的协联曲线及综合运转特性曲线，从而对机组的能量性能作用合理的判断。轴流转桨式水轮机运行效率较高的关键在于，其活动导叶和转轮桨叶之间具有最佳可调性能的协联关系。目前对协联线的绘制有包络线法和最高效率点法，采用何种方法值得进一步研究，针对具体电站机组，应该在最优效率区并偏重安全运行特性来绘制。     

八盘峡电站2#机缚协联调整及水轮机能量特性分析

比较了八盘峡水电厂２＃机组协联调整和修前后水轮机效率和出力特性，分析了协联调整及扩修后水轮机能否达到的保证值要求，并强调转桨式水轮机协联关系的重要性。     

大唐纪村水电站轴流转浆式水力机组 原型试验及分析

本文介绍了大型轴流转浆式水轮机原型试验的原理和方法。通过超声波流量计的测流方法， 实现了大型水轮机组绝对效率特性的原型测试。通过对纪村水电站原型机组测试结果的分析，确定最 优的协联关系曲线，调整机组最佳的运行工况，产生较明显的经济效益。     

灯泡贯流式水轮机出力提升方案研究

为提高灯泡贯流式电站机组出力,采用试验手段对原厂协联关系曲线下的流道损失和水轮机效率进行测定,确定了影响机组稳定性及效率的因素,指出模型协联换算到原型协联的不足和灯泡贯流式水轮机对工作水头的敏感性。结合工程实际,采用合理技术方案对机组协联关系曲线进行了优化。同时在保证水轮机淹没深度的前提下,对电站尾水挡墙进行了适当削低,降低了尾水位,提高了水轮机工作水头,从而最终达到降低机组出力波动、提高单机效率和电站总出力的目的。     

双调水轮机最优协联测试系统的研究与设计

针对国内水电站的现状,研究并设计了一套能够准确测量双调水轮机最优协联特性的测试装置.这套装置可应用于多种机型,可以同时进行1次或多次协联试验,实现了机组水参数测量的汇总,并能够实现采集数据的图形化处理.     

灯泡贯流式水轮机导叶与桨叶协联关系探讨

探讨了灯泡贯流式水轮机导叶开度与桨叶开度的协联关系的含义、协联关系曲线中水头的正确理解及设置方法、现场协联调试及优化方法、调速器自动水头输入及自动协联可行性、同一电站不同机组协联关系中水头损失设置差异、机组各运行水头下功率限制的严格控制、机组负荷周期性波动原因分析、机组异常振动噪音分析及改善等。灯泡贯流式水轮机实际运行时应尽可能接近协联工况,并能充分发挥其最佳水力性能。     

轴流转桨式水轮机协联调整改进

轴流转桨式水轮机协联调整改进是机组改造增容,挖掘现有水电厂潜力的一项重要技术措施。在国内,我省首先从70年代末开始、对富水电厂两台转桨式水轮机机械协联进行了调整改进,后又对该厂1~#机改为电调后的电气协联特性进行了摸索、试验和调整。接着根据《葛洲坝电厂机组增出力运行讨论会》的要求,对二江电厂6~#机进行了8个水头的试验,找到了合理协联关系,并     

大容量冲击式水电站水轮机折向器的协联控制

水轮机折向器有触发式和协联式两种控制方式,对冲击式水电站冲击式水轮机折向器的两种控制方式进行了大、小负荷扰动稳定性计算分析.结果表明:冲击式水轮机仅靠缓慢动作的喷针开闭及仅作为事故保护的折向器快速动作来调节,不能满足电网负荷大波动时稳定运行的要求,只有折向器与喷针协联动作,共同参与负荷调节,才能解决调节稳定性的问题;当冲击式水电机组容量占电网的容量相对较大时,冲击式水轮机折向器的控制方式应采用协联式控制.     

灯泡式水轮机非协联工况下空化性能的试验研究

以某比转速灯泡式水轮机为例,利用模型试验的方法对其协联工况和非协联工况的空化性能进行了研究,通过试验结果的对比和分析,得出如下规律:在整个运行范围内水头不变的情况下,灯泡式水轮机在某一固定转轮叶片角度运行时,无论模型水轮机是处于协联工况还是非协联工况,其临界空化系数(0)随着流量因数(ED)的增大而增大。本研究结果对原型灯泡式水轮机的运行,特别是非协联工况下的运行,具有重要的指导意义。     

超低水头竖井贯流式水轮机模型试验

为研究超低水头下竖井贯流式水轮机的能量特性和空化特性,对一种额定水头为2.10 m的超低水头竖井贯流式水轮机进行模型试验。基于河海大学水力机械多功能试验台,采用压差传感器、电磁流量计、扭矩仪等仪器对不同导叶开度、不同叶片安放角下GD-WS-35型水轮机的水头、流量和扭矩等参数进行测试,并绘制了水轮机模型综合特性曲线。试验结果表明:当叶片安放角为23°,导叶开度为65°时,在额定水头2.10 m条件下,模型水轮机的流量为0.398 m3/s,效率为83.34%,出力为6.838kW,对应原型水轮机的流量为9.96m3/s,效率为85.14%,出力为174.7 kW,水轮机具有良好的能量特性;当叶片安放角为23°,导叶开度为65°时,水轮机具有良好的空化性能。     

水斗式水轮机特性对系统运行稳定性的影响

冲击式水电站的运行稳定性成为目前日益关注的问题。从理论上研究了水斗式水轮机特性对水电站运行稳定性的影响。首先在理想PI调速器、刚性水击、单管单机条件下,加入自由出流方程,求解出计入水斗式水轮机特性的小波动稳定判别式。然后结合水斗式水轮机的运行特点,建立目标函数,经分析,得出了水斗式水轮机在等出力变幅时的小波动最不稳定区,并用数值计算对其加以验证。最后提出,对于多喷嘴水斗式水轮机来说,应根据不同的喷嘴个数情况,分别作稳定校核计算。     

水轮机流量测量数据的数值逼近方法研究

结合石家庄混合蓄能水电站3号机组能量试验的实际结果,针对目前水轮机流量与蜗壳压差关系表达式计算精度低的缺点,提出了逼近水轮机流量测量数据的新的数值方法。并给出了新的水轮机流量与蜗壳压差关系表达式,同时也给出了详细的逼近计算过程和计算公式。通过实例表明,给出的新的关系表达式,具有逼近计算精度高的特点,可以更好地应用于水轮机的实际运行中。     

水质与水轮机吸出高度定量关系的探讨

针对黄河上游拉西瓦、河口和乌金峡3座水电站水轮机引用水,测出其初生空化压力与临界空化压力随水中含沙浓度及泥沙粒径变化关系,从泥沙浓度和泥沙粒径的空化压力试验结果得出考虑水质影响的水轮机吸出高度计算公式,为水电站设计提供了重要的设计依据。空化压力受水质影响这一重要发现具有重要而深远的工程意义。     

白水河二级电站冲击式水轮机参数的确定

介绍贵州省第一座高水头电站水轮机参数的分析选择，以及目前国内冲击式水轮机的发展情况。     

利用CC-PN建立机组组合问题中时间约束辅助模型

在为机组组合问题编制算法的过程中，因需要满足错综复杂的约束条件，容易使程序结构混乱、逻辑判断出错，最终导致算法求解失败。文中提出一种用于解决水力机组组合中时间约束问题的受控着色Petri网(CC-PN)模型，以指导和辅助机组组合算法程序的编制。该模型能直观地表达水力机组的启／停状况，并输出计算流量费用的开关量，将机组组合算法中面临启／停新机组时的约束判定和流量损失计算单独处理，为解决考虑时间约束的机组组合问题提供了新的辅助方法。     

水轮机压力脉动诱发厂房振动分析

对于巨型水轮机压力脉动诱发的厂房结构振动，研究了模型水轮机压力脉动的时域和频率特征以及原型与模型问的相似关系；利用动力时程分析法计算了结构在水力激励下的振动反应，分析探讨了压力脉动不同分布特性对振动强度的影响，进行了压力脉动幅值的敏感性分析；最后，借鉴国内外相关振动规程，对厂房振动加以评价。     

水风光互补系统灵活性需求量化及协调优化模型

利用水电等灵活性调节电源平抑间歇性风光发电是解决新能源规模化并网消纳的重要途径。依托云南电网实际工程,提出灵活性需求量化方法,采用分位点确定了风光电站集群出力概率分布的取值变化区间,生成不同概率的出力场景集,以量化描述面临计划的灵活性需求;集成6种灵活性调节指标,构建了灵活性裕量期望最大和不足期望最小模型,能够动态适应不同场景的水风光互补调度需求。通过实际数据分析了灵活性需求量化的准确性,以及不同来水条件、新能源接入比例、风光装机比例、水电机组特性、调峰需求对灵活性的影响,与预留备用容量方法相比,本文模型能够根据灵活性需求变化给出多类型电源互补调度方案。     

斜流式水轮机转轮准三元设计方法研究

根据准三元流动理论,研究斜流式水轮机转轮叶片的设计方法。推导出对斜流式水轮机转轮更为适用的S1和S2m流面的方程,用有限元法对两个流面方程建立有限元模型,并在S1相对流面首次引入了“等价速度三角形”理论,用轴向速度变化率ζ和流面倾斜参数η来修正因流面倾斜和轴向速度变化而引起叶栅性能变化的影响。利用在两个相对流面间进行迭代求解准三元设计方法,计算出的斜流式水轮机转轮可达到预期设计要求。该设计方法也可推广应用于其他流体机械转轮的设计。