简单式尾水调压室位置对尾水管最小压力值的影响

探讨了简单式尾水调压室位置对尾水管最小压力值的影响。通过数值计算和工程实例,证明简单式尾水调压室越过某一临界位置向厂房方向移动,对尾水管最小压力值不利;增大调压室面积会明显改变尾水管最小压力值。     

尾水支管长短对相继甩负荷尾水管进口最小压力的影响

抽水蓄能电站相继甩负荷过程中两台机组的流量相互影响,尾水支管长短对尾水管进口压力的影响很大。通过理论推导结合对实际工程的数值模拟,分析了后甩机组尾水支管长短对相继甩负荷后甩机组尾水管进口最小压力的影响。结果表明,机组流量变化率大小决定尾水支管长短对自身机组尾水管进口最小压力的影响程度,与同时甩负荷相比,相继甩负荷后甩机组的尾水管进口最小压力对自身机组尾水支管长短更敏感;固定上、下游岔点位置,移动机组使其靠近下游岔点,可减小尾水支管水流惯性、增大相继甩负荷尾水管进口最小压力,该措施可代替降低机组安装高程的方法。     

尾水主洞长度对抽水蓄能电站尾水管进口最小压力的影响

针对采用"一洞两机"布置形式的无尾水调压室抽水蓄能电站,基于瞬变流理论与特征线法,对实际工程进行数值模拟,分析了不同尾水主洞长度对相继甩负荷工况下尾水管进口最小压力影响的内在机理。结果表明,尾水主洞的增长对尾水管进口最小压力不利,但随着尾水主洞长度的增长,尾水管进口最小压力先减小后增大再减小;随着尾水主洞长度的增长,先甩负荷机组和后甩负荷机组均有可能是引水发电系统出现尾水管进口最小压力的不利机组,整体来看,先甩负荷机组尾水管进口最小压力先减小后增大,后甩负荷机组尾水管进口最小压力先增大后减小。     

导叶关闭规律和尾水调压室对尾水管真空度的影响

尾水管真空度一般由动力真空、静力真空以及尾水管进口负水击压力三部分叠加而成。着重探讨了不同导叶关闭规律和尾水调压室的不同型式、尺寸对尾水管真空度的影响，并以国内某大型水电站的计算实例作为参考验证。     

引水道布置对抽水蓄能电站尾水管最小压力的影响

针对抽水蓄能电站引水道布置对机组尾水管最小压力的影响较大,在相继甩负荷工况下尤为明显的问题,采用特征线法研究了尾水道分别为单洞单机和一洞多机布置形式时,机组上游侧引水道布置在相继甩负荷工况下对尾水管最小压力的影响,以及机组相继甩负荷最危险间隔时间点。结果表明,单洞单机布置情况下,当引水道岔点位置向上游侧移动时,尾水管最小压力将出现大幅增长;而一洞多机布置时引水道岔点位置对尾水管最小压力的影响不显著,由此提出了有利于改善尾水管最小压力的布置形式。     

尾水闸门井对水电站过渡过程的影响

通过理论分析和数值计算,研究了尾水闸门井的面积和位置对过渡过程的影响,得出尾水闸门井对大波动的尾水管进口最小压力有较明显的改善,但对小波动过渡过程稳定性带来不利影响的结论。     

尾水调压室尺寸对水电站小波动过渡过程的影响研究

带有调压室的长引水式电站,由于机组负荷出现微小变化等原因会导致出现小波动过渡过程,小波动过渡过程是否稳定,直接关系到过渡过程品质的好坏,涉及到电站安全及供电质量。当出现微小扰动时,若调速器可将该扰动状态恢复到初时段的稳定状态或是在规范允许的范围内波动时,则系统稳定;若调节过程中系统一直处于振荡状态,则系统不稳定。在分析过程中,调压室作为水电站输水系统上的主要建筑物,其断面尺寸对输水系统小波动过渡过程的影响研究尤为重要。     

输水洞径对可逆式机组相继甩负荷尾水进口压力影响

针对1洞多机抽水蓄能电站水力机组过渡过程调节保证计算中相继甩负荷对尾水进口压力的影响问题,通过对某抽水蓄能电站输水系统洞径组合的比选,得出不同甩负荷形式对尾水进口压力影响程度不同,先甩N-1台机组、后甩尾水管道最长的1台机组尾水进口压力最危险;不同输水系统洞径对改善尾水进口压力的影响程度也不同。     

二滩水电厂机组尾水压力脉动及其影响

为全面了解二滩水电厂机组稳定特性和确保机组长期稳定运行,对机组进行了大量现场试验,分析了机组尾水锥管压力脉动随负荷、水头变化的性能以及对机组振动摆度的影响。在此基础上将机组运行工况划分为小负荷区、涡带和稳定运行区,并建议机组避开涡带、低负荷区运行。     

两机一洞尾水调压室阻抗损失系数模型试验研究

水电站引水发电系统中调压室的阻抗损失系数是影响机组过渡过程计算结果的重要因素,目前阻抗损失系数一般在行业规范推荐的范围内进行取值,往往与试验值有所偏差,不利于调压室体型的优化设计。通过采用大比尺的调压室水工模型,对两机一洞型式的水电站阻抗式尾水调压室进行大流量条件下的水力学试验,研究不同水流流态和分流比对调压室阻抗损失系数的影响,分析控制工况下调压室的流入和流出阻抗损失系数,给出了调压室阻抗损失系数与分流比的拟合公式和关系曲线。研究结果填补了两机一洞型式的水电站尾水调压室阻抗损失系数试验的空白,可为此类调压室的水力计算分析提供依据。     

相继甩负荷间隔时间与尾水管进口压力最小值的内在联系研究

为探求相继甩负荷间隔时间与尾水管进口压力最小值之间的内在联系,针对双机一洞布置型式的抽水蓄能电站,基于瞬变流理论和特征线法对相继甩负荷工况水力过渡过程开展数值模拟,分析了相继甩负荷工况下机组流量变化率和运行轨迹与尾水管进口压力最小值之间的联系。结果表明,存在某一最不利相继甩间隔时间使得两台机组第一波流量变化率的时域不同步程度达到最大,则对应的尾水管进口压力达到最小,且此时先甩和后甩机组运行轨迹点分别在特性曲线反S区上弯点和下弯点。研究结果可为抽水蓄能电站尾水管进口压力极值计算提供参考。     

导叶开度对混流式水轮机尾水管内流动特性的影响

为了深入研究尾水管内的流动特性,结合某电站混流式水轮机的实际运行情况,基于标准的κ-ε湍流模型,选用Fluent软件在额定水头不同导叶开度下对其进行全流道数值模拟,分析了不同导叶开度对混流式水轮机尾水管内部流动特性的影响。结果表明,当导叶开度为100%时尾水管内部形成了周期空化涡带,此涡带的存在易导致水轮机机组产生强烈振动;当导叶开度较小时,尾水管内速度分布较为均匀;尾水管进口段的压力分布情况对导叶开度的变化较为敏感,可通过合理控制导叶开度来减小尾水管内的水力振动,降低水力损失。     

动能修正系数对城门洞形尾水隧洞水头损失及其系数的影响

基于Realizableκ-ε湍流模型及VOF算法,采用Fluent软件模拟计算某水电站尾水隧洞不同流速下的水流流态,分析了不同流速下动能修正系数的变化规律对水头损失及其水头损失系数的影响。结果表明,隧洞内的水流流速和流向对动能修正系数值均有影响,但边界条件是影响动能修正系数的决定性因素;流速越大,水头损失越大,而水头损失系数越小,且正反不同流向的水头损失及其系数亦不相等;在急变流的条件下,动能修正系数对水头损失及水头损失系数的计算有显著影响,且流速越大,影响越大;正向流速时,动能修正系数对水头损失及其水头损失系数的计算具有加大作用,而反向流速时则具有削减作用。结果可为工程应用提供参考。     

多机一室长廊型调压室水力过渡过程数值仿真研究

基于调压室基本方程和结构矩阵法,构建了典型的多机一室长廊型调压室—三联调压室水力过渡过程计算的恒定流模型和瞬变过程模型(简称三联模型),并基于工程实例,针对典型工况,分别采用简化模型和三联模型进行过渡过程计算。结果表明,简化模型和三联模型计算所得的蜗壳末端最大压力、机组转速最大上升率和调压室极值水位基本一致,而尾水管进口最小压力有一定的区别;采用三联模型可较好地反映恒定流状态下阻抗孔口之间的水体流动及过渡过程中尾水管进口压力的变化情况;过渡过程计算中阻抗系数取值允许一定的误差,并不会对尾水管压力和调压室水位的变化产生较大影响。     

燃气轮机神经网络前馈控制对一次调频的影响

频率是保证电力系统稳定的重要指标之一。随着电力系统的快速发展,其复杂性也不断增加,对电网频率的控制显得更加困难,但也更加重要。根据发电机和负荷的频率特性建立了电力系统模型,并提出了神经网络前馈控制,在此基础上分析对比了不同控制策略的一次调频效果,最后用仿真验证了神经网络前馈控制的优势,对改进燃气轮机电厂的控制策略有积极的影响。     

超临界机组参与一次调频对汽轮机寿命影响的研究

本研究针对超临界大功率机组参与电网一次调频对汽轮机寿命损耗的影响进行了研究,建立了不同运行工况下的汽轮机转子疲劳寿命的有限元模型,对超临界机组参与电网一次调频时转子的暂态温度场和弹塑性应力场进行了计算分析,确定了不同变负荷速率和温升速率下、定压与滑压运行工况时汽轮机寿命的损耗。结果表明:负荷变化范围为10%时,危险位置轴表面的最大应力为82.18 MPa,应力变化值为69.18 MPa,轴心处的最大应力小于20 MPa,应力变化值小于17 MPa,应力水平很低,热应力也很小。一次调频对高中压缸各级温度变化以及热应力影响很小,对机组寿命的影响可以忽略,机组可以安全的参与电网的一次调频。     

特大型机组飞轮力矩GD2与导叶关闭规律的关系研究

特大型机组飞轮力矩的取值对调节保证参数以及系统稳定性有着重要的影响。该文结合某高海拔地区水电站工程实例,建立仿真模型,研究特大型机组飞轮力矩取值与不同导叶关闭规律之间的关系。结果表明：导叶选取直线关闭规律时,受转速升高控制,特大型机组飞轮力矩都存在一个最小临界值;而在折线关闭规律下,高海拔地区电站的尾水管进口最小压力受规范约束条件的限制,其飞轮力矩的取值同样受限。     

风电参与调频对电力系统超低频振荡的影响分析

高比例风电接入背景下,风电参与调频对电力系统超低频振荡问题的影响机理有待深入分析。文章构建了反映风电参与系统调频过程动态特性的频率响应模型,基于单机模型建立风电调频后系统稳定性分析模型。解析推导了简化模型下的闭环稳定性判据并分析其影响因素。通过阻尼转矩法分析了风电调频对原动系统阻尼变化的作用机制。研究了不同风电频率调控策略下系统频率稳定的影响因素。结果表明,风电参与频率调控在一定程度上对电力系统超低频振荡现象进行了抑制,对保障电网的安全稳定运行具有重要意义。     

电网遭受扰动后水电机组一次调频对电网频率的影响

当系统有功不平衡时,要求并网机组都能参加一次调频,长期以来水电机组都作为最可靠的一次频率调节机组,但是往往电网中某个地区正处在大检修期间或者该地区正处在枯水期等等,这些原因限制了该地区能够投入的一次调频容量,而水电机组的死区较火电偏大,且不同水电区域存在明显的水流惯性差异。针对这些问题建立了水火电机组互联的两区域互联系统,研究电网在受到负荷扰动后的频率品质。     

核岛蓄热能力及对一次调频的影响

为了分析核电机组核岛蓄热能力及对一次调频的影响,以国内某M310压水堆核电机组为例,对机组蒸汽发生器蓄热量、一次回路蓄热量及温度效应对蓄热的影响进行了理论分析及研究。在此基础上,利用能量守恒原理,建立了一、二次回路及核岛整体能量守恒方程,得到核岛蓄热计算模型,并利用理论方法计算得到蒸汽发生器和一次回路的蓄热系数及蓄热时间常数,同时利用核电配套仿真机仿真结果进行验证。结果表明:模型计算结果与仿真结果差别较小,满足工程计算的要求;由于温度效应的存在,核电机组具有强大的自稳性,从热量的表现形式上看,核电机组具有强大的蓄热能力,完全能够满足一次调频的能量需求。