轴流定浆式水轮机补气试验研究

主要论述了轴流定浆式水轮机的补气试验工作，确认了补气与运行工况的关系，脉动压力与幅值的关系，强迫补气的效果，尾水管短管补气失败的原因，对于各种类型的水轮机补气工作有一定的参考价值。     

补气对尾水涡带及机组振动特性的影响分析

混流式水轮机的尾水管压力脉动作用力对机组动态特性有直接影响,该作用力的最主要特征指标为频率及幅值。传统公式法不能反映出主频与负荷效应的关系,因此文中着眼于对全负荷段尾水管压力脉动频率计算方法的研究,并且结合其对机组稳定性运行的影响效果进行了深入探讨。从尾水管涡带产生的机理出发,推导全负荷段尾水管压力脉动频率的计算公式,并结合在2种不同补气条件下的实测数据,对涡带特性进行深入研究,阐述了涡带对机组运行品质的影响效果。对比在2种补气工况时的实测结果,发现在压力脉动作用较为明显的负荷区间内,全负荷段压力脉动计算方法的计算结果与试验结果贴合程度较高,说明该方法可以较为准确地反映实际运行特性。补气能减少涡带的主要原理在于其能削弱脉动的相对幅值,而对脉动频率无大的改变,这对提升机组稳定性运行的效果有着直接的影响。研究结果对于分析水电机组动态特性有着积极的意义。     

开孔式泄水锥对混流式水轮机尾水涡带影响的研究

本文从模型测试和非定常流动分析两方面研究了开孔式泄水锥对混流式水轮机尾水涡带的影响,通过对比水力效率、涡带型式、压力脉动频谱分析,表明泄水锥开孔对于涡带强度具有一定抑制作用,并能在一定程度上降低压力脉动的能量,达到提高机组稳定性的目的。     

变速混流式水轮机尾水涡带及压力脉动分析

水电机组在调频、调峰及调节新能源波动的过程中经常偏离最优工况运行,由此带来的尾水管涡带和压力脉动问题备受关注,这严重限制了机组的调节能力。本文采用RANS-LES方法,模拟了混流式水轮机变速运行模式下的尾水管涡带和压力脉动分布特性。结果表明：在消涡转速附近,尾水管涡带减小明显,偏离消涡转速时,尾水管涡带将增强;从消涡转速增加到最佳转速,虽然涡带增多、压力脉动幅值有所增大,但效率也随之提高;在最佳转速运行时,水轮机效率最高,相对传统恒速运行模式,可以提高7%左右。研究结果可以为水电机组的运行管理提供参考。     

混流式水轮机尾水管涡带引起的水力振动

对引起混流式水轮机水力振动的原因进行了研究，从尾水管涡带引起的水力振动着手，结合中、外大型混流式水轮机模型试验及真机试验结果，得出了在低水头工况、低负荷工况、中负荷工况、高负荷工况的基本振动规律，并对减轻混流式水轮机水力振动的主要对策作了论述     

降低水轮机尾水管压力脉动措施的模型试验研究

本文介绍了几种布置在尾水管内的导流装置方案和模型试验结果，描述了各种措施对水轮机效率、出力、流量等参数的影响、降低压力脉动幅值的效果和频率特性。     

基于PSO-BP的轴流转桨式水轮机协联关系的研究*

轴流转桨式水轮机组效率与水轮机的导叶 桨叶协联关系有着密切的关系。目前水轮机的协联关系是通过线性插值法取得的,其值与水轮机最优运行工况的协联关系有较大差异。针对插值法结果不能正确体现最优协联关系的缺点,利用粒子群神经网络(PSO-BP)对导叶 桨叶关系进行训练测试,获得导叶、桨叶之间的协联关系。通过水轮机组试验,PSO-BP算法的桨叶开度值比线性插值法的桨叶开度值平均减少3.61%,效率提高了3.09%。实验结果表明PSO-BP优化后导叶-桨叶协联关系可使水轮机的过水流量减少,节约了水力资源,提高了水轮机的运行效率。     

高压变频器谐波抑制措施的仿真研究

分析了PWM高压变频器谐波成分产生的机理和当变频器接上长输出电缆时对电机的影响。对6000V/2250kW电机的仿真研究发现,在24脉波整流/三电平逆变的高压变频器中,设置共模电抗器,并将整流器中性点、直流侧中间点、输出滤波器中性点和三电平逆变器箝位点相连,再通过小电阻和系统地连接的这一新型拓扑结构,可以有效地抑制谐波电压对高压变频器的不良影响。     

轴流转桨式水轮机导叶及桨叶的力特性研究

为了正确确定轴流转桨式水轮机的接力器容量,必须掌握导叶和桨叶在各种工况下的力特性资料.通过CFD计算对某轴流转桨式水轮机进行数值分析,得到了导叶和桨叶水力学特性.通过与模型试验结果和经验公式的对比发现,CFD计算结果是可信的,可以为轴流转桨式水轮机的真机设计提供参考.     

基于全流道非定常流动计算的轴流式水轮机尾水管压力脉动分析

以轴流式水轮机全流道三维非定常湍流数值模拟为基础,对轴流式水轮机尾水管内的非定常流场进行了分析,研究了尾水管内涡带的形态,对尾水管压力脉动的幅值和频率特点进行了分析.结果表明,大流量工况时,在尾水管内形成了一个与转轮旋转方向相反低压涡带,引发了低频压力脉动,这种低频压力脉动是水轮机中压力脉动的主要脉动源之一.     

基于 RTDS的电流互感器拖尾仿真建模研究

分析电流互感器拖尾电流形成的原因及特征,提出在 RTDS实时仿真系统中仿真建模电流互感器拖尾的方法,并与现场实际应用中的电流互感器拖尾波形进行对比,论证建模方法的可行性。     

基于SVPWM共模电压抑制方法的研究与仿真

三电平逆变器是当前电力电子技术的研究热点之一,并广泛应用在中压大容量变频器领域,但同时也产生有害的共模电压。为减少共模电压的负面影响,采用降低和消除共模电压的SVM控制策略,并与传统的SVM比较。通过Matlab/Simulink对算法进行仿真,比较结果表明,两种控制策略都对共模电压起到抑制作用,其中后一种策略几乎可以达到完全消除共模电压效果。     

基于模糊自整定PI的PMSM伺服系统的仿真研究

为了解决永磁同步电机(PMSM)速度控制问题,提出了一种模糊自整定PI的控制方案,并用MATLAB对系统进行了建模仿真验证。仿真实验结果表明,该种新型控制算法与传统的PI控制相比较,具有很强的适应性、鲁棒性和抗干扰性,能快速跟踪设定速度,三相电流与转矩波动较小,并且在改变负载时,能快速恢复到额定状态。     

基于联合仿真的风电机组低电压穿越传动链扭振抑制研究

针对双馈风电机组传动链电网故障过程中可能存在的扭振问题,采用弹簧阻尼质量建模方法,建立了能够反映柔性特性的传动链模型,得出了其自然振荡频率与阻尼系统解析表达式,揭示了柔性传动链的欠阻尼系统本质。通过故障期间发电机电磁转矩特性分析,说明了通过发电机电磁转矩突变量与高频脉动控制减弱传动链机械扭振的不可行性。在此基础上,提出了电网故障期间传动链的虚拟变阻尼控制策略,通过发电机附加转矩控制等效增大传动链阻尼,抑制了电网故障期间传动链的扭振。通过风电机组Bladed+Matlab联合仿真模型仿真分析,证明了理论分析与虚拟变阻尼扭振抑制策略的有效性。     

基于PSCAD的机车过分相过电压及抑制方法仿真研究

针对电力机车过关节式电分相时产生过电压,导致击穿保护间隙、损坏电气设备,牵引变电所跳闸等问题,对电力机车过关节式电分相全过程进行了理论分析,并利用EMTDC/PSCAD进行了建模仿真。模拟仿真了机车进出分相过程,研究了电弧重燃引起的二次重合闸过电压这一随机过程,得出电弧重燃条件下的过电压幅值要比无电弧重燃情况下的过电压幅值高的结论。并提出了抑制过电压的两种方案,结合仿真对两种方案的效果进行了对比。     

基于多台不同变压器的直流偏磁抑制措施研究

笔者以变电站与换流站合并建站作为站内有多台不同变压器的典型情况。在存在偏磁电流的情况下,详细计算了偏磁电流在各台变压器中性点分布情况,计算得到主变中性点偏磁电流约为换流变中性点偏磁电流的2倍。提出仅对交流主变采用相应的抑制措施来抑制整个变电站的直流偏磁。最后,文中以某实际直流工程为基础,搭建了详细的电磁暂态模型,通过仿真计算得到:仅对偏磁电流较大的主变采用抑制措施时,能有效的抑制整个站偏磁现象。综合考虑多种影响因素,选择仅在主变中性点采用串电容的方法来抑制直流偏磁。     

基于自身结构改进的变压器直流偏磁抑制措施研究与实现

高压直流输电系统中存在直流偏磁问题,直流偏磁产生的谐波会严重危及电网的安全运行。文中基于变压器铁心的直流偏磁特性及变压器自身结构特点提出了一种基于变压器自身结构的变压器直流偏磁抑制措施,达到变压器直流偏磁抑制的目的。首先应用PSCAD软件对试验变压建模并搭建仿真回路进行了原理验证;其次研制了一台变压器模型样机并开展了直流偏磁抑制试验;最后将变压器模型样机与一台同规格变压器进行了性能对比试验研究。试验结果表明,该方法能在不增加变压器损耗、温升的条件下有效抑制变压器直流偏磁,试验数据证明了该方法的有效性和正确性。     

基于系统拓扑动态调整的短路电流抑制措施对系统暂态功角稳定性的影响研究

随着电网的发展,网架结构不断加强,交流系统短路容量逐步提高,短路电流超标问题日渐突出,需要合理控制系统的短路电流水平。基于系统拓扑动态调整的短路电流抑制措施,通过在故障期间快速动态改变系统拓扑结构达到限制短路电流的目的。该文以500kV和220kV典型接线为例,研究3/2接线与双母线接线的母线分段开关采用抑制措施后,对系统暂态功角稳定性的影响。根据理论及仿真分析得出,基于系统拓扑动态调整的短路电流抑制措施在有效减少短路电流的同时,对系统的暂态功角稳定性有一定的影响,实施中需要针对实际系统进行具体仿真分析。     

基于PSCAD/EMTDC的配电系统电压跌落问题分析及其抑制措施研究

随着各种敏感设备在工业中的广泛应用,用户对电能质量的要求越来越高,电压跌落便是威胁电能质量的重要因素,已经成为影响许多用电设备安全正常运行最严重的动态电能质量问题之一.如何提高配电系统的电能质量,抑制系统电压跌落对敏感电力用户的干扰已成为急需解决的问题.建立了电压跌落的电磁暂态仿真模型;分析了线路故障造成电压跌落的情况;比较了不同故障地点对用户端电压跌落的影响.最后提出了抑制电压跌落的系统侧和用户侧应采取的相关措施.