水轮机导叶关闭过程的探讨研究

为了充分揭示水轮机导叶不同关闭过程对水轮机甩负荷过渡过程的影响,选择导叶两段关闭规律,针对第一段关闭时间、第二段关闭时间和导叶位置拐点开度,探讨这3个关键参数对机组转速变化和蜗壳水压力变化的影响,对工程实例进行计算分析,得出了导叶两段关闭过程的规律并进行了优化。合理的水轮机导叶两段关闭过程可以有效的解决机组甩负荷时转速升高和蜗壳水压上升这一矛盾,从而更有利于提高水电站运行的稳定性和安全性。     

导叶关闭规律自动优化研究

本文简述水轮机导叶关闭规律对机组过渡过程主要参数的影响以及目前电站常用的导叶关闭规律。国内外对导叶关闭规律优化进行了大量的研究,但难以应用于工程实际,特别对于抽水蓄能电站存在"反S型"以及过渡过程计算工况复杂,更难优化出合适的关闭规律。本文采用穷举法结合SIMSEN软件进行自动优化软件开发。该软件可在高性能计算平台上采用一段、两段甚至三段折线关闭规律对电站进行快速高效的关闭规律自动优化,可极大的提高工作效率。     

基于自适应遗传算法的水轮机导叶关闭规律优化计算

首先建立水轮机导叶关闭规律优化计算的数学模型,然后将自适应遗传算法和水电站过渡过程数值计算特征线法相结合,建立一种用于求解该模型的全局优化方法.该自适应遗传算法采用实数编码,并根据个体适应变不同对交叉概率和变异概率进行自适应调整,使群体中的优良个体不易被破坏,同时又保证了种群个体的多样性,从而提高了算法的优化效率.工程实例计算表明,应用自适应遗传算法优化水轮机导叶关闭规律是可行、高效的.     

导叶关闭规律的优化及对水力过渡过程的影响

优化导叶关闭规律是解决水电站机组调节保证计算的一个重要的手段。然而面对实际工程问题时如何优化导叶关闭规律、不同的导叶关闭规律对水力过渡过程有何不同的影响、选取的导叶关闭规律能否安全有效地实现等,至今缺少明确的答案和恰如其分的评价,以致难以发挥导叶关闭规律应起的作用。本文从结合国内某些大型水电工程,对上述问题进行探讨和分析     

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...     

多目标优化算法求解导叶关闭规律问题

针对目前的单目标优化方法没有均衡考虑导叶关闭规律各目标分量的问题,综合考虑影响导叶关闭规律优劣的水击压力、机组转速和尾水管最大真空度这三个因素,将导叶关闭规律优化问题抽象为含有多个自变量和极值点的多目标优化问题,构建导叶关闭规律问题的多目标优化模型,并使用实数编码的遗传算法求解导叶关闭规律的多目标优化问题,遗传算法不依赖于问题的具体领域,具有很强的鲁棒性,实数编码的方式可以避免算法解码时的时间消耗,正交设计法生成的初始种群个体分布均匀,有助于维持种群的多样性。使用基于遗传算法的多目标优化方法求解导叶关闭规律问题,与遗传算法优化结果相对比,实验结果表示了本文所提算法的有效性。     

遗传算法在水轮机非固定模式导叶关闭规律中的应用

水轮机非固定模式导叶关闭规律是指按水轮机初始工况参数适时地确定最佳导叶关闭方式。这种适时的水轮机导叶关闭方式对于水电站大波动过渡过程具有较好的参数控制作用,能在不改变任何基础设施的前提下降低水电站过水系统最高水锤压力和机组转速,给水电站的运行带来较大的经济效益。在对非固定模式导叶关闭规律的优化中遗传算法有较高的优化效率,其中主要表现在算法简单、全局搜索性好、收敛性高、优化结果稳定。     

苏力曼电站水轮机甩负荷关闭规律的优化

本文主要介绍了通过优化导叶关闭规律解决苏力曼电站在机组甩负荷过程中出现压力激波问题的过程,分析了有关原因,为相关电站提供了参考。     

惠州抽水蓄能电站进水阀关闭规律与轴套故障关系研究

惠州抽水蓄能电站进水阀原轴套在机组投运后不到一年即出现了故障,现场检查发现轴套自润滑材料脱落卡塞进水阀枢轴,以致进水阀无法正常开启,对各种工况受力分析发现轴套在静态下受力最大,说明原轴套的损坏与进水阀参与过渡过程调节无关。经排查原轴套制造工艺存在缺陷,导致自润滑材料脱落。对轴套进行换型后已运行达一年,进水阀各项运行指标保持稳定,进一步验证了进水阀参与过渡过程调节与原轴套故障无必然联系。     

周宁水电站机组甩部分负荷过渡过程研究

周宁水电站为高水头长引水管道水电站,在过渡过程计算研究中出现事故甩部分负荷时蜗壳末端压力上升值大大超过事故甩额定以上负荷时的水压上升值。课题针对此现象进行分析研究,并采用分段关闭办法进行复核计算,有效地控制了蜗壳末端的水压上升,同时满足了机组转速上升和尾水管真空度的设计要求。     

LW31B-252型SF6断路器刚分(合)特性的计算

在对弹（碟）簧液压机构运动特性分析的基础上，将碟簧力特性假定为某一均值时，对刚分（合）速度进行了探讨性计算，并就相关问题进行了分析和讨论。     

快速关闭阀在电厂抽汽系统中的应用

为了防止汽水倒流进汽轮机，有效地保护汽轮机，在电厂抽汽系统中安装快速关闭阀。此阀门是一种新型阀门，采用三偏心结构和电液联合控制方式，具有关闭快速、密封严密、启闭力矩小等特点。当汽轮机出现紧急情况时，通过电信号或液压信号将快关油路打开，在弹簧或压力油的作用下，机械传动机构带动阀板快速关闭，关闭时间为0．3—0．9s。经工程实践证明，这种阀门能够起到快速关闭、隔断汽流、保护汽轮机的作用。     

惠州抽水蓄能机组过渡过程实测结果与仿真分析

介绍了惠州抽水蓄能电站机组球阀和导叶的关闭规律,在机组甩负荷试验过程中分析并排除测压管路音频共振的影响,以确保真实反映机组的实际压力脉动情况;实测试验证明,单机甩负荷实测与仿真计算结果吻合较好,为双机甩负荷、四机甩负荷等试验的安全进行提供了技术支持.     

冷却塔专用水轮机的工作特性与选型

工业冷却塔专用水轮机的工作环境与发电专用的水轮机不同,它要在串联的有压水流系统中工作,水轮机可利用的水头由系统中各耗能设备和水轮机自身的特性所决定.水轮机、风机直联形成水轮-风机组独特的水头特性、过流特性、转速特性及工况自相似特性.尤其是工况自相似特性是从来未被发现的.水轮机有显著的超低比转速特征,最适合的机型是超低比...     

负载工况水轮机变速运行仿真研究

针对变速水电机组调节控制的研究需求,本文在研究可变速水轮机调速控制系统动态模型和控制策略的基础上,搭建了可变速水电机组的MATLAB/Simulink仿真平台,开展了变速水轮机组大幅度增/减负荷动态过程仿真,分析了电液随动系统接力器动作速度限制、电液随动系统滞后时间对变速机组减负荷过程的影响。仿真研究表明：（1）本文提出的基于接力器行程误差、转速误差的双闭环PID控制器能够同时实现水轮机转速、导叶开度的无差调节;（2）变速机组大幅度减负荷过程对水轮机而言相当于常规水电机组的甩负荷过程,伴随着转速、水压过高/低的情况;（3）电液随动系统滞后时间、动作速度对变速水轮机负载工况下转速、接力器行程、水轮机水压、单位参数的动态响应过程影响显著,限制了负载工况一次调频、负荷调节的幅度。     

柘溪水电厂~#8机组甩负荷试验与数值仿真研究

通过开展甩负荷试验与数值仿真的研究,建立过渡过程仿真数学模型,同时基于历次试验结果对数学模型进行优化。针对柘溪水电厂~#8机组的仿真计算及试验研究表明：通过对数学模型及计算参数的修正,能够使计算结果与试验结果吻合。说明可以通过计算分析机组在各典型工况下的甩负荷过渡过程,确保其满足调节保证的要求。     

基于改进TD设置过渡过程的水轮发电机组有功功率控制

本文针对水轮发电机组的非最小相位特性，基于设置过渡过程的思想，分析并提出了跟踪时间不随输入信号幅值改变的非线性跟踪一微分器(TD)。在经典的PID控制器的基础上应用改进的TD设置合理的过渡过程，即在信号输入通道和信号反馈通道中引入改进的TD，有效的减小了非最小相位中的反调。使之用于功率设定值变化的水轮发电机组有功功率控制中，仿真结果表明了该方法的有效性。     

混流式水轮机飞逸暂态过程的三维非定常湍流数值模拟

根据加速旋转相对坐标系中雷诺时均的连续性方程和Navier-stokes方程,以及转动系统的动量矩方程,推导了水轮机转轮区域的流动控制方程.采用RNGk-ε湍流模型对基于HL220进行改型的混流式水轮机在9种开度下进行飞逸暂态过程的三维非定常数值模拟,着重对尾水管内的流动进行了分析,得到了尾水管中心投影面压力分布随时间的变化情况,以及水轮机内部各测点的压力脉动.     

水轮机调速器参数仿真寻优策略

针对不同工况下水轮机调节系统的控制要求,从计算机仿真的角度,讨论水轮机调速器参数优化的目标和意义。利用过渡过程和ITAE (integral of time-weighted absolute error) 准则,着重对单机工况下的参数优化策略进行研究。通过分析PID控制系统优化模式之间矛盾产生的机理,即扰动抑制性能和稳定性能在本质上的不相容性,确立了优先保证稳定性的参数优化策略,据此提出首先通过给定值跟随优化模式确定参数KP以保证稳定性,再通过扰动抑制优化模式确定参数KI、KD以优化扰动抑制性能的二次参数优化法,并对斯坦因经验公式进行了相应的修正。仿真结果证明该方法可很好地缓解该工况下稳定性与抗负荷扰动能力的矛盾,是可行和有效的。     

水轮发电机组超出力运行调保计算与安全性评价

进行了清江高坝洲电厂在不更换水轮机主设备条件下,按单机能够达到的最大容量超出力运行调节保证计算,论证了机组超出力运行的安全可靠性.