设气垫式调压室的超长引水隧洞水电站大波动过渡过程探讨

超长引水隧洞水电站设置气垫式调压室可以有效抑制过渡过程中调压室涌浪振幅,但蜗壳压力的变化规律也因气垫式调压室的影响变得更为复杂。本文通过数值计算方法,分析了设气垫式调压室超长引水隧洞水电站大波动过渡过程中,导叶关闭时间、引水隧洞水流惯性、压力管道水流惯性及调压室参数等因素对蜗壳最大动水压力的影响;并与常规调压室进行对比,讨论了气垫式调压室对超长引水隧洞水电站甩负荷过渡过程中反射水击波特性的作用。结果表明:气垫式调压室对水击波的反射效果不如常规调压室,且气垫和涌浪压力之和最大值大于常规调压室最大水压力,更容易发生蜗壳最大动水压力,此压力由调压室压力极值决定、不受导叶关闭规律控制的影响。     

伊朗卡仑I水电站机组甩负荷过渡过程的数值模拟计算

为了确保伊朗卡仑I水电站机组甩负荷的安全,对具有上、下游调压室、一管两机布置的复杂引水管路系统进行了机组甩负荷过渡过程数值模拟计算,确定了合理的导叶关闭规律,将其作为机组设计和运行的依据.     

引水发电系统的图形模拟及参数设计

根据水电站引水发电系统布置的特点和水电站过渡过程数值计算的实际需要,用面向对象方法实现对水电站引水发电系统的图形化模拟以及图形化物理参数输入,并提出以动态编号方法以及子管线组合为基础的自动编码方法,实现了引水发电系统拓扑关系的自动建立,开发出适合普通水电站设计人员使用的水电站过渡过程可视化计算软件.     

新疆下坂地电站水力过渡过程计算

介绍利用程序进行水电站水力过渡过程计算。通过对下坂地水电站的调压室涌波计算、调节保证计算以及调节系统的稳定分析，确定调压室的型式和尺寸、推荐调速器主要参数整定值、提出了调节保证计算成果，并得出结论电站即使孤立运行也能满足小波动稳定性要求，为电站及引水系统的设计提供了依据     

尾水采用室后交汇布置的水电站过渡过程研究

本文基于一维瞬变流理论和特征线法,推导了室后交汇形式的尾水调压室过渡过程数学模型,并结合该类水电站的实际水道布置及机械特性,建立引水发电系统过渡过程计算模型,模拟了电站今后运行中可能出现的过渡过程工况;研究了该类型调压室阻抗孔口面积对电站过渡过程的影响。结论表明:稳定工况下,该类调压室各孔口存在较大进出流量,阻抗孔口面积越大,进出流量越大,但对调压室水位及机组水头影响不大;非恒定流工况下,单个阻抗孔口的面积不同时,对水锤压力的反射效果不同,当阻抗孔口面积总和一定时,调压室的涌浪过程相同。相关结论可为类似工程的设计及运行提供参考。     

水电站引水发电系统过渡过程整体物理模型试验探讨

水电站引水发电系统过渡过程是流体、机械、电气、甚至结构相互耦合的复杂的动态过程 ,现有的将水、机、电分开研究的方法及成果无法满足大型长输水道地下式水电站设计和运行的需要 ,所以需要开展水电站过渡过程整体性物理模拟。本文作为初步的探讨 ,着重介绍模型比尺、水机电整体模拟、控制测试以及大波动、小波动和水力干扰等过渡过程的试验结果 ,并与数值仿真计算结果对比     

水电站水力过渡过程仿真计算的工程应用

本文主要针对黄河拉西瓦、汉江毛坝关水电站工程,在物理模型试验资料的基础上,对水电站的水力过渡过程的仿真计算作了验证,验证计算方法和参数选择的合理性,并率定计算参数.得到调压室最高/最低涌浪水位、蜗壳及岔管断面最大/最小水锤压力、机组最大飞车转速以及它们的变化过程线.在钻根水电站和扎古录水电站的调保计算中,计算了引水隧洞、压力钢管最大/最小水压力包络线、小波动和水力干扰下的发电频率摆动机组稳定性分析等成果.采用Fluent软件模拟某瞬间调压室内的三维流场,动态地显示了调压室水位波动情况.     

基于进化策略的水电站水力过渡过程优化方法研究

本文针对水电站水力过渡过程多目标优化计算,建立了相应的数学模型,将进化策略和水电站过渡过程数值计算特征线法相结合,探讨了用于求解该模型的全局优化方法.该方法从多个初始点开始并行寻优,不仅适应于水力过渡过程各种工况对导叶启闭规律的优化,而且可以同时对机组转动惯量和调压室阻抗孔大小进行优化.工程实例计算表明,应用进化策略优化水力过渡过程是可行、高效的.     

基于图形界面的管网非恒定流显-隐格式联合求解

目前水电站过渡过程数值分析主要是采用面向过程设计基于特征线法的程序,本文从水击的基本方程出发,结合数值计算中显格式与隐格式的优点,提出一种将显格式与隐格式联合用于管网非恒定流计算的思路,建立相应的基于图形操作界面的自动编码与自动分层方法,实现引水发电系统图形化建模,并以追赶法为基础,提出管网隐式差分格式计算的分层并行解法,解决管网中非棱柱体管道及短管在显格式计算中处理困难的问题,实现计算效率与计算精度的综合最优。文中还结合某工程实例,数值仿真对比了等价与真实尺寸尾水管在机组甩负荷过程中压力值的差别。     

冲击式水电站过渡过程数值模拟

冲击式水电站机组甩负荷时,由于电站引水道长,为了减小系统最大压力上升,针阀关闭时间较长,而为了避免机组转速上升过高,在喷嘴后设置折向板以截断水流,在过渡过程计算中对针阀前管道和机组需要用不同的流量计算,本文分析了冲击式水轮机与常规混流式水轮机运行的不同,建立了冲击式水电站折向板关闭时的计算数值模型,并用该模型对一冲击式电站进行了过渡过程计算。     

长隧洞水力发电系统水机电耦联暂态分析

本文研究了长隧洞单机单管水力发电系统在水机电耦联条件下的建模及暂态分析方法。隧洞动态用传统的刚性水击理论描述,调压井作为连接隧洞和压力钢管的动态储能元件建模,压力钢管动态采用较为复杂的耦合水击4-方程模型描述。通过耦合水击的结合部耦合机制实现引水系统与水轮机系统的耦联,使用调速器控制方程和一阶发电机模型实现水轮机系统与电力系统的耦联。在此基础上建立了带长隧洞调压井引水系统水电站的水机电耦联非线性模型,提出了求解基于拉氏变换形成的状态方程的暂态耦联分析方法。算例表明,提出的理论模型和计算方法能较好地反映水力发电系统暂态过程中各子系统间的耦合动力学效应,并能有效预测暂态过程中各系统的参数变化量及变化规律。     

水电站过渡过程中压力管道的电路等值模拟新方法

根据有压管道的非恒定流方程建立水电站均匀压力管道的p型等值电路模型,将不同长度的压力引水管道采用1个或多个p型模型等效,从而得到整个引水管道的等值电路模型。新方法可用于压力管道的快速建模,建立入流和出流2个断面的流量－水头压力的状态框图,便于研究者构建整个水力系统的模型以研究水电站过渡过程中水机电之间的相互影响。最后对不同类型水击和不同长度的压力钢管进行仿真,并将电路等值方法和特征线方法比较。仿真结果表明电路等值方法正确、有效。     

基于面向对象技术的微机保护仿真

结合电力系统仿真技术的新发展,论述了在变电站仿真器中实现微机保护仿真的必要性,并提出了基于面向对象技术的微机保护仿真的解决方案。具体实现微机保护仿真过程中采用了模块化的编程思想,把微机保护中共有的选相模块、功率方向模块、距离测量模块和重合闸模块都分离出来做成基本保护模块,其它的保护模块可以直接调用这些基本保护模块,从而提高了微机保护仿真效率,具体分析了在多线程编环境中,应该注意的问题和解决方法。     

水电厂球阀前压力钢管连接明段的安全评价

自一里电厂压力钢管由于种种原因,采取了非正常措施进行重新对口,对该段明管进行了应力实测,采用有限元方法进行应力分析,并进行了强度校核,为压力钢管的安全性评定提供了科学的依据.     

Study of hydraulic transients in hydropower plants throughsimulation of nonlinear model of penstock and hydraulic turbine model

Study of hydraulic transients in hydropower plants specifically in hydraulic turbine units, with penstock, spiral case and draft tube-is necessary due to power and frequency oscillations which normally occur in generator units, mainly during load rejections. In turn, this causes large pressure and subpressure oscillations in turbine hydraulic systems and must be evaluated to avoid mechanical failures. In this context, this work analyses discrete hydraulic systems with emphasis on hydraulic parameter analysis. The simulation used was developed based on analog mathematical models of transient phenomenon equations and on a hydro turbine model. The results were obtained by using a nonlinear analog-digital simulation method. Comparisons between results of a theoretical simulation of a literature example using the characteristics method and the results obtained with the present method are presented. Theoretical simulation results obtained from a 360 MW turbine and experimental results are also confronted     

软垫层末端应力奇异性数值模拟

本文采用非线性有限元中的接触模型，以龙滩水电站坝内压力钢管某设计方案为例，通过平面有限元数值模拟，全面分析设置软垫层后钢衬及混凝土的受力性态，研究软垫层末梢应力集中问题以及软垫层渐变段坡比、接触界面摩擦状态对混凝土环向局部应力峰值的影响。数值仿真结果表明：钢衬．混凝土接触界面存在的摩擦力对混凝土环向拉应力分布和峰值影响明显，较低的摩擦系数使界面接触压力分布趋于均匀，同时减少混凝土环向拉应力峰值。由于钢衬在软垫层末梢附近区域不能满足完全径向变形协调，钢衬．混凝土接触界面将出现局部微小张开区，形成软垫层末端应力奇异性；钢衬应力峰值应包括内水压力产生的膜应力与局部非协调变形产生的弯曲应力的叠加效应，设计恰当的软垫层渐变段坡比是减少钢衬和混凝土应力峰值的工程措施。     

多雷达信息融合仿真平台的构建与设计

随着多传感器数据融合技术在C3I领域中的广泛应用,针对目前C3I系统的研制和发展情况,结合多传感器数据融合的特点,采用目前非常流行的面向对象程序设计技术,设计了多传感器数据融合仿真系统的体系结构、信息流程、功能模块、数学模型,最终实现了多传感器数据融合仿真系统,并对其效能进行了科学的评估。仿真系统具有模块化、灵活性强和可移植性好等特点。     

嵌入式软PLC编程系统的设计

完成了一种在Windows操作环境下采用VC＋＋开发工具设计的嵌入式软PLC编程系统。采用面向对象的设计思想,提出了描述软PLC梯形图元件的数据结构,以及对梯形图元件集合存储和交互的方案。该系统针对VC＋＋的Document/View的结构,设计了软PLC编程系统的软件结构,分为编辑、编译和仿真等功能模块,且结合相应的算法实现,并重点介绍了梯形图程序的编辑和编译扫描原理。为低成本高效率实现嵌入式软PLC编程系统提出了新方案,也为软件开发人员提供一种软件设计的新思维。     

RTU仿真教学软件的开发

远动终端RTU(Remote Terminal Units)要完成电力系统数据的采集、处理、控制、通信等多种功能。介绍的RTU仿真教学软件运用Delphi的可视化编程技术，模拟了基于DL451—91循环式远动规约RTU各功能模块的工作过程和运行结果。该软件采用面向数据、模块化结构的方式，以利于程序的编制、调试、维护和扩充。该软件对电力系统运动技术的教学培训有积极意义。     

黑启动过程中的负荷恢复

研究了黑启动中的负荷恢复与系统并网问题,将基于直角坐标的最优乘子牛顿潮流法与灵敏度技术相结合,采用连续线性规划法对负荷恢复阶段出现的N-1潮流不可行和状态越限问题建立了恢复控制的模型和算法。然后建立了负荷恢复阶段仿真各子系统频率变化过程的模型和算法,针对子系统的并网问题建立了基于连续线性规划的并网压差发电调度算法,有效地解决了并网电压差优化控制问题。用标准测试系统和实际电网的数值仿真试验证明了模型和算法的有效性。