水力系统对低频振荡的影响

针对目前水力系统、机械系统及电力系统都被独立地研究而有可能会使它们之间的相互影响被简化的现状，以单机无穷大系统为例，给出了适用于小干扰分析的4种水力系统以及电力系统各部分的数学模型，讨论了系统3种振荡模式与状态变量之间相关性以及特征值关于其他参数的灵敏度，并进一步分析比较了不同水力系统模型及参数对水力系统及转子振荡阻尼的影响。结果表明了转子振荡模式与水力系统振荡模式之间的相关性。     

水机电耦合系统建模及暂态分析

在水电系统研究中，水力系统与电力系统模型精度失配、缺乏全面的水机电数学模型是制约水电系统动态过程研究和提高仿真精度的主要原因。基于水机电各元件模型，采用积木式结构在MATLAB/Simulink环境下构建了水机电整体耦合系统模型，便于研究水力系统和电气系统之间的相互影响，分析水电站的暂态过程。基于该模型对单机无穷大系统进行了仿真研究，比较了电气系统扰动对水力系统的影响以及水力系统扰动对电气系统的影响，并对仿真结果进行了分析。     

岔管引水系统对低频振荡的影响

以往研究水力系统对低频振荡的影响通常以单机无穷大系统为例,虽有学者研究复杂水力系统下的低频振荡问题,但都是基于实际问题,缺乏较为通用的模型及理论分析.文章针对岔管引水系统,建立了水机电整体数学模型.采用特征分析法得到系统的所有振荡模式,然后利用参与矩阵进行划分,并对划分得到的机电振荡模式进行阻尼及相应参数灵敏度分析,研...     

水力系统详细模型下的小干扰稳定分析线性化模型

为明确水力系统对电力系统动态稳定性的影响,在不同精度的引水系统模型下,用数学推导和物理分析相结合的方法．导出了适用于电力系统小于扰稳定分析的多机系统线性化模型;比较和讨论了简化模型、刚性或弹性水击时的水力系统对水电站单机无穷大系统低频振荡的影响,结论为水力系统模型的精度对系统小于扰稳定性有较大的影响．为考察水力系统的动态特性在小干扰稳定中的作用提供了参考。     

浅析水力系统模型在电力系统低频振荡中的作用

为明确水力系统模型在电力系统低频振荡中的作用,运用全部特征值法,分析了水力系统的弹性水击、刚性水击和简化模型对水火电联合的三机系统小干扰稳定性的影响,得出了对含有水电站的电力系统进行低频振荡分析时,应该采用更为精确的水力系统弹性水击模型的结论。     

多孔并联分段低压输水系统的水力特性和控制

在详细分析多孔并联分段低压输水系统水力特性的基础上，建立了这一输水系统的非恒定流控制方程以及关闸和不关闸条件下的保水堰边界条件。应用所建立的数学模型对南水北调天津干线工程进行了数值模拟计算，得到了运行工况和检修工况下该输水系统的水力特性以及并联空间连通性对水力特性的影响，并提出相应的控制措施。本文还针对输水系统的水力特性，对单联分段低压输水单元的水力振荡方程进行了修正，推导出多孔并联分段输水单元的水流振荡方程和连通式保水堰自由水面的固有振荡频率公式，提出了消除水力共振、缓解输水单元水力振荡的控制条件，为工程设计和运行管理提供技术依据。     

二滩水电站3号机组低频振荡原因分析

电力系统的负阻尼效应往往会导致产生低频振荡,此时输电线路上的功率波动频率一般在0.2~2.0Hz之间。低频振荡会引起联络线过流跳闸或系统与系统、或机组与系统之间的失步而解列,严重威胁着电力系统的稳定。引起低频振荡的原因有很多,包括电气因素、机械因素以及水力因素等,都有可能导致低频振荡的发生。励磁系统的电力系统稳定器PSS可以有效地抑制由于电气因素而引起的低频振荡。以二滩水电站为例,该水电站3号机组由于水力因素导致发生低频振荡,为此进行了分析研究,根据研究结果,制定出了适宜的应对措施;通过对跨越涡带区的负荷进行调整,使此次振荡故障得以平息。针对二滩水电站3号机组发生的低频振荡事件所开展的原因分析以及所研制出的应对系统措施,可为同行提供借鉴。     

分段低压输水系统水力振荡特性 分析方法探讨

对现有的分段低压输水系统水力振荡特性分析方法进行了探讨比较,并分析了各种方法的优 缺点。经比较分析可知:传统的特征线法和隐格式法主要用于系统水力振荡的时域分析;U形管模型 法只考虑了水体的刚性,而忽略了水体弹性;压力管道内水体采用精确模型只适用于系统的频域分 析。采用基于水力振动理论的压力管道线弹性模型,是用于分段低压输水系统水力振荡特性分析的新 的研究方法,该方法可对系统同时进行时域分析和频域分析,而且能够较准确地反映压力管道内水体 的高阶振荡特性,相比其他方法更具优越性。     

设调压室水电站输水发电系统耦合振荡特性研究

设调压室水电站输水发电系统是复杂的水机电耦合系统,目前对耦合系统的振荡特性以及各个子系统间的耦合作用关系尚不明晰。本文首先将整个水电站系统分为“引水隧洞-调压室”子系统和“压力管道-机组”子系统,针对“压力管道-机组”子系统的稳定性提出了耦合振荡域的概念并推导了其解析公式,然后结合特征值分析法和数值模拟揭示了耦合系统的振荡特性,最后运用频域分析法探究了两个子系统间的幅频特性及相互作用关系,提出了衡量系统耦合振荡稳定性的定量指标。结果表明：当调速器参数在耦合振荡域外取值时,水电站系统恒不稳定,因此调速器参数在耦合振荡域内取值是整个水电站系统稳定的必要条件。当调速器参数在耦合振荡域内取值时,耦合系统的稳定性由低频振荡模式决定,将系统低频振荡模式的频率代入到两个子系统的幅频特性函数之积中,可以得到振荡叠加率,该值反映了系统扰动在闭环系统中增益值,具有明确的物理意义,当振荡叠加率小于1时,受扰系统趋于稳定。研究成果不仅丰富了水力过渡过程理论体系,对提高水电站运行稳定性也具有较好的工程应用价值。     

分段低压输水管系的水力振荡特性

分段低压输水管是一种结构相对简单，采用分段降低水头的自流有压引水结构。本文从U形管的水面振动特性出发，对分段低压输水管系的水力振荡特性进行分析和推导，建立了分段低压输水管系输水单元的水力振动方程和固有水力振荡频率计算公式，分析了水流振荡向下游传播的共振特性，提出了控制水力振荡的结构优化方法。采用特征线计算方法对某具体工程在流量调节过程中的水力振荡过程进行数值模拟，验证了理论推导和结构优化的合理性。     

水力式新型升船机关键技术研究

水力式升船机是我国具有自主知识产权的新型升船机。采用理论研究、物理模型试验、数学模型计算和现场试验与原型观测等研究手段,依托世界首座景洪水力式升船机的建设,针对水力式升船机的设计理论和方法、水力驱动同步技术及流量均衡和液面稳定技术、多重耦合作用下船厢倾斜机理与抗倾理论与技术、非恒定变速条件下船厢运行控制技术、高水头工业阀门防空化技术、微间隙机械同步系统制造安装技术等重大技术难题进行了全面系统研究,取得多项突破性研究成果,实现了70 m级水力式升船机平稳运行,为景洪升船机的建设和水力式新型升船机的推广应用奠定了坚实的基础。     

广东省大坝安全监测系统存在问题述评

为加强广东省水库大坝安全管理工作,对水利系统管辖的320宗大、中型水库进行了调研。根据调研统计数据,结合典型工程现场考察情况,总结归纳了广东省大坝安全监测系统存在的主要问题,针对这些问题提出了几点对策建议。     

低频减负荷方案中计及调速器的水轮机模型的研究

随着水力发电在我国电力系统中所占比重的增加，水轮机在系统事故时的反应成为研究重点。基于计及调速器的水轮机模型，推导出频率差变化率与系统功率缺额的关系，在此基础上发展了自适应切负荷方法，通过考察水轮机模型与汽轮机模型在相同功率缺额时频率响应的差别，比较了水轮机模型投入切负荷方案与否的频率变化曲线不同，并通过设计不同的自适应切负荷方案，总结了该模型下低频切负荷方案的一些新特点。     

包含转动系统的水泵传递特性研究

水力机械的传递特性能够表达自身的水力性能以及与之相关的机械性能。所叙述的水泵传递特性理论与实验研究，传递系统除水压和流量特性之外，还包含了水泵转轴的转动力矩和转动速度特性，从而较为完整地表现包含水力与动力两方面的水泵总体特性。分析计算和实验研究的结果表明，数据处理、传递系数辩识方式以及实验方法是可行的；泵轴的转动特性影响传递矩阵的系数数值，但波动参数之间的基本特性关系保持不变；较为完整的矩阵表达传达了水泵水力和转动特性及其相互关系的一些新信 息。研究的基本结论为全面、深入了解水泵的系统特性提供了重要的依据。     

水工混凝土结构研究的回顾与展望

本文结合建国以来我国水工混凝土结构及筑坝技术的发展历史,重点介绍了中国水利水电科学研究院自建院50年来在水工混凝土温度应力和温度控制较完整的理论体系,提出了一系列温度场、温度应力的计算模型和方法,开发了温度应力仿真分析软件并广泛应用于工程实际;(2)在国内外首先实现了拱坝体形优化,提出了一系列拱坝设计的新理念,开发的拱坝应力分析及体型优化软件已得到广泛的应用;(3)建立了岩体渗流研究较完整的理论体系;(4)最早开展非线性有限元研究,通过对钢衬钢筋混凝土管的非线性分析,提出了相应的设计方法和计算方法,在高坝全过程非线性仿真分析方面取得了一些研究成果。最后就如何应对我国正在新建的一批300m级特高坝所带来的世界性的挑战,对以后的研究提出展望。     

低压地面滴灌水力特性研究进展

简要总结了低压地面滴灌技术的发展过程、水力特性研究概况以及压力分布情况特征,并指出目前研究中存在的一些问题以及今后应进一步研究的重点,对于明确低压地面滴灌研究方向和内容有一定的借鉴意义和参考价值.     

杭州西溪液压升船机集控系统设计

通过分析杭州西溪液压升船机的特点,确定了液压升船机集控系统的设计思路和设计原则,提出了采用分层分布式结构的集控系统方案。经长期运行证明,该系统可靠、安全、实用,为今后类似设计提供了参考。     

长洲水利枢纽工程1#船闸输水系统设计

简介长洲1#船闸输水系统的布置和特点,通过水力计算分析及水工模型试验成果,指出了船闸闸室的水力特性与停泊条件,为今后该船闸输水系统的施工设计提供依据.     

低扬程泵装置优化水力设计的关键问题

对低扬程泵装置的优化水力设计问题进行了较为深入的研究.将低扬程泵装置效率分解为水泵效率和流道效率两个方面,讨论了泵装置中泵段的概念和泵段效率的修正等问题,分析了流道水力损失对流道效率及泵装置效率的影响,通过实例说明了流道内的流速和流态对流道水力损失的影响,得到以下结论:在低扬程条件下,尽可能减小流道水力损失是提高泵装置效率的关键;减小流道水力损失的关键是降低流道内的流速和改善流道内的流态,其途径主要包括选择水力性能最优的泵装置型式和流道型式、适当降低水泵的nD值、选择更优秀的水泵水力模型、适当放宽流道控制尺寸、对流道型线进行充分的优化水力设计等.     

惠州 LNG 电厂二期冷却水工程物理模型试验研究

通过LNG电厂二期工程温排水试验研究,对工程近区的水力热力特性进行了分析,对电厂设计方案的合理性进行了论证,并提出了推荐方案,为工程的设计和环评工作提供了科学的依据。