具有水压预报的状态反馈水轮机调速器的研究

本文分别按刚性水锤和弹性水锤两种情形对水压进行预报,而反馈参数按最扰控制理论设计。水压预报器采用两种方式,第一种为“线性预报器”;第二种为“自适应预报器”。文中对下面三种情况进行了仿真分析比较。(ⅰ) 无预报器;(ⅱ) 线性预报器;(ⅲ) 自适应预报器。仿真结果表明,有预报时能改善引水道的水压效应,而水轮机仍具有较好的动态响应。     

水轮机水压,转速联合预测控制器研究

本文论述了水轮发电机水压、转速联合预测控制的设计方法,给出了仿真研究结果。水压预测分别在刚性水锤及弹性锤两种情况下进行。仿真结果表明本文方法可明显改善引水道的水击效应,而转速仍具有较好的动态性能。     

用水压补偿装置改善水轮机调速系统调节品质的研究与试验

本文用信号流图法分析水流加速时间T_w恶化水轮机调节品质的机理.阐明改善水轮机调节品质的水压补偿原理.在此基础上,导出水压补偿装置的传递函数.并用解析法证明水压补偿装置改善水轮机调节品质的效果.最后列举了水压补偿装置在电站的试验结果.     

高关梯级水电站水位自动控制系统的研究

研究一种以引水道作为蓄水池的水位自动控制器，采用系统辨识、前馈补偿、积分消除静差等措施改善调节器性能；仿真计算结果表明性能良好．     

基于改进粒子群算法的水轮机调速系统建模

针对电力系统稳定计算分析软件中水轮机调速系统模型过于简单、粗略的问题,建立了水轮机调速系统非线性模型,并提出参数实测与改进的粒子群智能优化算法结合的模型辨识方法,获得了调速器模型参数、水轮机-引水道模型参数.现场实测数据的模型仿真结果验证了该模型辨识方法的准确性,该模型优于电力系统稳定计算软件中的模型,更符合实际.     

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。     

冲击式水轮机长引水道电站系统调压室优化设置

对麻线坪电站引水系统在设置调压室与取消调压室两种情况下的过渡过程进行了计算研究,从大波动调保参数计算、小波动稳定性分析以及参与调频水力干扰计算三方面出发,分析论证调压井在该电站中的作用,最后得出结论:对于采用冲击式水轮机的高水头长引水道电站,只要选择合适的折向器、针阀关闭规律及调速器参数,取消调压井方案是完全可行的。     

浅析水轮机导叶两段关闭规律的选择

针对水轮机导叶不同关闭规律对水轮机组水力大波动过渡过程有很大影响,探讨了导叶两段关闭规律及影响过渡过程的三个关键因素(即第一、二段关闭时间和导叶拐点开度),以雷家山电站机组为例,分析了两段关闭规律并进行了优化计算.结果表明,水电站设计中合理选择水轮机导叶关闭规律是解决机组甩负荷时转速和蜗壳水压上升值矛盾的有效方法之一.     

长引水道水电站机组动态特性分析

本文建立了具有复杂过水系统的水电站机组控制系统的数学模型(引水道和尾水道有调压井或无调压井),通过求状态方程x=Ax Bu系数矩阵A的特征值,分析了水轮机控制系统小波动的稳定性和动态特性。这种方法同样适用于一般水电站。     

水轮机调节系统的适应式变参数控制

研究，总结了适应式变参数控制在水轮机调节系统中的应用情况，指出现代电力系统对调速器运行的新要求；现代水轮机调速器的主要功能是起机组频率调节器和机组功率控制器的作用。     

水轮机调节系统PID参数优化

本文建立了水轮机调节系统小扰动快速仿真模型,提出了用增广矩阵法求解系统动态过程和采用单纯形寻优技术找出调节系统最佳整定参数的方法.文中还分析了调节器微分环节的处理对仿真精度的影响,给出了合理的处理方法.     

水轮机组停机过程中的功率鉴零

针对水轮机组停机过程中功率鉴零条件不满足致使机组停机联跳不动作问题分析了原因,并提出了对调速器停机曲线的改进方法、励磁调节器停机方式的选择行之有效的举措.实践证明,该方法对水电机组实行远方控制具有一定的借鉴.     

并联PID型水轮机调节器控制规律分析

以功率调节品质为目标，利用ＣＡＡ技术对并联ＰＩＤ型水轮机调节器不同结构进行研究分析，得出一些有用的结论。     

带长引水道抽水蓄能机组调节系统非线性建模与仿真平台开发

针对带长引水道抽水蓄能机组调节系统非线性建模过程中存在的问题,采用分段建模原理建立长引水系统模型,引入RBF神经网络模型对水泵水轮机全特性曲线的发电工况区进行非线性逼近,在其S特性区充分取点,设定合理的目标精度进行训练,得到能反映S特性的水泵水轮机模型,并进行了空载频率扰动和增减负荷试验。仿真结果表明,所建模型在一定程度上反映了实际机组特性,由此基于LabWindows/CVI虚拟仪器开发软件,应用ActiveX交互技术实现仿真平台与MATLAB的通信,开发了所建模型相应的仿真平台,为研究人员和现场运行维护人员进行仿真测试提供了一种友好的人机交互仿真环境,可为同类仿真平台的开发提供参考。     

水泵水轮机“S”特性区的流动机理及研究进展

水泵水轮机作为抽水蓄能电站中实现能量转换的核心部件,也是抽水蓄能技术国产化过程中的关键。本文介绍了水泵水轮机近几十年国内外的研究发展现状,针对水泵水轮机由于结构的特殊性在"S"特性区内低水头运行时常发生机组并网困难或者在甩负荷过程中水压异常上升的问题,通过描述"S"特性区的形成机理并从形成机理、设计方法、研究方法和流道内部不稳定流动特性等方面入手分析了现有相关研究中存在的问题,总结了"S"特性区对抽水蓄能电站的不利影响及其相对成熟的预开导叶法,并且认为今后的研究重点为优化水力设计。     

在大电网中并列运行的水轮发电机组有功功率最优时间控制

本文采用了调节时间最优的性能指标,并运用极大值原理求出了最优BangBang控制曲线,研究的结果表明,水轮发电机组有功功率最优时间控制能够使机组在调节过程中水压偏差小于某一规定值,同时使功率调节过程的时间最短。     

基于FMEA的波浪能发电水压传动系统可靠性分析

文章在分析波浪能发电水压传动系统结构组成和任务功能的基础上,针对导流系统、叶片系统、传动系统和齿轮箱,分别开展了故障模式及影响分析,预估了影响系统可靠运行的主要故障模式和危险部件。分析结果表明,水轮机叶片结构损伤和齿轮轴承损坏是降低系统可靠性的最危险的故障模式,水轮机叶片是最容易发生故障的关键部件,在可靠性配置和运行维护管理过程中应当重点对待和处理。     

水轮机微机调速器PID调节器的实现及其稳定性分析

本文根据目前微机调速器发展的需要,结合实际,提出了水轮机微机调速器PID调节器的三种实现方式,即PID调节器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ.在初步分析后,选用调节器Ⅱ、Ⅲ进行编程,运行结果发现,调节器Ⅱ本身不稳定,其输出为扩大振荡,但调节Ⅱ为模拟PID调节器的常规模式.为此,我们采用数字控制理论,分别建立调节器Ⅱ和Ⅲ的离散数字模型,并进行稳定性分析.结果发现:调节器Ⅱ在大部分调节参数范围内不稳定,而调节器Ⅲ在调节参数可能取值范围内均能稳定.另外从调节器Ⅱ、Ⅲ的离散模型可以看     

基于正交试验方法的虹吸式水轮机进水口流态优化

为了研究进水口流态对虹吸式水轮机水力性能的影响,采用CFD研究手段对包括进水池在内的虹吸式水轮机进行了全流道三维流场数值模拟计算。通过正交试验法分析发现,虹吸式水轮机在进水池内的最优布置方案为水轮机的悬空距离为叶轮直径的1/2,后壁距为叶轮直径的1.8倍,侧壁距为叶轮直径的1.9倍。通过对虹吸式水轮机的输出功率、水力效率及叶轮进口断面轴向流速分布等参数的分析比较,最终确定出适应该模型的最优方案,将效率从74.8%提升至84.5%,水力性能得到有效改善。     

水电站水机电联合过渡过程数字仿真研究

本文提出了必须把大小波动分析统一起来的观点,不单是为了使用程序的方促,而是考虑二者之间的本质联系。指出水轮机调节系统是非连续的,这与通常的说法迥然不同。提出了利用水压反馈降低水压、减小调压室稳定断面的设想。还就具有分叉管道的调节系统的稳定性研究进行了讨论。预计把水机电联合过渡过程分析应用于电站设计中,将有利于合理解决安全、稳定和经济的矛盾。