水力耦合机组的负荷调节及优化研究

针对具有水力耦合的发电机组在大波动过程中存在较大水力波动和频率调节缓慢的问题,建立了水力、机械和电气的耦合精细模型,当电力系统负荷变化时,根据削峰填谷的原则,计算出机组之间最优的间隔调节时间。结果表明,通过错峰调节,可减小调压室水位波动和频率振荡的幅值,但由于两者的波动周期不一致,不能同时满足两者最优的优化效果。通过将一段式开机规律优化为"先快后慢"的两段式开机规律,能够抑制水力干扰引起的水力波动,并使机组在过渡过程中具有良好的动态特性,提高了机组应对电力系统负荷波动时的调节能力和稳定性。     

水电机组调节系统建模与仿真研究

在Matlab／Simulink环境下建立与水轮发电机组及其调节系统实际相一致的仿真模型,能够准确的模拟机组的各种工况。其中水轮机模型以水轮机综合特性曲线为基础,采用曲线的方法来表示水轮机流量和力矩与其它参数之间的关系,引水系统采用弹性水击模型,论证了仿真模型的有效性和实用性。     

水力发电系统面向对象建模与运行特性分析

建立了水力发电系统水力、机械以及电气联合计算数学模型,计算方法采用了二阶精度的预测－校正法,使用面向对象的程序设计语言VC++,对系统中各个环节进行了编程,然后采用封装技术,将每一个环节图形化,并建立了通用的图形库。应用本文数学模型计算和分析了电网参数波动对水力机组运行特性的影响,结果表明,电网电压的波动对发电机功角、发电机d轴电压、q轴电压的影响比较明显,电网频率的波动对发电机功率,机组转速以及调压室水位的影响较大,电网相角的波动会引起机组各种运行参数的波动,但能恢复到原来的平衡状态。系统发生扰动时,水力、电气运行参数通过调节系统和励磁系统的调节互相影响,其中发电机电气参数的波动频率与水击波的频率一致。     

滑动轴承水膜厚度测试研究

介绍了电涡流位移传感器在水润滑滑动轴承水膜厚度测试中的应用,测点的布置及测试方法等。     

格鲁吉亚卡杜里电站跨流域引水水力过渡过程

格鲁吉亚卡杜里电站从两条河流分别取水,通过两条不同长度的引水支洞汇入主洞,是跨流域引水式电站。针对该电站引水系统取水水位不同,支洞长度不同,支洞汇入点水流复杂的问题,采用特征线法建立了水力过渡过程计算的数学模型,计算得到调压室在最不利工况时的最高、最低涌波水位,并与模型试验结果进行了比较,两者吻合性好。建立的复杂引水系统的数学模型对开发跨流域引水式电站具有理论指导意义和实际应用前景。 关键词：跨流域;水力过渡过程;引水系统;卡杜里电站     

电站引水系统面向对象的非恒定流建模与应用研究

目前,对水电站引水系统过渡过程的研究主要是采用实验和数值计算,而数值分析方法主要是基于特征线法,采用面向过程的程序设计方法.本文采用基于面向对象的程序设计方法,建立了水库、压力管道、调压室以及水轮机等各单元的计算模块,并采用封装技术,建立了电站引水系统非恒定流交互式视化模型.采用本模型对水电站引水系统过渡过程进行了模拟计算,计算结果与试验成果一致.在各种甩负荷和增负荷工况下,调压室水位波动计算值与试验结果最大相对误差小于3%,表明本文所建可视化模型可以代替传统的数值计算模型,并具有直观、经济等优点.     

可倾瓦水润滑推力轴承中的水膜厚度分析

本文对可倾瓦水润滑推力轴承中最小水膜厚度进行了分析计算，并且给出了算例。     

水轮机全三维粘性大涡模拟数学模型研究

采用大涡模拟技术,建立了绝对坐标系和相对坐标系下的联合计算数学模型,控制方程的离散在空间上采用有限体积法,时间上采用了具有二阶精度的“预测-校正”法,固壁边界使用“部分滑移”条件,使用该模型对高水头、高转速混流式水轮机流动特性进行计算。结果表明,转轮计算流场分布与实际情况吻合,在部分负荷工况下,叶片出水边存在脱流现象,造成叶片出水边表面出现负压。尾水管直锥段和弯肘段在部分负荷工况下存在较强的旋流,在轴心线附近存在回流现象,并成功地模拟了尾水管中的涡带现象,与实际观测结果一致,该涡带频率为机组旋转频率的三分之一左右,振幅较大,属于低频大幅值性质,是引起机组振动的根源之一。     

对称型导叶在不同攻角下的水力特性数值分析

采用大涡模拟方法对对称型导叶进行了数值模拟。数值离散时 ,将时间与空间分开进行处理 ,空间上的离散采用有限体积法 ,而时间上的离散则用三阶龙格 -库塔法 ,对固壁边界的处理使用了“壁函数”法。计算结果表明导叶正压面压力系数随着攻角的增加而增大 ,而负压面的压力系数随攻角的增加而减小 ,并且在负压面上随着攻角的增加逐渐出现回流现象 ,在大攻角时 ,出现漩涡脱落现象。因此 ,建议导叶攻角范围应在 10°以内。