木扎提三級(jí)水電站水力過渡過程分析研究.pdf

1、水電站水力過渡過程，指的是過水系統(tǒng)中的水流從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另外一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的過程。在某一外擾下，水力發(fā)電機(jī)組可能發(fā)生啟動(dòng)、停機(jī)、甩負(fù)荷等過程。這會(huì)導(dǎo)致機(jī)組轉(zhuǎn)速急劇變化并引起引水管道中的壓力升高，會(huì)對(duì)水電站的引水系統(tǒng)和機(jī)組產(chǎn)生破壞。水力過渡過程計(jì)算在水電站設(shè)計(jì)過程中具有舉足輕重的作用，與水電站運(yùn)行的安全性和可靠性密切相關(guān)。水電站水力過渡過程計(jì)算的合理性，將關(guān)系到水電站引水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并決定了水電站的安全運(yùn)行和供電的質(zhì)量。
　　本文

2、以木扎提三級(jí)水電站引水系統(tǒng)為研究背景，根據(jù)特征線法，運(yùn)用MATLAB中的Simulink工具箱建立水電站水力過渡過程仿真計(jì)算模型并進(jìn)行仿真分析。對(duì)木扎提三級(jí)水電站的大、小波動(dòng)過渡過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真模擬研究。本文研究得到的成果主要有以下幾點(diǎn)：
　?。?）在水輪機(jī)導(dǎo)葉最優(yōu)關(guān)閉時(shí)間的選擇中，針對(duì)甩負(fù)荷工況，分別對(duì)不同的導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行仿真計(jì)算。對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析，得到轉(zhuǎn)速上升率和蝸殼進(jìn)口壓力隨時(shí)間的擬合曲線，選取木扎提三級(jí)水電站合理

3、的導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間為8秒。
　?。?）采用加大調(diào)壓室上部截面面積的方法，通過計(jì)算采用不同調(diào)壓室上部截面面積的涌浪水位情況，得到調(diào)壓室上部截面面積越大，調(diào)壓室上部截面面積改變高程越低，調(diào)壓室的最高涌浪水位越低，越能夠滿足控制要求。選擇既滿足要求開挖量又小的方案，經(jīng)過比較，最后選擇在高程2172.00m之上增加調(diào)壓室上部截面半徑為11m的調(diào)整方案。
　?。?）甩負(fù)荷和減負(fù)荷水力過渡過程會(huì)導(dǎo)致水輪機(jī)組轉(zhuǎn)速快速上升和系統(tǒng)水壓大幅升高等參

4、數(shù)的劇烈變化。上游為死水位的時(shí)候不能滿足4臺(tái)機(jī)組共同發(fā)電，其他工況下得到的調(diào)壓室水位、轉(zhuǎn)速上升率、蝸殼進(jìn)口壓力等參數(shù)均在控制范圍之內(nèi)。小波動(dòng)情況下水電站的引水系統(tǒng)和水輪機(jī)小波動(dòng)符合規(guī)范要求。水力干擾情況下，調(diào)壓室波動(dòng)過程均是收斂的，滿足水電站水力過渡過程計(jì)算控制要求。水力過渡過程仿真計(jì)算的結(jié)果表明，利用MATLAB對(duì)水電站水力過渡過程進(jìn)行模擬仿真具有參數(shù)值改變簡(jiǎn)單、完成一次仿真試驗(yàn)時(shí)間短等特點(diǎn)。這種方法可以解決水電站調(diào)節(jié)系統(tǒng)物理模型建造