可逆式水泵水輪機全特性曲線處理及可視化研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟和人們生活水平的日益提高，在電力負荷急劇增長的同時，負荷特性也因用電結(jié)構(gòu)的改變而發(fā)生很大變化，總的趨勢是負荷水平迅速提高，負荷率下降，峰谷差日益加大，電網(wǎng)供電質(zhì)量及可靠性得不到保障。抽水蓄能電站調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相、提高電網(wǎng)供電質(zhì)量和電網(wǎng)靈活性與可靠性等優(yōu)點越趨明顯，其發(fā)展已進入一個新階段。近年來世界抽水蓄能電站容量以10％以上的年增長率增加。抽水蓄能電站利用兼具水泵和水輪機兩種工作方式的蓄能機組，在電力負荷出現(xiàn)低谷時吸收電網(wǎng)

2、多余的電能作水泵運行抽水到上水庫，在電力負荷高峰時作水輪機運行，將上水庫的水放下發(fā)電。 由于抽水蓄能機組開停靈活，升降負荷迅速，不可避免的要頻繁變換工況，其過渡過程計算對安全可靠運行關(guān)系重大。在過渡過程計算中，需要頻繁應用可逆式水泵水輪機的全特性曲線以求機組的瞬變參數(shù)。通常給定的水泵水輪機特性曲線在水輪機飛逸工況和制動工況區(qū)域出現(xiàn)“S”型，在水泵工況區(qū)有交叉和重疊現(xiàn)象，若直接應用該曲線進行插值計算有時會帶來較大的誤差，且由于其存

3、在多值性，可能使插值無法進行。因此，對可逆機組全特性曲線的處理是過渡過程計算的重要環(huán)節(jié)，其處理的合理性將直接影響抽水蓄能電站過渡過程的計算精度及可靠性。 現(xiàn)有的全特性曲線處理方法還存在一些缺限，有待進一步改進和完善。本文在充分研究和全面分析各種全特性曲線處理方法的基礎上，提出了全特性曲線的三維曲面處理方法，把以y為參變量的二維曲線轉(zhuǎn)換為以相對流動角x和導葉開度y為自變量的三維曲面形式，通過最小二乘曲面擬合數(shù)學模型求得相應的曲面。

4、在實用中根據(jù)計算進程的需要，采用分區(qū)擬合法，進一步提高精度。 為對可逆式水泵水輪機全特性曲線進行數(shù)值處理及圖形顯示，并在對幾種編程軟件進行分析的基礎上，確定采用Visual Basic和AutoCad混合編程。為了運用和管理方便，將水泵水輪機測得的數(shù)據(jù)保存于外部數(shù)據(jù)文件中；在過渡過程計算中進行調(diào)用，并顯示數(shù)據(jù)，以方便設計人員對數(shù)據(jù)文件中的信息進行查詢、管理與維護。此系統(tǒng)分為三部分：數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、圖形顯示。并以此開發(fā)功能齊全