帶MGV裝置的抽水蓄能過渡過程仿真及其應(yīng)用.pdf

1、抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)中所占的地位越來越重要,抽水蓄能機組的發(fā)展也趨于高水頭化、大容量化.在異常情況下,水輪機甩負荷所引起的壓力升高和機組轉(zhuǎn)速的上升,對抽水蓄能電站整個輸水系統(tǒng)的穩(wěn)定性以至于整個電站的運行安全會產(chǎn)生更大的威脅.為此,本文對導(dǎo)葉不同步裝置的工作原理和理論、抽水蓄能過渡過程仿真模型和水輪機甩負荷工況蝸殼進口壓力的水力特性進行了全面的分析和研究.首先,本文提出了基于曲面擬合的水泵水輪機全特性曲線的新變換方法,消除了Suter變

2、換及其修正方法中的一些缺陷,實現(xiàn)了同一過渡過程仿真程序中從全開到全關(guān)(或從全關(guān)到全開)的各種水力瞬變過程的計算.移動最小二乘(MLS)近似是基于無網(wǎng)格化和局部近似的全局近似方法.文中通過對移動最小二乘近似的基函數(shù)、權(quán)函數(shù)以及相關(guān)參數(shù)的對比和探討,選定了適宜于全特性曲線擬合的函數(shù)和參數(shù)范圍,以局部近似完成了全特性曲面的全局近似,更好地擬合出了曲線局部區(qū)域的變化,取得了更高的擬合精度.其次,本文基于葉片式水力機械的內(nèi)特性解析法和水泵水輪機的

3、外特性曲線,對抽水蓄能電站中導(dǎo)葉不同步裝置(MGV裝置)對"S"特性的影響進行了理論分析和公式推導(dǎo),得出了MGV裝置投入后水輪機區(qū)和反水泵區(qū)流量特性和力矩特性的數(shù)學(xué)描述表達式、水輪機制動區(qū)特征工況點的經(jīng)驗公式,并在此基礎(chǔ)上給出了MGV裝置投入后上述區(qū)域內(nèi)新的全特性曲線的繪制框圖.此外,對MGV裝置穩(wěn)定空載運行和降低水輪機效率的機理進行了定性分析.最后,本文利用天荒坪抽水蓄能電站和桐柏抽水蓄能電站的有關(guān)參數(shù),對上述的有關(guān)理論和模型進行了驗