抽水蓄能機組是一個兼具抽水和發(fā)電功能的雙向運轉(zhuǎn)機組,在電力系統(tǒng)中主要承擔(dān)調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)相等任務(wù)。正因為抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)中有類似于“穩(wěn)定器”的作用,因此其自身能否穩(wěn)定運行尤為關(guān)鍵。抽水蓄能電站的運行工況有24種之多,并且每年至少經(jīng)歷2500余次啟停,可能會在各種非設(shè)計工況下運行,如何保證抽水蓄能機組在過渡過程工況下高效穩(wěn)定運行成為當(dāng)下研究的熱點。本論文選擇抽水蓄能機組開機、調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)電、泵工況斷電且導(dǎo)葉拒動三個典型過渡過程作為研究對象,分別建立了適用于以上過渡過程的非線性數(shù)學(xué)模型,分析了抽水蓄能發(fā)電系統(tǒng)各參數(shù)的動態(tài)演化規(guī)律,給出影響機組穩(wěn)定性能的建議。本論文主要從以下三個方面展開:（1）考慮壓力脈動情況下抽水蓄能機組開機過渡過程性能分析。將尾水管壓力脈動量化并且創(chuàng)新性的將壓力脈動這一變量引入到水泵水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng),建立考慮壓力脈動的抽水蓄能機組數(shù)學(xué)模型�；谶@一數(shù)學(xué)模型,利用數(shù)值模擬平臺模擬出開機過渡過程下機組轉(zhuǎn)速、流量、功角、空載電壓的動態(tài)響應(yīng),最后利用穩(wěn)定性能指標(biāo)評價機組的穩(wěn)定性能。將是否考慮壓力脈動作為變量,給出考慮壓力脈動下影響機組穩(wěn)定性能的主要因素,為工程實際建設(shè)提供相應(yīng)的理... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

尾水管渦帶隨機組輸出功率變化規(guī)律

西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文46而在t=1.2982~7.82s內(nèi)，機組流量迅速降低，由圖4-5可以發(fā)現(xiàn)在該時間段機組轉(zhuǎn)速x的相對偏差發(fā)生了巨大的波動，其最大偏差值達到0.19，系統(tǒng)經(jīng)歷了劇烈的振蕩，對機組以及整個引水系統(tǒng)帶來了極大地?fù)p害。當(dāng)t=3.982s時，機組流量近似為零，轉(zhuǎn)速為35.58r/min，泵工況即將結(jié)束，水流在轉(zhuǎn)輪內(nèi)部跟隨轉(zhuǎn)輪一起旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)輪由于機械慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，反灌流和轉(zhuǎn)輪慣性在蝸殼中形成大的漩渦。由于導(dǎo)葉拒動，故反向水流以較大的入流角進入轉(zhuǎn)輪室，受轉(zhuǎn)輪逆時針轉(zhuǎn)動的影響，在導(dǎo)葉葉片吸力面形成渦流，這種流態(tài)不均勻容易造成局部高壓，而且瞬間增大流動阻力，形成水錘現(xiàn)象。當(dāng)t=3.982~12s內(nèi)，機組由泵工況過渡到離心泵制動工況。在離心泵制動工況區(qū)，系統(tǒng)經(jīng)歷了振蕩但振蕩幅度逐漸減小，一直到制動工況結(jié)束，機組轉(zhuǎn)速相對偏差x最終收斂至額定轉(zhuǎn)速，此時即為水輪機工況下的空載轉(zhuǎn)速。從以上的分析可以得出，當(dāng)發(fā)生斷電事故而導(dǎo)葉拒動時，機組發(fā)生不穩(wěn)定行為主要集中在泵工況的結(jié)束前的一段時間（t=3s~3.982s）以及離心制動工況(t=3.982s~12s)的整個區(qū)域。為了驗證上述數(shù)值模擬實驗的正確性，結(jié)合相關(guān)學(xué)者做的三維數(shù)值模擬實驗繪制了水泵水輪機機組參數(shù)實測變化規(guī)律圖4-6。圖4-6中尾水管進口水壓H2變化與圖4-5中轉(zhuǎn)速相對偏差值x的變化規(guī)律相似，間接驗證了數(shù)值仿真結(jié)果的正確性（常進時1990）。圖4-6中實驗結(jié)果顯示在泵工況區(qū)及制動工況區(qū)均有較大的波動且制動工況區(qū)的波動更大，持續(xù)時間也更長。圖4-6水泵水輪機內(nèi)特性變化規(guī)律Fig.4-6Thetransitionprocessofthereversiblepump-turbineontheoccurrenceofpumppower-offandguidevaneclosingfailure4.3影響機組穩(wěn)定運行的參數(shù)分析


本文編號：3448087