加拿大超低水头水轮机的应用

超低水头（VLH）水轮机是一种诞生在欧洲水头适应范围在1．4-4．2m的新型水轮机技术。VLH水轮机的首要目标是安装在已有水工建筑物上，提供低影响、低成本、高效率的解决方案。超过35台VLH水轮机已成功安装在欧洲，北美的第一台安装在加拿大的Wasdell瀑布下面。在加拿大应用该项技术市场潜力巨大，预计在北美有80，000个水工建筑物适合低水头水轮机的开发。为了满足水力、环境、电气和社会要求，在加拿大应用VLH水轮机技术有几个新的挑战及重大问题需要考虑。在确定合适的设计方法及设计方案的修改以降低风险和确定水轮机的性能方面已完成了几项研究。现有的不同类型的堰及溢洪道造成了一定的水力设计挑战。VLH应用选择的物理和数学建模可以进行装置的性能优化。对于这个应用，完成了模型水渠上游障碍物的影响以及全尺寸原型机动态性能测量的研究工作。寒冷气候适应计划（CCA）的开发使得水轮机可以在冰雪覆盖的河流上全年运行。CCA计划包括水轮机提取和冰作用力、水中夹冰、自冷冻和低温等欧洲现场不存在的问题。永磁发电机（PMG）提出了为了满足加拿大实用互联要求的情况下的一些独特的挑战。需特别关注变频驱动控制及保护的要求，将导致驱动器具有更大的过电压能力以及其他重要性能。欧洲的环境研究包括鱼类友好性能测试，包含多种鱼类的河流生存测试。最新测试结果表明，鱼通过生存力接近100％。在年末，加拿大将计划进一步进行鱼类研究。项目成功的实施必须满足社会要求，从而获得社会的接受和公众的认可。美学的考虑因素包括低噪音，装饰美观控制建筑物和谨慎地将水轮机整合到现有的低流线水工结构。最终的设计应用在现有历史悠久的国家公园的水道结构。所有这些设计元素的融合使得VLH水轮机成功应用在加拿大。