导叶关闭规律对大小机组水电站同时甩负荷工况的影响分析

针对两台大机组、两台小机组联合布置的一洞四机的水电站,基于特征线法,建立系统的过渡过程模型,模拟系统甩负荷工况,研究分析一段直线关闭规律及两段折线关闭规律对过渡过程的影响。结果表明:一段直线关闭规律时间越长、两段折线关闭第一段关闭时间越长、折点开度越大以及第二段关闭时间越长时,蜗壳最大压力越小,机组最大转速上升率越大;增加转动惯量有利于改善过渡过程参数,可通过调整大(小)机组的转动惯量使大小机组过渡过程极值接近。

电站含不同装机容量机组导叶关闭规律

扩建小容量生态机组是保证已建电站下游所需生态用水的有效方式之一.对于需要扩建机组的水电站,增设机组和原设机组选取的导叶关闭规律是否协调对于调节保证参数有着重要意义.基于特征线法建立了过渡过程仿真模型,探究设有不同装机容量机组水电站的导叶关闭规律组合,开展了新增生态小机组前后对电站调保参数影响的对比分析,并揭示了电站中机组装机容量对蜗壳压力的影响机理.结果表明:电站中原机组若沿用增设生态机组前的关闭规律,会导致蜗壳压力超出控制标准,因此应适当延长导叶关闭时间;机组装机容量越大,机组转速越小,蜗壳压力越大;电站设置不同装机容量(AABB)机组时,装机容量较小的机组A可直接采用电站全为该容量的方案(AAAA)的关闭规律,装机容量较大的机组B可参考电站全用较大装机方案(BBBB)的关闭规律.研究成果可为同类型水电站的导叶关闭规律选取提供参考.

水电站水锤模拟计算及导叶关闭规律优化

水电站运行过程中,为了降低因机组甩负荷使得导叶关闭而引起的管道压力上升值和转速上升值,通常会采取许多措施,其中常用的措施就是控制机组导叶关闭规律。以塔林西水电站为例,用Hammer软件对水电站进行调节保证计算,对于不同的导叶关闭规律,选取最合理有效的导叶关闭方案,并且模拟导水叶开启时尾水管处的压力情况,确定导水叶开启的最短时间。

水泵水轮机甩负荷工况导叶关闭规律优化

抽水蓄能机组水力过渡过程特性品质主要体现在水泵水轮机甩负荷工况大波动的控制参数。为了研究导叶关闭规律对水泵水轮机甩负荷工况关键参数的影响,文中采用有压瞬变流理论特征线法,分析了不同关闭规律对甩负荷过程中压力、转速、尾水管真空度等参数的敏感性。研究结果表明,过渡过程中的最大转速上升值发生在机组流量较大时导叶一关一拒工况,导叶关闭规律对转速极值的影响不是很敏感;尾水管最低压力发生在相继甩负荷工况。

导叶关闭规律非线性评价函数及多工况优化

基于多目标优化基本理论,建立了一种针对导叶关闭规律优化问题的非线性评价函数,并根据导叶关闭规律优化的特点,采用遗传算法建立了导叶关闭规律的多工况优化模型.运用建立的评价函数与优化模型,对某实际电站进行了导叶关闭规律优化计算,并与采用线性评价函数的优化结果进行了比较分析.采用线性评价函数优化的导叶关闭规律,机组最大速率上升值为49.4%,与控制值50%接近,安全余量仅为0.6%,但蜗壳末端最大压力头和尾水管进口最小压力头的安全余量分别为4.717和2.812 m,相对较大;采用非线性评价函数,不需要试算权系数,仅需要给定各优化目标的控制要求即可得到优化的导叶关闭规律,虽然蜗壳末端最大压力头和尾水管进口最小压力头的安全余量分别减小到2.501和1.765 m,但机组最大速率上升值为46.1%,安全余量提高到3.9%,各目标的安全余量分配比较平均.基于非线性评价函数的多工况导叶关闭规律优化得到的结果虽然对单个工况不一定是最优解,但能保证所有工况的各优化目标均能满足控制要求且安全余量分配比较平均,比单工况优化结果更符合实际控制要求.

抽水蓄能电站不同水头下导叶关闭规律研究

针对可逆机组过渡过程过流特性，通过计算分析，优选出以不同水头为基准下适合的导叶关闭规律。通过比对水轮机工况甩负荷情况下过渡过程参数变化及合理程度，得出结论：对于400m以上水头的抽水蓄能电站宜采用一段直线关闭规律；300—400m之间水头的抽水蓄能电站宜采用直线关闭或延时直线关闭规律；在300m以下水头的抽水蓄能电站宜使用先快后慢两段折线关闭规律。

超高水头水泵水轮机甩负荷导叶关闭规律分析

为研究导叶关闭规律对超高水头水泵水轮机甩负荷的影响,以敦化电站为例,定性分析了超高水头大容量高转速蓄能机组的过流特性;在过流特性曲线分析的基础上,采用一段直线、延时直线及传统两段的三种导叶关闭规律对该电站进行大波动过渡过程计算分析。计算结果表明,关闭规律的选取对过流特性的依赖性强,该特性对过渡过程各参数值的影响较大;延时直线关闭可有效降低蜗壳进口压力,虽机组转速会小幅度上升,但在可控范围内,对尾水管进口最小压力没有积极作用;两段关闭中折点位置和时间的选择在平衡蜗壳进口压力和尾水管进口压力方面很关键。研究成果对高水头蓄能电站导叶关闭规律的选择具有借鉴意义。

抽水蓄能电站可逆机组导叶关闭规律探析

以东北某抽水蓄能电站为例,针对可逆机组独特的过流特性问题,研究了可逆式机组甩负荷后导叶紧急关闭规律对抽水蓄能电站过渡过程的影响,对比分析了具有延时段的直线与折线关闭规律。结果表明,该方法确保了机组飞逸转速在允许范围内,并有效降低了输水系统中的水击压力上升值,为电站的安全提供了依据。

导叶关闭规律对抽水蓄能电站过渡过程的影响

为了研究机组导叶关闭规律对抽水蓄能电站过渡过程的影响,现以国内某抽水蓄能电站为例,对比分析了延时直线关闭规律较传统的直线关闭和折线关闭规律的优点,并对延时时间Tm和总有效时间Ts进行了大波动过渡过程分析。研究表明:延时直线关闭规律在降低蜗壳压力上升方面效果更加显著,并且该方法只有两个控制因素,易于优化处理。最后为该抽水蓄能电站提出了较优的导叶关闭方案。

导叶关闭规律及初始开度对蜗壳动水压力的影响

讨论不同折线关闭规律对蜗壳最大动水压力的影响,揭示了蜗壳最大动水压力的大小与导叶初始开度间的某些规律,指明流量梯度变化最大的工作点恰好是发生蜗壳最大动水压力的极值点这一过渡过程本质。

导叶关闭规律和尾水调压室对尾水管真空度的影响

尾水管真空度一般由动力真空、静力真空以及尾水管进口负水击压力三部分叠加而成。着重探讨了不同导叶关闭规律和尾水调压室的不同型式、尺寸对尾水管真空度的影响,并以国内某大型水电站的计算实例作为参考验证。

导叶关闭规律的优化及对水力过渡过程的影响

优化导叶关闭规律是解决水电站机组调节保证计算的一个重要的手段。然而面对实际工程问题时如何优化导叶关闭规律、不同的导叶关闭规律对水力过渡过程有何不同的影响、选取的导叶关闭规律能否安全有效地实现等，至今缺少明确的答案和恰如其分的评价，以致难以发挥导叶关闭规律应起的作用。本文从结合国内某些大型水电工程。

基于自适应遗传算法的水轮机导叶关闭规律优化计算

首先建立水轮机导叶关闭规律优化计算的数学模型,然后将自适应遗传算法和水电站过渡过程数值计算特征线法相结合,建立一种用于求解该模型的全局优化方法。该自适应遗传算法采用实数编码,并根据个体适应度不同对交叉概率和变异概率进行自适应调整,使群体中的优良个体不易被破坏,同时又保证了种群个体的多样性,从而提高了算法的优化效率。工程实例计算表明,应用自适应遗传算法优化水轮机导叶关闭规律是可行、高效的。

遗传算法在水轮机非固定模式导叶关闭规律中的应用

水轮机非固定模式导叶关闭规律是指按水轮机初始工况参数适时地确定最佳导叶关闭方式。这种适时的水轮机导叶关闭方式对于水电站大波动过渡过程具有较好的参数控制作用,能在不改变任何基础设施的前提下降低水电站过水系统最高水锤压力和机组转速,给水电站的运行带来较大的经济效益。在对非固定模式导叶关闭规律的优化中遗传算法有较高的优化效率,其中主要表现在算法简单、全局搜索性好、收敛性高、优化结果稳定。

特大型机组飞轮力矩GD^(2)与导叶关闭规律的关系研究

特大型机组飞轮力矩的取值对调节保证参数以及系统稳定性有着重要的影响。该文结合某高海拔地区水电站工程实例,建立仿真模型,研究特大型机组飞轮力矩取值与不同导叶关闭规律之间的关系。结果表明:导叶选取直线关闭规律时,受转速升高控制,特大型机组飞轮力矩都存在一个最小临界值;而在折线关闭规律下,高海拔地区电站的尾水管进口最小压力受规范约束条件的限制,其飞轮力矩的取值同样受限。

多目标优化算法求解导叶关闭规律问题

针对目前的单目标优化方法没有均衡考虑导叶关闭规律各目标分量的问题,综合考虑影响导叶关闭规律优劣的水击压力、机组转速和尾水管最大真空度这三个因素,将导叶关闭规律优化问题抽象为含有多个自变量和极值点的多目标优化问题,构建导叶关闭规律问题的多目标优化模型,并使用实数编码的遗传算法求解导叶关闭规律的多目标优化问题,遗传算法不依赖于问题的具体领域,具有很强的鲁棒性,实数编码的方式可以避免算法解码时的时间消耗,正交设计法生成的初始种群个体分布均匀,有助于维持种群的多样性。使用基于遗传算法的多目标优化方法求解导叶关闭规律问题,与遗传算法优化结果相对比,实验结果表示了本文所提算法的有效性。

机组导叶关闭规律对相继甩工况的影响

针对"一洞两机"布置型式的抽水蓄能电站,基于瞬变流理论和特征线法,采用多种关闭规律对实际工程进行数值模拟;分析不同关闭规律对相继甩负荷工况时尾水进口最小压力产生影响的内在机理,得到针对尾水进口最小压力的最优关闭规律求解方法.结果表明不同关闭规律可决定尾水进口最小压力出现在先甩机组还是后甩机组工况.采取适当的先慢后快关闭规律可以使得2台机组在各自最不利时刻点的尾水进口最小压力近似相等,并优于其他关闭规律.求解该关闭规律步骤:初步选择一种两段折线关闭规律,若后甩机组尾水进口最小压力小于先甩机组的,则应将关闭规律做调整:将第1段折线斜率改小,将第2段折线斜率改大;若后甩机组尾水进口最小压力大于先甩机组的,则反之,直至2台机组尾水进口最小压力近似相等为止.

水轮机导叶关闭规律对大波动过渡过程的影响分析

在对水电站过渡过程进行调节保证计算过程中,利用Matlab软件编制的水电机组仿真程序,探讨了导叶两段关闭过程中3个关键因素,即第一段关闭时间、第二段关闭时间和导叶位置拐点开度对机组转速和蜗壳水压的影响。根据实例计算结果得出的曲线图,分别确定了第一段关闭时间为6 s,第二段关闭时间为12 s,导叶位置拐点开度为65%。所得参数优化了导叶关闭规律,有效地解决了在甩负荷过渡过程中机组转速上升和蜗壳水压上升之间的矛盾。

考虑接力器特性的导叶关闭规律

为探究导叶关闭过程中接力器特性对蜗壳压力、尾水管压力及机组转速的极值与时程的影响,以国内某引水式水电站为研究对象,基于特征线法建立了水力过渡过程计算仿真模型,并在导叶关闭过程中考虑了迟滞与缓冲过程,结合真机甩负荷试验数据对模型进行验证,开展了考虑接力器特性的导叶关闭规律与未考虑接力器特性的导叶关闭规律对调保参数影响的对比分析,并对迟滞时间的敏感性进行分析.结果表明,迟滞过程主要影响机组的转速上升率,迟滞时间越长,转速上升率越大,但对蜗壳压力和尾水管压力的时程及极值影响较小;由于缓冲过程发生时间较晚,故对调保参数极值没有影响,但对导叶关闭末期蜗壳压力与尾水管压力的时程影响较大.研究成果可为水力过渡过程导叶关闭规律的模拟仿真提供参考.

基于精细化模型的水泵断电工况导叶关闭规律多目标优化

为提高可逆式抽水蓄能机组水泵断电工况过渡过程动态品质,提出一种基于抽水蓄能机组精细化模型的导叶关闭规律多目标优化策略,即先建立能精确反映各水力单元水压特性的过水系统模型,采用基于改进Suter变换-BP神经网络的水泵水轮机插值求解机制保证机组转速在极端工况区(驼峰区和反"S"区)的准确求解;然后均衡考虑抽水蓄能机组水泵断电工况下转速上升率和全流道特定节点压力脉动值,提出涉及水力、机械复杂因素的多重约束条件;再将邻域搜索和混沌变异机制引入到改进引力搜索(IGSA)算法中,并对所建模型进行优化求解。仿真结果表明,该策略可为导叶关闭规律优化和水泵断电工况下机组安全稳定运行提供有效的技术指导。