基于特征值分析法的含双调压室抽水蓄能电站小波动稳定分析

为研究含上、下游双调压室的抽水蓄能电站输水发电系统小波动稳定性,基于状态空间法推导了系统稳定分析的状态矩阵方程,运用相关因子分析法确定了系统的特征值与状态变量的对应关系,结合状态矩阵特征值研究了系统小波动振荡特性。结果表明:状态矩阵特征值存在4对共轭复根,表明系统存在4个振荡环节,共轭复根实部反映了振荡环节的衰减趋势,虚部反映了系统振荡环节的振荡角频率;上、下游调压室内水位波动共同引起机组转速尾波低频振荡,增大两调压室面积可以降低转速尾波振荡角频率,增加尾波振荡衰减指数,有利于系统低频振荡稳定性;系统小波动振荡稳定性与调速器参数密切相关,较小调速器参数组合导致导叶开度变化和压力管道流量变化之间产生相位差,在调节过程中不断放大,系统振荡失稳,增大调速器参数可以增大机组转速主波振荡衰减指数,降低主波振荡角频率,提高系统高频振荡稳定性。

含上、下游双调压室的抽水蓄能电站小波动涌浪特性研究

为研究含上、下游双调压室的抽水蓄能电站小波动涌浪特性,基于状态空间法推导了该布置类型的抽水蓄能电站小波动数学模型,通过数值模拟求解上、下游调压室涌浪时域过程,采用快速傅里叶变换(FFT)得到了上、下游调压室涌浪频域过程,在不考虑调速系统和调压室系统发生水力耦合的情况下,建立压力管道流量与调压室水位之间的传递函数,进而得到了调压室系统幅频特性。结果表明,上、下游调压室涌浪幅值最大时对应的输入信号频率与调压室系统固有频率相近,调压室涌浪振荡频率对应机组转速尾波振荡频率;调压室涌浪特性与调压室面积和输水隧洞水头损失系数密切相关,增大两调压室面积可降低上、下游调压室涌浪的频率和幅值,系统稳定性增强;输水隧洞水头损失系数变化对上、下游调压室涌浪振荡频率无影响,对上、下游调压室涌浪幅值影响较大,且水头损失系数越大涌浪幅值越小,系统稳定性越好。

双调压室多机组水电站水力-调速系统稳定性研究

讨论了设置上下游调压室多机组水电站水力调速系统的稳定性,基于系统动力平衡原理与线性方程组稳定性条件系数矩阵特征值实部皆为负值求取水力调速系统的稳定域。通过实例分别计算了不同比例的支管管道参数稳定域及一台机组参数选定下另一台机组的稳定域。结果表明,多机组电站的各支管管道惯性时间常数越接近,其合并机组与未合并机组方法的计算结果越接近;多台机组采用不同调速器参数同样可确保系统的稳定,为实际工程提供了可靠的理论依据。

上下游双调压室水力发电系统小波动调节品质研究

鉴于水力发电系统在小波动过渡过程中的调节品质对电站稳定运行影响重大,以带上下游双调压室的水力发电系统为例,基于simulink平台建立系统数学模型,并对考虑系统受到10%负荷扰动进行仿真研究。结果表明,上下游调压室水位波动对机组转速尾波影响较大,可通过增加调压室大井面积来减少机组转速尾波振荡次数和调节时间;机组转速主波与上下游调压室之间压力管道水流惯性时间常数密切相关,通过减小两调压室之间的距离可明显控制机组转速的最大偏差值;尾水隧洞沿程水头损失对尾水调压室水位波动和机组转速尾波变化影响很大,若不考虑水头损失则会导致尾水调压室水位发散,机组转速主波虽能趋于稳定,但尾波会出现持续震荡且幅值逐渐增大,对机组运行十分不利。

上下流室宽度比对厌氧折流板反应器水力特性的影响

借助计算流体力学技术(CFD)获取四组厌氧折流板反应器(ABR,上下流室宽度比分别为2:1、3:1、4:1及5:1)的停留时间分布(RTD),并计算串联数(N)、扩散数(D/μL)及水力死区容积占比(V_d/V)等参数,以分析反应器流动、混合等水力特性;在此基础上选择最佳上下流室宽度比值,优化ABR反应器的设计。结果表明:当容积和理论水力停留时间(HRT)相同时,提高上下流室宽度比,N随之降低,最低值为4.80,而D/μL呈上升趋势,最大值为0.118;V_d/V随上下流室宽度比的增大,呈先下降后升高的趋势,比值为4:1时V_d/V最小,仅为3.13%。选取水力效率(λ)作为反应器的水力评价指标,在2:1~4:1的流室宽度比范围内,λ相差不大,属于理想范围。综合考虑反应器流动混合特性、死区占比及水力效率,确定反应器的最佳上下流室宽度比为4:1。

富春江大坝船闸变形异常成因解析

监测资料表明,富春江左3闸墙段的上下游方向变位经常产生突变。通过定性和定量分析,对左3闸墙上下游方向变位异常进行了解析,发现主要是由于下游水位的日变化,以及每段闸墙结构状况不同和测点所处位置差异引起的,其上下游方向变位属于正常情况。