進化策略的水電站水力過渡過程優(yōu)化方法研究

利用相關(guān)程序,對四川毛爾蓋水電站進行了水力過渡過程計算。通過對導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律進行優(yōu)化計算、調(diào)壓室波動計算、大波動過渡過程計算、小波動計算以及調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定分析,驗證了該電站引水發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計是合理、可行的。

文中通過對宏發(fā)水電站進行水力過渡過程計算,為突破調(diào)壓井托馬斷面提供了依據(jù),在降低施工難度,節(jié)約工程投資的同時,保證電站的安全運行。

本文主要針對黃河拉西瓦、漢江毛壩關(guān)水電站工程,在物理模型試驗資料的基礎(chǔ)上,對水電站的水力過渡過程的仿真計算作了驗證,驗證計算方法和參數(shù)選擇的合理性,并率定計算參數(shù)。得到調(diào)壓室最高/最低涌浪水位、蝸殼及岔管斷面最大/最小水錘壓力、機組最大飛車轉(zhuǎn)速以及它們的變化過程線。在鉆根水電站和扎古錄水電站的調(diào)保計算中,計算了引水隧洞、壓力鋼管最大/最小水壓力包絡(luò)線、小波動和水力干擾下的發(fā)電頻率擺動機組穩(wěn)定性分析等成果。采用fluent軟件模擬某瞬間調(diào)壓室內(nèi)的三維流場,動態(tài)地顯示了調(diào)壓室水位波動情況。

系統(tǒng)地介紹了水電站水力過渡過程數(shù)字仿真的基本理論和計算方法,過渡過程的起因和研究內(nèi)容,并用多個水工模型試驗測量的調(diào)壓室水位、管道水錘壓力及其壓力過程線資料驗證了計算方法及參數(shù)選擇的合理性。利用cfd技術(shù)得到了調(diào)壓室內(nèi)的水流流態(tài)、三維流速分布以及調(diào)壓室水位波動的動態(tài)演示。該數(shù)字模型已用于多個電站引、尾水系統(tǒng)的水力過渡過程計算,得到的調(diào)壓室最高/最低涌浪水位、蝸殼及岔管斷面最大/最小水錘壓力、機組最大飛車轉(zhuǎn)速以及它們的變化過程線,引水隧洞最大/最小內(nèi)水壓力包絡(luò)線、小波動和水力干擾下的發(fā)電頻率擺動、機組穩(wěn)定性分析等成果,為工程設(shè)計提供了重要依據(jù)。

為保證電站安全穩(wěn)定運行,通過對調(diào)壓井位置、參數(shù)以及調(diào)壓井后輸水系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整,對機組水力過渡過程進行大波動、小波動分析計算,確定經(jīng)濟合理的電站輸水系統(tǒng)和機組方案參數(shù)。

本文介紹利用程序進行水電站水力過渡過程計算。通過對下坂地水電站的調(diào)壓室涌波計算、調(diào)節(jié)保證計算以及調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定分析,為電站及引水系統(tǒng)的設(shè)計提供了依據(jù)。

文中通過對宏發(fā)水電站進行水力過渡過程計算,為突破調(diào)壓井托馬斷面提供了依據(jù),在降低施工難度,節(jié)約工程投資的同時,保證電站的安全運行。

針對紫坪鋪水利樞紐工程水頭變幅大,工況變化多且頻繁的特點,對水輪機典型工況甩負(fù)荷水力過渡過程進行了數(shù)字仿真。建立了串聯(lián)管連結(jié)處瞬變流計算數(shù)學(xué)模型,采用三維空間曲面的形式對水輪機特性進行描述和插值,開發(fā)了基于windows界面的水力過渡過程數(shù)字仿真軟件。

從普遍意義上講,水電站水力過渡過程是水、機、電系統(tǒng)相互影響、相互制約的聯(lián)合過渡過程,其計算的合理與否關(guān)系到輸水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計和水電站的安全運行及供電的質(zhì)量。文章介紹了水力機械過渡過程的主要類型與基本特征,分析了水輪機過渡過程的技術(shù)經(jīng)濟意義,闡述了水力機械裝置過渡過程研究的現(xiàn)狀和研究方法。

在水電站的運行中總伴隨著水力過渡過程,對電站進行過渡過程分析與計算相當(dāng)重要。本文介紹了當(dāng)今先進的科學(xué)計算軟件matlab的特點,并利用該軟件對紫坪鋪水電站的水力過渡過程從數(shù)學(xué)模型、計算仿真等方面進行了分析、計算與研究,以便尋求合適的電站運行方式、機組關(guān)閉規(guī)律等。為電站及引水系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化、安全運行提供依據(jù)。

角木塘水電站位于貴州省道真縣,電站裝機容量2×35mw。電站為低水頭河床式徑流電站,引水系統(tǒng)短,機組采用軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機。對于軸流式機組而言,由于機組水推力過大,電站甩負(fù)荷時往往容易造成\"抬機\"現(xiàn)象,對機組造成破壞,因此,水力過渡過程計算除了控制好蝸殼壓力升高、機組轉(zhuǎn)速上升、尾水管真空度以外,還要重點關(guān)注水推力的影響。

本文通過對樂昌峽水電站進行過渡過程計算與分析,提出了一系列優(yōu)化方案,總結(jié)了常規(guī)電站尾水系統(tǒng)過渡過程的計算經(jīng)驗,為同類工程提供借鑒。

太平驛水電站引水系統(tǒng)為長隧洞、差動式調(diào)壓室、２管４機，尾水隧洞按無壓明流設(shè)計。本文介紹了電站水力系統(tǒng)的特點、水力過渡過程計算的數(shù)學(xué)模型要點、計算結(jié)果及分析，且引述了１、２號機組同時甩負(fù)荷試驗調(diào)壓室涌浪和機組轉(zhuǎn)速、蝸殼壓力的實測結(jié)果與計算結(jié)果的對比。

通過對yms水電站水力過渡過程計算分析,介紹了各個系統(tǒng)的設(shè)計思路和布置方式,希望對國內(nèi)外同類型水電站設(shè)計提供一定的借鑒參考。

瑪依納水電站引水發(fā)電系統(tǒng)無法滿足gb/t9652.1—2007《水輪機控制系統(tǒng)技術(shù)條件》要求,系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。為此,在引水發(fā)電系統(tǒng)樞紐布置無法改變的情況下,在犧牲調(diào)速系統(tǒng)速動性,放寬對電站調(diào)節(jié)品質(zhì)要求的前提下討論其引水發(fā)電系統(tǒng)布置的可行性。目前,2臺機組已經(jīng)安全穩(wěn)定運行多年,證明該電站引水發(fā)電系統(tǒng)布置是合理的。

為確保青羊溝水電站安全穩(wěn)定的運行,保證電能質(zhì)量,通過對大、小機組水力過渡過程進行大波動、小波動分析計算,以便尋求合理的導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律,為調(diào)壓井、壓力管道等輸水系統(tǒng)參數(shù)和機組gd2值的設(shè)計優(yōu)化、安全運行提供依據(jù)。

分類號密級 udc編號10486 武漢大學(xué) 碩士學(xué)位論文 水電站水力過渡 過程的數(shù)值仿真及參數(shù)優(yōu)化 研究生姓名：張鵬 指導(dǎo)教師姓名、職稱：趙旭光高工 陳光大教授 學(xué)科、專業(yè)名稱：水利水電工程 研究方向：水電廠動力設(shè)備及控制、 診斷技術(shù) 二○○七年四月二十日 numericalsimulationandparameter optimizationoftransientprocessforhydraulic powerstation by zhangpeng 鄭重聲明 本人的學(xué)位論文是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立撰寫并完成的，學(xué)位論文沒有剽竊、抄襲、 造假等違反學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)規(guī)范和侵權(quán)行為，本人愿意承擔(dān)由此而產(chǎn)生的法律后果 和法律責(zé)任，特此鄭重聲明。 學(xué)位論文作者（簽名）

根據(jù)某電站上下游特征水位、機組參數(shù)和特征水頭等資料,合理的確定出大波動過渡過程的計算工況。通過對各工況進行的詳細(xì)計算和分析,結(jié)果證明蝸殼最大壓力升高值、機組轉(zhuǎn)速最大升高值和轉(zhuǎn)輪出口最低壓力值的發(fā)生工況及各工況數(shù)值滿足有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求,從而為水電站的啟動調(diào)試和運行提供了依據(jù)。圖1幅,表1個。

本文介紹了涔天河水電站大波動水力過渡過程電算的工況選擇及計算成果,分析并確定水力過渡過程計算控制值和設(shè)計值。工況選擇時涵蓋全水頭范圍運行,并需要與實際運行工況相近,了解典型工況規(guī)律,以便利用典型工況快速進行洞徑比選、機組飛輪力矩敏感性分析及導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律優(yōu)化等。

針對躍龍潛水電排站點新型結(jié)構(gòu)特點,建立了相應(yīng)的拍門及簡單調(diào)壓塔邊界條件的數(shù)學(xué)模型,運用特征線法對潛水電泵系統(tǒng)進行了停泵水力過渡過程分析,結(jié)果表明泵站選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,運行可靠安全。

本文介紹了波波娜水電站水力過渡過程計算。通過對波波娜水電站的調(diào)壓室涌波計算、調(diào)節(jié)保證計算,為電站及引水系統(tǒng)的設(shè)計提供了依據(jù),為調(diào)壓室相關(guān)體型結(jié)構(gòu)參數(shù)取值提供參考。

水力機組過渡過程分析計算涉及到水力學(xué)、機械、水工以及運行方式等各方面的綜合特點,在設(shè)計有調(diào)壓井的水電站中,尤其是機組的運行工況及其可能的工況組合,對調(diào)壓井涌波影響很大。對大田河落生水電站的水力機組過渡過程進行了分析,提出了具體的可能工況組合并進行詳細(xì)計算,可供同類水電站參考。