水电机组明满流尾水系统电路等效建模及超低频振荡仿真分析

作     者：郑阳 陈启卷 张海库 闫懂林 刘宛莹 ZHENG Yang;CHEN Qijuan;ZHANG Haiku;YAN Donglin;LIU Wanying

作者机构：武汉大学动力与机械学院湖北省武汉市430072 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2021年第41卷第18期

页      面：6224-6234页

核心收录：

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52009096 51979204)。 

主　　题：水电机组 明满流尾水系统 超低频振荡 电路等效模型 数值仿真 

摘      要：针对某大型水电站实际生产过程中由尾水流道水力因素引起的机组有功功率超低频振荡现象,开展该类电站明满流尾水系统水力动态特性建模仿真和机组超低频振荡抑制方法探索研究。首先,将电路等效理论引入水电站过流部件动态建模中,通过类比有压管道电路等效模型,推导无压明渠电路等效模型数学表达式。进而根据水电站尾水流道实际布置形式,构建“一洞两机明满流尾水系统整体等效电路拓扑。在此基础上,通过尾水系统电路等效模型对电站下游水位较低时机组尾闸室水压周期性振荡现象进行仿真复现,分析电站下游水位和明渠水力损失等因素对机组功率振荡的影响,并讨论通过增加尾水支渠或主渠局部水力损失两种减振方法进行超低频振荡抑制的可行性及优缺点。电站现场尾水改造试验结果表明,该减振方案对机组功率超低频振荡具有明显抑制作用。