抽水蓄能机组过渡过程
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作者杨建东 编著
出版社科学出版社
ISBN9787030538888
出版时间2017-06
版次1
装帧精装
开本16开
纸张胶版纸
页数320页
字数531千字
定价198元
货号SC:9787030538888
上书时间2024-09-17
商品详情
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内容简介:
抽水蓄能电站在电网中发挥的作用越大，机组启停、工况转换越频繁，过渡过程引发的安全隐患越多。实际运行中调保参数超标、低水头并网失败等事故时有发生。因此，针对抽水蓄能电站在过渡过程中的安全问题，本著作主要内容包括：1)水泵水轮机的全特性变化规律和构造方法，为过渡过程数值计算提供数据；2)抽水蓄能电站过渡过程数值模型；3)抽水蓄能电站过渡过程的控制手段；4)抽水蓄能电站输水管道系统设计，以及5)模型实验与反演分析。
摘要:
靠前章 水泵水轮机全特性空间曲面表征与构建
水泵水轮机全特性通常由转轮模型实验获得，该全特性曲线在抽水蓄能电站设计和运行中起着关键性的作用，尤其在过渡过程中。例如，水泵断电工况，在失去动力之后，管道中水流在其自重的作用下迅速减速，出现反向流动，从水泵工况区跨越到水泵制动工况区；若导叶关闭较慢或者拒动，则转轮在反向水流作用下，机组转速逐渐下降至零，并向相反的方向转动，此时水流方向和机组转动方向均与水轮机工况相同，即进入了水轮机工况区。若导叶拒动，则机组转速达到飞逸点，进入水轮机制动工况区，甚至进入反水泵工况区。上述整个过程经历了水泵工况区、水泵制动工况区、水轮机工况区、水轮机制动工况区与反水泵工况区5个区域。为了正确方便地研究水泵水轮机全特性对水泵水轮机转轮水力设计、抽水蓄能电站输水系统设计、调节保证设计、机组运行（机组启动、工况转换、过渡过程等）的作用，有必要对水泵水轮机全特性进行精细化的数值处理与表达。为此，本章首先对传统的水泵水轮机全特性表征方式予以介绍，指出其问题所在；其次提出水泵水轮机全特性空间曲面的表征方式及曲面构建、内插、外延的理论与方法；很后通过水泵水轮机全特性实例，讨论重构曲面的精度。
1.1 水泵水轮机全特性的表征方式
1.1.1 四象限全特性平面表征方式
20世纪30年代，苏联的沙波夫将水力机械全特性实验得到的各种工作状态下的特性综合地用一簇射线来表示，即称为水力机械的全特性。它是在固定水轮机转轮直径D1和导叶开度α的前提下，以横坐标表示流量，纵坐标表示转速，在坐标平面上划分水力机械不同的工作状态区域。图1.1即为该表征方式下的反击式水力机械四象限特性图。
图1.1 反击式水力机械四象限特性[1]
图1.1根据流量Q、转速n、水头H与力矩M（或者效率η）的正、负、零，将水力机械的工作状态划分为8个区域，按顺序用罗马数字I~VIII表示，其中I为正向水轮机工况区；V为反向水轮机工况区；VII为正向水泵工况区；III为反向水泵工况区；II、IV、VI、VIII均为制动工况区。制动工况区总是介于水轮机和水泵工况区之间，是它们的过渡工况。各区域水力机械的工作参数的变化汇总于表1.1。
装有可逆式水泵水轮机的抽水蓄能机组，其正常工况处于I区和VII区；但对于过渡过程，如水泵断电，机组有可能经过VII、VIII、I、II及III 5个区域。
表1.1 四象限每个工况区域的工作参数和每条分界线的特征
目录:
第1章 水泵水轮机全特性空间曲面表征与构建 1
1.1 水泵水轮机全特性的表征方式 1
1.1.1 四象限全特性平面表征方式 1
1.1.2 单位参数为纵横坐标的全特性平面表征方式 4
1.1.3 全特性空间曲面的表征方式 4
1.2 全特性NURBS曲面重建与外延理论 5
1.2.1 曲线与曲面的参数表达 5
1.2.2 NURBS基本概念 6
1.2.3 曲面拟合参数优化算法 8
1.2.4 全特性曲面开度内插 12
1.2.5 全特性曲面开度线外延 12
1.3 实例分析 17
1.3.1 重构曲面对原始数据点逼近精度分析 21
1.3.2 重构曲面内插开度线精度分析 23
1.3.3 重构曲面外延开度线精度分析 26
参考文献 29
符号说明 30
第2章 水泵水轮机全特性变化规律 34
2.1 全特性曲线数据库建立 34
2.1.1 水泵水轮机特征参数标准化 34
2.1.2 数据库建立 35
2.2 全特性曲线特征点的变化规律 37
2.2.1 全特性曲线特征点与比转速 37
2.2.2 回归分析基本理论 37
2.2.3
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