【技术实现步骤摘要】
一种通过隧洞和调压井的多机形式建立一管多机微分方程模型的方法
本专利技术涉及一种通过隧洞和调压井的多机形式建立一管多机微分方程模型的方法，属于水轮机及水力机组稳定性分析和控制
技术介绍
在具有长引水系统的水电站，通常采用隧洞引水引水至靠近厂房的调压井，调压井之后采用钢管引水至厂房前，然后分叉出几路管道至水轮机，即一管多机带调压井的复杂引水系统。这种复杂引水系统共用管道是水电站多机之间的水力耦合渠道，其水力动态的计算是研究水电机组稳定性和控制设计的主要困难之一。尽管经典的水击特征线方法对这种复杂水力系统进行计算，但是，由于水击特征线方法耗时太长，在水电机组的控制设计和稳定性分析中很少使用。传统的应用中主要采用水力暂态的传递函数形式。随着非线性理论的发展，非线性分析和控制理论中一般采用一阶微分方程形式，这种传递函数形式的水力暂态应用很不方便。目前，在设计非线性理论的应用中，水力系统动态一般采用最简单的一阶微分方程形式，即刚性水击的简单情况。近年来，一些学者已建立了考虑弹性水击的水力系统微分方程模型，而且也逐步扩展到带有共用管的一管多机水力系统的微分方程形式。...
【技术保护点】
1.一种通过隧洞和调压井的多机形式建立一管多机微分方程模型的方法，其特征在于：在调压井之后有n路钢管，每路钢管末端有m根分岔管，机组总的台数为n×m台；水力系统动态包括隧洞、调压井、共用管道和分岔管四部分；以水轮机额定流量Qr和额定水头Hr为基值，Qr单位米
【技术特征摘要】
1.一种通过隧洞和调压井的多机形式建立一管多机微分方程模型的方法，其特征在于：在调压井之后有n路钢管，每路钢管末端有m根分岔管，机组总的台数为n×m台；水力系统动态包括隧洞、调压井、共用管道和分岔管四部分；以水轮机额定流量Qr和额定水头Hr为基值，Qr单位米3/秒，Hr单位米，具体步骤如下：步骤一：将隧洞和调压井水力动态分解为多机形式；以水头为和流量的构成为核心，经过分析推导后得到以下两个微分方程：以第i台水轮机流量相对值表示的隧洞流量增量动态方程为：其中ΔqT是隧洞流量增量相对值，即ΔqT＝ΔQT/Qr，ΔQT是隧洞流量增量，米3/秒；t为时间，秒；TwT是隧洞段的水流惯性时间常数；fpT是隧洞内的擦损失水头系数；qT0是隧洞的稳态流量相对值，即qT0＝QT0/Qr，QT0是隧洞稳态流量，米3/秒；ΔqT(i)表示第i台机组流量变化在隧洞中引起的流量变化相对值，即ΔqT(i)＝ΔQT(i)/Qr，ΔQT(i)是第i台机组流量变化在隧洞中引起的流量变化，米3/秒；Δhs(i)是第i路分岔管流量变化在调压井中引起的水头变化相对值，即Δhs(i)＝ΔHs(i)/Hr，ΔHs(i)是第i路分岔管流量变化在调压井中引起的水头变化，米；以第i台水轮机流量相对值表示的调压井水位增量动态方程为：其中Δhs(i)是第i路分岔管流量变化在调压井中引起的水头变化相对值，即Δhs(i)＝ΔHs(i)/Hr，ΔHs(i)是第i路分岔管流量变化在调压井中引起的水头变化，米；t为时间，秒；Cs是调压井的储能常数(秒)，定义为：Cs＝AsHr/Qr，As是调压井断面面积，米2；ΔqT(i)表示第i台机组流量变化在隧洞中引起的流量变化相对值，即ΔqT(i)＝ΔQT(i)/Qr，ΔQT(i)是第i台机组流量变化在隧洞中引起的流量变化，米3/秒；Δq(i)为第i台水轮机流量增量相对值，即Δq(i)＝ΔQ(i)/Qr，ΔQ(...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾云，钱晶，吕顺利，于凤荣，张晓旭，李丹，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53
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