【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及流体机械发电，具体涉及一种转轮叶片及基于该转轮叶片的水泵水轮机调速器控制方法。
技术介绍
1、随着抽水蓄能电站的大量规划建设，为改提高抽水蓄能机组运行稳定性、改善电网供电质量，有关学者对水泵水轮机翼型结构、调节品质提出了更高要求。
2、研究显示，水泵水轮机运行过程中，在小流量工况能量损失主要发生在无叶区和活动导叶区，主要由无叶区的高速环流和活动导叶流道内的旋涡造成，无叶区压力脉动主要是由活动导叶区域出流与转轮叶片工作面发生冲击导致的分流以及转轮叶片与活动导叶组成的动静叶栅干涉效应引起的，而转轮叶片与活动导叶组成的动静叶栅干涉效应又与水泵水轮机调节性能密切相关。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种转轮叶片及基于该转轮叶片的水泵水轮机调速器控制方法。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种转轮叶片，包括叶片本体，所述叶片本体的前缘开设有若干沿进水边间隔分布的沟槽，所述沟槽将所述叶片本体的前缘形成有若干个锯齿。
3、所述沟槽沿进水边均匀分布。
4、相邻两个所述沟槽沟底间的长度为所述叶片本体进水边缘长度的0.2-0.25倍。
5、所述沟槽深度与相邻两个所述沟槽沟底间长度的无量纲比值为1.2-1.3。
6、所述沟槽相对的两个内侧面之间的夹角为43°-47°。
7、所述锯齿端部和沟槽内底部均设有倒圆角，所述倒圆角的半径为所述沟槽深度的0.1-0.15倍。
8、所述叶片本
9、所述叶片本体沿径向由出水边向进水边逐渐变宽，且最外侧叶片宽度与最内侧宽度之比为1.5-2.4。
10、一种基于转轮叶片的水泵水轮机调速器控制方法，其特征在于，基于萤火虫算法优化水泵水轮机pid控制参数的技术，对萤火虫算法中的变量做出调整：
11、对萤火虫算法中传播介质对光的吸收系数γ，进行自适应调整：
12、
13、式中，γt为第t次迭代中所对应的吸收系数；为迭代至t-1次中所有吸收系数的最小值；ct-1为第t-1次迭代中所对应的指标值；为迭代至t-1次中所有指标值中的最小值；cavg为迭代至t-1次中所有指标值的平均值；为迭代至t-1次中所有吸收系数的最大值。
14、使因萤火虫算法中步长的扰动因子α随迭代次数变化：
15、
16、式中，αt为第t次迭代中所对应的扰动因子；为迭代至t-1次中所有扰动因子的最小值；为迭代至t-1次中所有扰动因子的最大值；t为当前迭代次数；t为最大迭代次数。
17、通过以上技术方案，相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
18、1、叶片本体的锯齿可对水轮机进水处所产生的大涡流进行切割，梳理成更多小涡流，致使成为更为理想的水流，降低水流能量损失，提高现有水泵水轮机能量转化效率，增强水机系统的稳定性，同时降低无叶区的漩涡量与压力脉动幅值，进一步减少因为水泵水轮机带来的环境噪音影响；
19、2、无量纲比值的设定可以有效缓冲活动导叶区域出流与转轮叶片工作面发生的冲击，减少冲击产生的分流涡；
20、3、锯齿端部与沟槽底部的倒角半径区间与水流能量损失最小区间充分贴合；
21、4、pid控制参数的水轮机调节系统优化方法采用自适应调整传播介质对光的吸收系数γ、随迭代次数变化步长的扰动因子α改进萤火虫算法，运用改进萤火虫算法求解优化pid控制参数，使得系统的costfunction指标最小；该方法可使得costfunction指标更快收敛于最小值，控制调节时间、超调量大大减小，并拥有一定的鲁棒性；减弱了转轮叶片与活动导叶组成的动静叶栅干涉效应，创新地从水泵水轮机调节角度减轻机组无叶区压力脉动。
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1.一种转轮叶片，其特征在于，包括叶片本体(1)，所述叶片本体(1)的前缘开设有若干沿进水边间隔分布的沟槽(2)，所述沟槽(2)将所述叶片本体(1)的前缘形成有若干个锯齿(3)。
2.根据权利要求1所述的转轮叶片，其特征在于，所述沟槽(2)沿进水边均匀分布。
3.根据权利要求1所述的转轮叶片，其特征在于，相邻两个所述沟槽(2)沟底间的长度为所述叶片本体(1)进水边缘长度的0.2-0.25倍。
4.根据权利要求1所述的转轮叶片，其特征在于，所述沟槽(2)深度与相邻两个所述沟槽(2)沟底间长度的无量纲比值为1.2-1.3。
5.根据权利要求1所述的转轮叶片，其特征在于，所述沟槽(2)相对的两个内侧面之间的夹角为43°-47°。
6.根据权利要求1所述的转轮叶片，其特征在于，所述锯齿(3)端部和沟槽(2)内底部均设有倒圆角，所述倒圆角的半径为所述沟槽(2)深度的0.1-0.15倍。
7.根据权利要求1所述的转轮叶片，其特征在于，所述叶片本体(1)包括第一曲面、第二曲面、第三曲面和第四曲面，所述第一曲面和所述第二曲面
8.根据权利要求1所述的转轮叶片，其特征在于，所述叶片本体(1)沿径向由出水边向进水边逐渐变宽，且最外侧叶片宽度与最内侧宽度之比为1.5-2.4。
9.一种基于权利要求1-8任意一项所述的转轮叶片的水泵水轮机调速器控制方法，其特征在于，基于萤火虫算法优化水泵水轮机PID控制参数的技术，对萤火虫算法中的变量做出调整：
10.根据权利要求9所述的一种基于转轮叶片的水泵水轮机调速器控制方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种转轮叶片，其特征在于，包括叶片本体(1)，所述叶片本体(1)的前缘开设有若干沿进水边间隔分布的沟槽(2)，所述沟槽(2)将所述叶片本体(1)的前缘形成有若干个锯齿(3)。
2.根据权利要求1所述的转轮叶片，其特征在于，所述沟槽(2)沿进水边均匀分布。
3.根据权利要求1所述的转轮叶片，其特征在于，相邻两个所述沟槽(2)沟底间的长度为所述叶片本体(1)进水边缘长度的0.2-0.25倍。
4.根据权利要求1所述的转轮叶片，其特征在于，所述沟槽(2)深度与相邻两个所述沟槽(2)沟底间长度的无量纲比值为1.2-1.3。
5.根据权利要求1所述的转轮叶片，其特征在于，所述沟槽(2)相对的两个内侧面之间的夹角为43°-47°。
6.根据权利要求1所述的转轮叶片，其特征在于，所述锯齿(3)端部和沟槽(2)内底部均设有倒圆角，所述倒圆角的半径为所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：周罗香，孙政，熊妍，吕仕涛，陈贻凯，林霄，王陈庆，杜贻钊，闫晓彤，阚阚，郑源，
申请(专利权)人：华电福新周宁抽水蓄能有限公司，
类型：发明
国别省市：
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