当前位置: 首页 > 专利查询>武汉大学专利>正文

一种水力发电系统水-机-电耦合过渡过程精细化建模仿真方法、设备及介质技术方案

技术编号:43378889 阅读:79 留言:0更新日期:2024-11-19 17:56
本发明专利技术公开了一种水力发电系统水‑机‑电耦合过渡过程精细化建模仿真方法、设备及介质,数学模型主要分为水力机械子系统模型与电气子系统模型。水力机械子系统模型整体上基于传递函数法建模。流道系统采用了改进传递函数法,该方法在对管道中水击波压力实现较高仿真精度的同时还能实现灵活化的计算仿真步长设置。水轮机采用了非线性的水轮机全特性曲线进行插值,能够模拟水轮机在全工况下的过渡过程。电气侧模型的同步发电机采用六阶同步发电机模型进行构建,变流器与电网模型采用了三相电路模型。本发明专利技术能够更充分反映水力发电系统的水‑机‑电耦合特性,水力侧和电气侧过渡过程均能够得到较精确模拟。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水力发电,更具体地,涉及一种水力发电系统的新的建模方法,用于模拟水力发电系统改变运行工况过程中的水-机-电多物理量耦合过渡过程。


技术介绍

1、水电对能源系统的可再生性、可持续性、环境友好性等方面非常重要,它在当前能源市场中发挥着重要的作用。水电机组需要频繁调节运行工况,而在水电机组从一个工况转换到另一个工况的过渡过程中会不可避免地产生波动,在某些情况下甚至会引发事故。数值仿真可以为水电机组的真实运行提供相关的支持,通过对相应的工况进行仿真计算可以对水电系统的控制参数进行更改、优化调节方式等,从而避免危险工况,增长机组运行寿命并提高经济效益。然而,在很多以前的科学研究或工程实践中,水力发电系统的很多复杂环节都进行了一定程度的简化,例如忽略水轮机和调速器系统中的非线性环节、忽略系统传递函数的高阶项等,这些简化可能会导致在模拟水力发电系统的部分工况时忽略掉一些危险因素并导致计算结果的不准确性。因此,对水力发电系统的水-机-电多物理量耦合过渡过程的数值仿真十分重要。

2、归纳现有
技术介绍
,水力发电系统的数学建模仿真研究主要存在以下不足:本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水力发电系统水-机-电耦合过渡过程精细化建模仿真方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种水力发电系统水-机-电耦合过渡过程精细化建模仿真方法,其特征在于,所述的流道系统模型包括压力管道和调压室,采用了改进传递函数法对流道系统中的瞬变流进行一维的数值仿真。

3.根据权利要求1所述的一种水力发电系统水-机-电耦合过渡过程精细化建模仿真方法,其特征在于,所述的非线性水轮机模型基于水轮机的全特性曲线进行插值计算,调速器模型采用PID控制。

4.根据权利要求1所述的一种水力发电系统水-机-电耦合过渡过程精细化建模仿真方法,其特...

【技术特征摘要】

1.一种水力发电系统水-机-电耦合过渡过程精细化建模仿真方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种水力发电系统水-机-电耦合过渡过程精细化建模仿真方法,其特征在于,所述的流道系统模型包括压力管道和调压室,采用了改进传递函数法对流道系统中的瞬变流进行一维的数值仿真。

3.根据权利要求1所述的一种水力发电系统水-机-电耦合过渡过程精细化建模仿真方法,其特征在于,所述的非线性水轮机模型基于水轮机的全特性曲线进行插值计算,调速器模型采用pid控制。

4.根据权利要求1所述的一种水力发电系统水-机-电耦合过渡过程精细化建模仿真方法,其特征在于,所述的同步发电机模型采用基于转子旋转坐标系的6阶同步发电机模型,所述变压器、电网等模型均为三相电路模型。

5.根据权利要求1所述的一种水力发电系统水-机-电耦合过渡过程精细化建模仿真...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨威嘉黄一凡廖溢文赵志高马伟超杨桀彬杨建东
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1