混流式水轮机特性曲线在多重边界条件下的分区方法

摘要：

完整的水轮机特性曲线是水电站运行仿真和过渡过程计算的基础,然而厂家提供的水轮机模型综合特性曲线仅反映了水轮机高效率区域的特性,不能满足水轮机动态过程仿真需求.该研究提出了一种扩展方法:首先以零转速、零流量、飞逸曲线、零开度线、单位力矩交点为边界条件,作为划分特性曲线区域与约束各分区延拓范围的特征点,并依据内特性模型和外特性数据辨识水轮机结构参数,计算边界条件;然后针对不同区域的特点,提出不同拟合方法得到各区的特性曲线;最后对分区界线两侧拟合结果进行平滑连接,形成完整的可用于仿真分析的混流式水轮机特性曲线.对某水轮机进行实例分析,与典型外特性法和内特性法的对比表明,本文方法既保证了外特性试验数据处的拟合精度,又能反映水轮机的水力特性;与典型外特性法进行过渡过程实测反演对比可知,本文所提方法将最大蜗壳压力的相对误差从2.03％降至1.69％,小开度工况下区域平均蜗壳压力的相对误差从3.48％降至1.47％,动态过程时域响应更接近实测结果.本文特性曲线处理方法有利于提高过渡过程计算精度,也可为类似叶片式农业机械的设计及特性曲线处理提供参考.

关键词：计算机仿真;模型;混流式水轮机;特性曲线;边界条件

所属期刊栏目：37

分类号：TK733+.1(水能、水力机械)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51839008

在线出版日期：2021-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：31-39