水泵水輪機(jī)全特性描述及可逆式機(jī)組非線(xiàn)性控制研究.pdf

1、抽水蓄能電站具有調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相、旋轉(zhuǎn)備用等快速響應(yīng)的作用，為了解決電網(wǎng)的調(diào)峰問(wèn)題，抽水蓄能電站勢(shì)必會(huì)得到大力開(kāi)發(fā)。但有兩個(gè)重要因素制約我國(guó)抽水蓄能電站大力發(fā)展，其一是水泵水輪機(jī)全特性描述。水泵水輪機(jī)全特性描述是水利設(shè)計(jì)、過(guò)渡過(guò)程分析及控制規(guī)律研究的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的水泵水輪機(jī)全特性描述存在開(kāi)度線(xiàn)聚集、交叉和扭轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，導(dǎo)致擬合困難及過(guò)渡過(guò)程計(jì)算存在多值問(wèn)題。其二是抽水蓄能電站的高效穩(wěn)定運(yùn)行。水泵水輪機(jī)存在反“S”和駝峰兩個(gè)運(yùn)行不穩(wěn)定區(qū)域，

2、具有強(qiáng)非線(xiàn)性，傳統(tǒng)的以線(xiàn)性理論為基礎(chǔ)的控制規(guī)律不足以適配控制對(duì)象水泵水輪機(jī)的強(qiáng)非線(xiàn)性，不能從根本上以保障其高效穩(wěn)定運(yùn)行。
　　針對(duì)以往全特性描述平面表示方法存在的問(wèn)題，研究了基于空間曲面這一新的視角下的水泵水輪機(jī)全特性描述方法。這種全新的描述方法不存在開(kāi)度線(xiàn)聚集、交叉和扭轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，在模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上應(yīng)用 B樣條理論構(gòu)建全特性空間曲面，其開(kāi)度線(xiàn)插值不存在多值性，并繪制了全特性空間曲面特征線(xiàn)，這是水泵水輪機(jī)全特性變化規(guī)律及控制規(guī)律

3、研究的基礎(chǔ)。
　　針對(duì)線(xiàn)性控制理論不足以滿(mǎn)足可逆式機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行需求，在空間曲面視角描述水泵水輪機(jī)全特性基礎(chǔ)上，研究了可逆式機(jī)組非線(xiàn)性控制策略。首先，建立可逆式機(jī)組過(guò)渡過(guò)程仿真計(jì)算平臺(tái)，為可逆式機(jī)組非線(xiàn)性控制規(guī)律研究奠定基礎(chǔ)。由B樣條全特性空間曲面得到水泵水輪機(jī)非線(xiàn)性數(shù)學(xué)模型，再分別建立有壓過(guò)水系統(tǒng)、發(fā)電電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等環(huán)節(jié)數(shù)學(xué)模型，由此可得可逆式機(jī)組非線(xiàn)性數(shù)學(xué)模型，然后研究其過(guò)渡過(guò)程數(shù)值計(jì)算方法，通過(guò)仿真試驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算方法