[發明專利]一種水電機組原動機模型選擇方法

在審

• 申請號: 201610050992.8
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105718685A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 劉昌玉;何鳳軍;劉肖;田田
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 向彬

技術領域

本發明屬于水電機組原動機模型研究領域，具體為一種水電機組原動 機模型選擇方法，該方法依據水輪機類型、T_w/T_r與T_f/T_r值、仿真時間與調 壓室振蕩周期關系選擇水電機組原動機模型。

背景技術

水電機組是電力系統的重要組成部分，具有開、停機速度快，能夠快 速、靈活地根據電網需要做出調整等優點，所以是理想的調頻、調峰和事 故備用電源。水電機組原動機系統由引水道、調壓室-分叉管、水輪機構成， 其模型的準確性對電力系統仿真有重大影響。

以往的研究側重于水電機組原動機系統模型開發，研究者建立各種各 樣的模型，但并未深入研究這些模型的適用條件。在大規模電力系統仿真 中，選擇模型時通常需綜合考慮模型精度和計算量：低精度的模型參數少， 計算量小，但誤差較大；復雜的高精度原動機模型可以提高仿真精度，也 會顯著增加計算量。目前缺乏選擇模型的方法與指導性建議，因此，如何 選擇適合于大規模電力系統仿真的水電機組原動機模型成為新的研究方 向。

發明內容

針對目前模型適應性研究的不足，本發明在研究模型適應性后得到了 其適用條件，從而提出一種水電機組原動機模型選擇方法，其特征在于能 夠根據水電機組水輪機類型、T_w/T_r與T_f/T_r值、仿真時間與調壓室振蕩周期 關系快速、靈活地選取水電機組原動機模型。

本發明提供一種水電機組原動機模型選擇方法，包括如下步驟：

步驟1在選擇水電機組原動機模型前，首先要收集水輪機、引水管道、 調壓室與調速器的資料。根據建模需要，設計的資料收集表格如下，建模 人員需實地調查、收集并填寫該表格。

仿真時間/s 水輪機類型(水斗式/混流式) 水錘時間常數(T_w)/s 水擊時間常數(T_r)/s 接力器最短開啟或關閉時間(T_f)/s 是否設置調壓室(是/否) 調壓室水位上升或下降時間(T_h)/s

步驟2選擇水輪機模型。

解析非線性模型基于水斗式水輪機的孔口出流方程推得，模型參數不 因水輪機工況(出力、水頭等)的改變而變化；理想模型是解析非線性模 型在理想、額定工況下的特例；有綜合特性曲線資料的水輪機可用傳遞系 數模型來描述，不同工況下傳遞系數不同。由于混流式水輪機動態特性隨 工況的改變而變化且其不滿足孔口出流方程，因而解析非線性模型與理想 模型可能無法精確地描述混流式水輪機的動態行為。