大部分水电站都是联入电网,与其它电站并列运行,联合向用户供电,只有少数水电站单独向用户供电。电力用户对供电的要求即是对电力系统运行的要求:保证可靠持续地供电;保证良好的电能质量;保证系统运行的经济性。前两个就是关于调节系统的稳定性与调节品质的。人们在研究这个问题时,首先考虑的是如何建立一个合理的数学模型,因为这是分析系统动态特性的必要手段;其次便是通过分析动力系统中各环节的重要参数、敏感参数的影响,达到了解整个系统的动态特性的目的。
调节系统参数,有的是表征调节系统个别环节特性的,有的是表示各有关环节相互关系特性的。所以,这些参数值的大小及它们之间的匹配关系,对水轮机调节系统的稳定性和动态品质都有直接的影响。在研究带长压力管道的调节系统的稳定性时,着重探讨了压力水流惯性时间常数Tw的影响((Leum,1965) 0 1967年Aebepli在《水轮机调节》一文中总结了前人的研究成果,再次强调了Tw在调节系统中的重要影响力。该参数是水轮机主动力矩变化存在滞后的主要原因,是造成调节系统不稳定和动态品质恶化的重要因素。在其它条件不变时,Tw越长,调节过程的振幅越大,振荡次数越多,调节时间越长。为了补偿恶化调节品质这一作用,人们在后来的调速器中装设校正环节一一缓冲装置,有的还引入加速度调节信号或水压反馈信号(沈宗树,1985;吴应文,1987)。
与TW的负面影响不同,机组惯性时间常数Ta对调节系统则是有利_的影响。Ta越大,调节系统越稳定,而且在调节过程中能够减小转速的偏差和减缓转速的变化。若Ta过小,将使调节系统难以稳定。在大量的研究与试验基础上,斯坦因((T.Stein,1970)和克里夫琴科(常兆堂译,1981)分别提出了水轮机调节系统调速器参数整定的建议公式,这些公式说明调速器参数与TW , Ta有直接的关系。我国设计规范((DL/T5058-1996)也给出了与系统调速性能的关系图。帕恩特(Paynter,195 5)通过模拟电子计算机,计算调节系统稳定性,提供了一个稳定性限制曲线,并且提出了调速器最佳参数整定值。之后,霍威((Hovey,1962)在理论上推导出一个类似于帕恩特的稳定性限制曲线。然而他们都忽略了调速器的永态转差系数和水轮机与负荷的自调节系数。在大多数情况下,永态转差系数b;不为零,而自调节系数e:可以为零,也可以不为零,其值取决于负荷的类型。1970年,乔德里推导了考虑此两种系数的数学方程,利用霍尔维茨判据建立了稳定性条件,给出了稳定限制曲线。其结果表明,如果在调节系统的稳定性分析中考虑b,和则会在相当程度上增加调节的稳定性,而且会减低暂态转差系数b,和缓冲时间常数几的最佳数值。
在我国,1980年潘家铮发表《引水式水电站小幅度调节过渡过程的分析》一文。该文直接从控制系统各环节的基本方程中推导出关于机组转速的方程,并求解出转速的表达式,该表达式与负荷或水头的扰动性质有关。然后通过实例分析了负荷与水头作正弦波动、负荷作阶跃扰动条件下转速的调节过程。该论文认为,机组运行的稳定性与调节质量取决于很多因素,其中影响较大的是负荷自调节系数eg·暂态转差系数bt和缓冲时间常数,其次为压力水流惯性时间常数Tw和机组‘盼性时间常数T.,至于压力水道损失等则影响甚微。因此,慎重地整定调速器参数与分析确定系统中实际的e:值,对确定系统的调节质量将起很大的作用。除了各种调速器参数和时间常数外,水轮机特性对调节系统的调节品质也有很大的影响,要获得最佳调速器参数整定值,必须考虑水轮机特性(D:H.Brekke,1974)。我国的寿梅华于1965年在有软反馈的理想调速器组成的水轮机调节系统稳定性和快速衰减条件分析中,引入6个水轮机斜率常数,探讨了不同水轮机和不同运行工况下,水轮机特性对调速器参数整定的影响。他认为,在实际水电厂的水轮机调速器参数整定工作中,应该考虑水轮机特性的影响;水轮机的斜率常数随运行工况不同而异,所以调速器参数整定也应随水轮机及其工况而变。
根据观察,这些资讯都是值得各位作者朋友参考的,所以希望大家多做研究了解,以便在职称的道路快速前行!