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水力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行性能綜合評(píng)估

水力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行性能綜合評(píng)估

出版社：科學(xué)出版社出版時(shí)間：2023-06-01
開(kāi)本： B5 頁(yè)數(shù)： 212
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水力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行性能綜合評(píng)估 版權(quán)信息

水力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行性能綜合評(píng)估 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)以常規(guī)水電站的水輪發(fā)電機(jī)組為研究對(duì)象，以機(jī)組發(fā)電機(jī)角速度控制與軸系振動(dòng)相互作用關(guān)系為關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，對(duì)傳統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)模型進(jìn)行改進(jìn)以研究水輪發(fā)電機(jī)組供電可靠性和綜合性能評(píng)估問(wèn)題。水輪發(fā)電機(jī)組在非很優(yōu)工況下機(jī)組軸系極易發(fā)生振動(dòng)，外特性運(yùn)行參數(shù)變化劇烈，故需要對(duì)水力發(fā)電機(jī)組的供電可靠性進(jìn)行綜合性能評(píng)估。本專著從動(dòng)力學(xué)角度出發(fā)將水輪發(fā)電機(jī)組劃分為多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行分塊獨(dú)立建模，考慮水力、機(jī)械和電磁等因素共同作用，將傳統(tǒng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)與水輪發(fā)電機(jī)組軸系統(tǒng)進(jìn)行耦合統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)水力發(fā)電機(jī)組瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)建模并探究其穩(wěn)定性機(jī)理。利用敏感性和可靠性分析工具量化不同工況下機(jī)組供電可靠性，取得了較為完整且具有一定創(chuàng)新性的理論成果。

水力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行性能綜合評(píng)估 目錄

目錄第1章 緒論 1 1.1 研究背景與意義 1 1.2 能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 2 1.2.1 能源結(jié)構(gòu)大轉(zhuǎn)型下的水電角色 3 1.2.2 能源結(jié)構(gòu)調(diào)整水電調(diào)節(jié)重任 6 1.3 水力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性研究 9 1.3.1 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)電可靠性 9 1.3.2 水力發(fā)電機(jī)組軸系振動(dòng) 13 1.3.3 水風(fēng)光多能互補(bǔ)分析 16 1.4 發(fā)電可靠性研究綜述 16 1.4.1 敏感性分析 17 1.4.2 可靠性分析 17 1.4.3 經(jīng)濟(jì)性分析 19 1.5 本書(shū)的主要研究?jī)?nèi)容 19 參考文獻(xiàn) 20 第2章 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本模型及隨機(jī)擾動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 26 2.1 引言 26 2.2 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型及隨機(jī)擾動(dòng) 27 2.2.1 引水系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型隨機(jī)擾動(dòng) 27 2.2.2 水輪機(jī)線性化（非線性）動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型及隨機(jī)擾動(dòng) 35 2.2.3 同步發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)模型隨機(jī)擾動(dòng) 45 2.2.4 負(fù)荷動(dòng)態(tài)模型隨機(jī)擾動(dòng) 48 2.2.5 調(diào)速器動(dòng)態(tài)模型 50 2.2.6 勵(lì)磁系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型 52 2.2.7 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)任務(wù)與調(diào)節(jié)模式 53 2.3 多隨機(jī)因素下水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 56 2.3.1 隨機(jī)因素對(duì)水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響 56 2.3.2 隨機(jī)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 60 2.4 本章小結(jié) 62 參考文獻(xiàn) 63 第3章 考慮陀螺效應(yīng)的水力發(fā)電機(jī)組軸系建模及振動(dòng)特性 65 3.1 陀螺效應(yīng)現(xiàn)象與原理 65 3.2 壓力引水系統(tǒng)建模 66 3.2.1 壓力引水管道模型 67 3.2.2 邊界條件 68 3.3 考慮陀螺效應(yīng)的水力發(fā)電機(jī)組軸系建模 71 3.3.1 陀螺效應(yīng)在水力發(fā)電機(jī)組中的數(shù)學(xué)表示 71 3.3.2 考慮陀螺效應(yīng)的水力發(fā)電機(jī)組軸系數(shù)學(xué)建模 73 3.4 考慮陀螺效應(yīng)的水力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)特性 81 3.4.1 軸系振動(dòng)特性 81 3.4.2 頻域響應(yīng)特性 85 3.5 甩負(fù)荷過(guò)渡過(guò)程下的軸系振動(dòng)特性 88 3.5.1 導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律確定 88 3.5.2 振動(dòng)特性及其影響因素 90 3.6 本章小結(jié) 98 參考文獻(xiàn) 99 第4章 水力發(fā)電機(jī)組軸系與水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)耦合建模及振動(dòng)特性 101 4.1 不同傳遞參數(shù)下水力發(fā)電機(jī)組軸系與水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)耦合 統(tǒng)一建模 101 4.1.1 以發(fā)電機(jī)角速度為傳遞參數(shù)的耦合統(tǒng)一建模 101 4.1.2 以水力不平衡力和水輪機(jī)動(dòng)力矩為傳遞參數(shù)的耦合統(tǒng)一建模 110 4.1.3 以水力激勵(lì)力為傳遞參數(shù)的耦合統(tǒng)一建模 117 4.2 考慮陀螺效應(yīng)的水力發(fā)電機(jī)組軸系與水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)耦合建模 125 4.2.1 考慮陀螺效應(yīng)的水力發(fā)電機(jī)組軸系建模 125 4.2.2 水力發(fā)電機(jī)組軸系與水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)耦合數(shù)學(xué)模型 127 4.3 耦合系統(tǒng)的振動(dòng)特性 130 4.4 本章小結(jié) 133 參考文獻(xiàn) 134 第5章 水力發(fā)電系統(tǒng)參數(shù)不確定性分析 135 5.1 引言 135 5.2 數(shù)值仿真抽樣方法 135 5.3 敏感性分析方法 136 5.3.1 擴(kuò)展傅里葉幅度檢驗(yàn)法 136 5.3.2 索博爾敏感性分析 138 5.4 基于發(fā)電機(jī)角速度耦合模型參數(shù)不確定性分析與模型驗(yàn)證 139 5.4.1 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)與水力發(fā)電機(jī)組軸系耦合模型參數(shù)不確定性 分析與驗(yàn)證 139 5.4.2 不對(duì)中量對(duì)系統(tǒng)模型狀態(tài)變量動(dòng)態(tài)演化過(guò)程的影響 142 5.4.3 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子形心晃動(dòng)幅度和不對(duì)中量的關(guān)系 143 5.5 相繼甩負(fù)荷工況下水力發(fā)電系統(tǒng)模型參數(shù)不確定性分析 145 5.5.1 全局敏感性分析 145 5.5.2 模型驗(yàn)證 147 5.5.3 相繼甩負(fù)荷對(duì)管道壓力的影響 149 5.5.4 相繼甩負(fù)荷對(duì)調(diào)壓室涌浪的影響 152 5.5.5 相繼甩負(fù)荷對(duì)轉(zhuǎn)速波動(dòng)的影響 155 5.6 本章小結(jié) 158 參考文獻(xiàn) 158 第6章 水風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電可靠性分析 159 6.1 引言 159 6.2 混合水電/光伏/風(fēng)電微電網(wǎng)系統(tǒng)建模與參數(shù)不確定性分析 161 6.2.1 混合水電/光伏/風(fēng)電微電網(wǎng)系統(tǒng)建模 161 6.2.2 參數(shù)不確定性對(duì)水力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電可靠性的影響 162 6.2.3 水力發(fā)電系統(tǒng)參數(shù)間相互作用對(duì)并網(wǎng)可靠性影響 168 6.2.4 水力發(fā)電系統(tǒng)軸系模型驗(yàn)證 170 6.3 水風(fēng)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電可靠性分析 171 6.3.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)風(fēng)速模型場(chǎng)景 172 6.3.2 水風(fēng)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)互補(bǔ)特性分析 173 6.3.3 水風(fēng)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電可靠性評(píng)估指標(biāo) 176 6.3.4 水風(fēng)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)水力發(fā)電機(jī)組發(fā)電可靠性評(píng)估 178 6.4 水風(fēng)互補(bǔ)混合發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量研究 180 6.4.1 電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 180 6.4.2 不同水風(fēng)容量配比下互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量 181 6.5 本章小結(jié) 186 參考文獻(xiàn) 187 第7章 水力發(fā)電系統(tǒng)的綜合調(diào)節(jié)優(yōu)勢(shì) 189 7.1 基于時(shí)空尺度水風(fēng)互補(bǔ)發(fā)電資源利用度與平抑性等級(jí)評(píng)估 189 7.1.1 基于連續(xù)小波變換的時(shí)間序列多尺度分解 189 7.1.2 基于*小二乘支持向量機(jī)的等級(jí)評(píng)估 192 7.1.3 系統(tǒng)資源利用度與平抑性等級(jí)評(píng)估模型 193 7.2 水力發(fā)電系統(tǒng)在調(diào)節(jié)風(fēng)力波動(dòng)方面的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估 194 7.2.1 綜合評(píng)價(jià)方法 194 7.2.2 水風(fēng)互補(bǔ)特性分析 196 7.2.3 十四節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)水風(fēng)火互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)綜合優(yōu)勢(shì)分析 197 7.2.4 水風(fēng)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)效益分析 200 7.3 本章小結(jié) 202 參考文獻(xiàn) 202 彩圖
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