基于双馈风电机组有效储能的变参数虚拟惯量控制 被引量：102

1

作者 田新首 王伟胜 +3 位作者 迟永宁 李庚银 汤海雁 李琰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期20-26,33,共8页

双馈风电机组采用电力电子变流器控制使得机械部分与电气部分解耦,大规模风电并网后电力系统总有效转动惯量下降,增加了系统的调频压力。文中通过对双馈风电机组运行及控制特性的分析,研究给出了反映机组有效储能的等效虚拟惯性时间常... 双馈风电机组采用电力电子变流器控制使得机械部分与电气部分解耦,大规模风电并网后电力系统总有效转动惯量下降,增加了系统的调频压力。文中通过对双馈风电机组运行及控制特性的分析,研究给出了反映机组有效储能的等效虚拟惯性时间常数的计算方法,提出了基于双馈风电机组有效储能的变参数虚拟惯量控制策略。该控制策略通过检测电网频率变化以及动态识别机组运行状态,修改控制参数控制机组有功输出,释放或吸收机组有效动能,对电网提供动态频率支撑。在理论分析基础上进行时域仿真验证,仿真结果表明,双馈风电机组变参数虚拟惯量控制在机组各种运行工况下实现了对系统频率的有效支撑,提高了电力系统频率稳定性,且保证了机组调频过程中自身运行的稳定性。 展开更多

关键词 双馈感应发电机 变参数 虚拟惯量控制 等效虚拟惯性时间常数 频率稳定性

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高风电渗透率下的自适应低频减载策略研究 被引量：30

2

作者 李顺 廖清芬 +2 位作者 唐飞 赵红生 邵尤国 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期1084-1090,共7页

针对风电迅猛发展和电源结构发生深刻变化的新形势,详细论述了高风电渗透率对低频减载实施效果的影响,并计及主要影响因素提出一种自适应减载策略以适用于高风电渗透下的电网。该策略通过对不平衡功率实施动态计算,来解决风电出力的波... 针对风电迅猛发展和电源结构发生深刻变化的新形势,详细论述了高风电渗透率对低频减载实施效果的影响,并计及主要影响因素提出一种自适应减载策略以适用于高风电渗透下的电网。该策略通过对不平衡功率实施动态计算,来解决风电出力的波动影响和等值惯性时间常数难以解析计算的问题;考虑负荷特性来构建减载的选址定容模型,以改善减载后的频率恢复效果;合理应用减载轮次的闭锁判据,来有效降低负荷过切概率。将所提策略应用在高风电渗透率下的IEEE-39节点系统中,仿真结果表明,在多个故障场景下,所提策略能够及时获取频率变化率的阶跃特征,并对减载参数进行校正更新或者合理闭锁减载轮次,从而有效地保证了系统频率稳定性,具备较好的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 高风电渗透率 自适应低频减载 等值惯性时间常数 功率缺额

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系统惯性时间常数对互联电网暂态稳定水平的影响 被引量：23

3

作者 赵振元 陈维荣 +1 位作者 戴朝华 张雪霞 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期102-107,共6页

由于区域电网的互联,整个系统的惯性时间常数将会发生明显变化,继而会影响整网的暂态稳定水平。基于暂态能量函数法,通过对等值2机系统进行数学推导并作暂态稳定分析,研究了系统在各种运行方式下,2端机组惯量变化对电力系统暂态稳定水... 由于区域电网的互联,整个系统的惯性时间常数将会发生明显变化,继而会影响整网的暂态稳定水平。基于暂态能量函数法,通过对等值2机系统进行数学推导并作暂态稳定分析,研究了系统在各种运行方式下,2端机组惯量变化对电力系统暂态稳定水平产生的影响,比较了两端机组惯量变化分别对系统暂态稳定性的影响,并发现了系统机组惯性时间常数对系统暂态稳定水平造成的影响与系统的负荷水平及初始工况有关。在理论分析的基础上,结合相关算例在各种运行方式下进行了仿真研究,仿真结果验证了分析结果的正确性。 展开更多

关键词 惯性时间常数 暂态稳定水平 功角稳定 电网交流互联 三相短路

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基于暂态能量的电力系统切机控制措施 被引量：11

4

作者 王佳丽 刘涤尘 +3 位作者 廖清芬 岑炳成 李顺 齐晓曼 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期1-9,共9页

为了实现更准确有效的电力系统紧急控制,提出了一种考虑惯性时间常数变化的切机量计算方法,并在加速机群进行分配。该方法基于系统等值二机系统的暂态过程能量进行求解,所需数据均可通过广域测量得到,不需要依赖电力系统的具体模型和参... 为了实现更准确有效的电力系统紧急控制,提出了一种考虑惯性时间常数变化的切机量计算方法,并在加速机群进行分配。该方法基于系统等值二机系统的暂态过程能量进行求解,所需数据均可通过广域测量得到,不需要依赖电力系统的具体模型和参数,可以实现对电力系统的实时控制,计算量小,方便灵活。同时考虑了在切机过程中系统的惯性时间常数的变化,使得切机控制更加准确。通过对新英格兰10机39节点算例的仿真分析,验证了该控制方案的有效性。 展开更多

关键词 暂态稳定 切机 惯性时间常数 实时控制

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基于负载电压阶跃试验的发电机组转动惯量辨识方法 被引量：5

5

作者 吴跨宇 卢岑岑 +2 位作者 顾益磊 熊鸿韬 赵一琰 《中国电力》 CSCD 北大核心 2016年第2期21-25,60,共6页

简述了发电机组转动惯量、惯性时间常数和飞轮转矩的物理定义及其对电力系统稳定分析计算的作用和影响。分析推理了PSASP、PSD-BPA和PSS/E发电机模型中采用的惯量参数及相互之间的转换计算方法。从小干扰稳定分析的数学模型出发,推导了... 简述了发电机组转动惯量、惯性时间常数和飞轮转矩的物理定义及其对电力系统稳定分析计算的作用和影响。分析推理了PSASP、PSD-BPA和PSS/E发电机模型中采用的惯量参数及相互之间的转换计算方法。从小干扰稳定分析的数学模型出发,推导了发电机组机械惯性参数与本机振荡频率的关系,并在此基础上将现场甩负荷试验和仿真计算相结合,提出了一种基于发电机负载电压阶跃试验的转动惯量仿真辨识方法。最后,基于一台600 MW汽轮发电机组为实际计算范例验证了该方法的有效性和适用性。 展开更多

关键词 发电机组 转动惯量 惯性时间常数 飞轮转矩 系统稳定 仿真 辨识

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电网交流互联对电网暂态稳定性的影响 被引量：32

6

作者 高洵 吴涛 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期21-26,共6页

华北电力设计院和东北电力设计院所做的《东北、华北电网联网工程系统专题设计》报告中指出 ,华北、东北电网交流互联后各自电网中一些线路或断面的暂态稳定极限值下降幅度较大。这一现象引起了有关部门及从事电力系统分析工作人员的关... 华北电力设计院和东北电力设计院所做的《东北、华北电网联网工程系统专题设计》报告中指出 ,华北、东北电网交流互联后各自电网中一些线路或断面的暂态稳定极限值下降幅度较大。这一现象引起了有关部门及从事电力系统分析工作人员的关注。针对这一现象 ,从暂态稳定理论和比对计算两个方面进行了分析 ,并指出受端系统惯量显著增大是产生这一现象的主要原因 ,同时还指出了在电力系统暂态稳定分析工作中 ,系统等值和网格化简时对一些小容量机组的处理应慎重。 展开更多

关键词 电网 暂态稳定性 电网交流互联 电力系统

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基于改进SFR模型的含风电虚拟惯性/一次调频电力系统频率响应特性 被引量：19

7

作者 李世春 曹润杰 +2 位作者 雷小林 李振兴 刘道兵 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第5期694-700,共7页

文章利用等效虚拟惯性时间常数定量表征风电场惯性响应,采用传递函数模型描述风电场一次调频响应,结合再热式火电机组和水电机组的原动机-调速器模型,针对含多个风电场/火电机组/水电机组的电力系统提出了改进SFR解析计算等值模型,用于... 文章利用等效虚拟惯性时间常数定量表征风电场惯性响应,采用传递函数模型描述风电场一次调频响应,结合再热式火电机组和水电机组的原动机-调速器模型,针对含多个风电场/火电机组/水电机组的电力系统提出了改进SFR解析计算等值模型,用于分析计算含风电虚拟惯性响应和一次调频的电网频率响应特性。仿真结果表明,改进SFR模型能更真实地反映含风电惯性/一次调频响应作用的电力系统频率特性,为客观评估高风电渗透率下的电力系统频率稳定运行状态提供了理论基础。 展开更多

关键词 虚拟惯性时间常数 一次调频辅助控制 改进SFR模型

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双馈风机等效惯性时间常数计算及转差率反馈惯量控制策略 被引量：29

8

作者 刘皓明 任秋业 +2 位作者 张占奎 李琰 许波峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期49-57,共9页

通过对并网的双馈风电机组实施惯量控制可以使其在电网频率变化时提供有功功率短时支撑,以改善电网频率偏差。在分析双馈风电机组的数学模型及其控制策略的基础上,建立了含惯量控制的双馈风电机组的简化数学模型,通过计算等效惯性时间常... 通过对并网的双馈风电机组实施惯量控制可以使其在电网频率变化时提供有功功率短时支撑,以改善电网频率偏差。在分析双馈风电机组的数学模型及其控制策略的基础上,建立了含惯量控制的双馈风电机组的简化数学模型,通过计算等效惯性时间常数,对双馈风电机组惯量响应能力进行定量表征,提出将转差率控制应用于矢量控制框架的基于转差率反馈的双馈风电机组惯量控制方法。基于DIgSILENT搭建仿真模型,仿真对比分析表明:转差率反馈惯量控制环节能够在电网负荷波动时减小频率偏差,且转速恢复快,不造成频率的二次跌落。 展开更多

关键词 双馈感应发电机 惯量控制 等效惯性时间常数 转差率反馈

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逆变型微网状态空间方程的分析与建立 被引量：5

9

作者 肖朝霞 赵倩宇 方红伟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期39-45,共7页

通过对逆变型微网中逆变型分布式电源、滤波环节、等效线路等的惯性时间常数和系统特征值分析,提出了不同电压等级微网可以采用不同状态空间方程进行微网小信号稳定性分析。对400V母线的逆变型微网,其电网络方程应采用稳态方程;对10kV... 通过对逆变型微网中逆变型分布式电源、滤波环节、等效线路等的惯性时间常数和系统特征值分析,提出了不同电压等级微网可以采用不同状态空间方程进行微网小信号稳定性分析。对400V母线的逆变型微网,其电网络方程应采用稳态方程;对10kV母线及以上电压等级的逆变型微网,其电网络方程应采用微分方程。系统特征值分析和时域仿真证明了该结论的正确性。 展开更多

关键词 微网(微电网) 逆变器 惯性时间常数 状态方程 特征值 分布式电源

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基于参数模糊推理的风机虚拟惯量优化控制策略 被引量：12

10

作者 黎静华 宋诚鑫 兰飞 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期125-133,共9页

随着风电渗透率的增大,利用风电提供虚拟惯量提高系统频率稳定性成为必然需求。但风机固有速度控制器和虚拟惯性控制环节的控制目标存在差异,导致风机的调频效果得不到充分发挥。鉴于此,提出一种基于参数模糊推理的虚拟惯量优化控制策... 随着风电渗透率的增大,利用风电提供虚拟惯量提高系统频率稳定性成为必然需求。但风机固有速度控制器和虚拟惯性控制环节的控制目标存在差异,导致风机的调频效果得不到充分发挥。鉴于此,提出一种基于参数模糊推理的虚拟惯量优化控制策略。通过建立含风电的电力系统频率响应模型,分析了风电主动参与调频对系统频率响应的影响。进一步,从采用附加功率虚拟惯量控制风机的输出增量组成中,推导得出速度控制器输出的调频抑制量。同时,将附加功率量转化为转速释放量,作为速度控制器参考转速调整量,并采用模糊推理算法动态调整虚拟惯量控制参数,避免了固有速度控制器和虚拟惯性控制环节间的矛盾。仿真结果表明,所提方法消除了固有速度控制器对调频的不利影响,可有效改善调频性能,提高了系统的频率稳定性。 展开更多

关键词 风电 虚拟惯量控制 频率响应 模糊推理 惯性时间常数

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含风电虚拟惯性响应的电力系统等效惯性时间常数计算 被引量：9

11

作者 李世春 唐红艳 +2 位作者 刘道兵 吕翔生 雷小林 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第10期1486-1491,共6页

文章研究了含风电虚拟惯性响应的电力系统等效惯量定量计算方法,探究了风电虚拟惯性响应对电力系统惯性耦合特征的定量影响规律。在计算单个风电场等效虚拟惯性时间常数基础上,考虑不同风电渗透率情况,给出了电力系统等效惯性时间常数... 文章研究了含风电虚拟惯性响应的电力系统等效惯量定量计算方法,探究了风电虚拟惯性响应对电力系统惯性耦合特征的定量影响规律。在计算单个风电场等效虚拟惯性时间常数基础上,考虑不同风电渗透率情况,给出了电力系统等效惯性时间常数解析计算表达式,通过仿真算例对电力系统等效惯性时间常数的解析结果进行验证,并分析了电力系统等效惯量的时变特性。 展开更多

关键词 风电虚拟惯性 动态频率特性 等效惯性时间常数 时变特性

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用相似理论的观点看“标幺值”与“机械惯性时间常数 T_J” 被引量：3

12

作者 牟道槐 华智明 成涛 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 1998年第1期22-27,共6页

本文基于相似理论提出了一种新的观点：标幺值系统是有名值系统的相似系统，标幺值是可以具有单位的。因此，发电机的“机械惯性时间常数Ｔｊ”实质上是其转子转动惯量Ｊ的标幺值Ｊ＊，其单位应为Ｋｇ．ｍ２。

关键词 相似理论 电力系统 标幺值 惯性时间常数

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转子角动量分析及其在一次调频中的应用 被引量：3

13

作者 李政 李兴源 +1 位作者 王渝红 王超 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第23期39-43,48,共6页

在孤立电网中快速、准确地选出临界机群,加强临界机群的调频能力,能够提高孤网的稳定性。从发电机原始转子运动方程出发,研究了不平衡功率积分和转子角动量对时间积分的物理意义;分析了它们同惯性时间常数的关系,提出了根据发电机角动... 在孤立电网中快速、准确地选出临界机群,加强临界机群的调频能力,能够提高孤网的稳定性。从发电机原始转子运动方程出发,研究了不平衡功率积分和转子角动量对时间积分的物理意义;分析了它们同惯性时间常数的关系,提出了根据发电机角动量增量选择临界机群的性能指标。将角动量选择临界机群与暂态稳定计算中的分段计算法选择临界机群相比较,体现了角动量选择临界机群的优越性。通过优化调速器参数加强临界机群的一次调频能力,从而提高孤立电力系统频率稳定性。并以孤网四机系统为例,用仿真实验验证了方法的可行性和优越性。 展开更多

关键词 一次调频 角动量 惯性时间常数 调速器

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提高风电渗透率极限的火电机组惯性参数优化方法 被引量：7

14

作者 盛四清 李朋旺 顾清 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期181-188,共8页

波动性风电的高渗透接入降低了系统的阻尼和一次调频性能,制约了风电渗透率的进一步提升。研究在不降低系统动态稳定水平的前提下提高高风电渗透率系统的调频能力,对于提高风电渗透率极限具有重要意义。文中首先提出了一种含阻尼水平约... 波动性风电的高渗透接入降低了系统的阻尼和一次调频性能,制约了风电渗透率的进一步提升。研究在不降低系统动态稳定水平的前提下提高高风电渗透率系统的调频能力,对于提高风电渗透率极限具有重要意义。文中首先提出了一种含阻尼水平约束和频率偏差约束的风电渗透率极限求解方法,进一步基于火电机组惯性参数对系统阻尼特性和一次调频性能有相反作用的机理,提出了一种考虑系统阻尼和动态频率响应能力的火电机组惯性参数协调优化方法。仿真结果表明,所提风电渗透率极限求解方法的计算结果有较高的参考价值,引入协调优化策略后有效改善了系统的动态稳定特性和调频特性,优化效果适用性强,优化后系统风电渗透率得到了提高。 展开更多

关键词 高风电渗透率系统 风力发电 渗透率极限 阻尼特性 一次调频 惯性时间常数

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一种基于频域的转动惯量估算方法 被引量：1

15

作者 杨辉 范永坤 李艳平 《电光与控制》 北大核心 2008年第11期26-28,共3页

描述了控制对象的两种等效数学模型,以第二种数学模型作为被控对象。引入了电流校正环节,建立了基于电流闭环的速度开环传递函数,推导了关于该速度开环传递函数的数学不等式,再将实际测得的幅频特性代入此不等式中,得到了关于转动惯量... 描述了控制对象的两种等效数学模型,以第二种数学模型作为被控对象。引入了电流校正环节,建立了基于电流闭环的速度开环传递函数,推导了关于该速度开环传递函数的数学不等式,再将实际测得的幅频特性代入此不等式中,得到了关于转动惯量和机械时间常数的数学表达式。最后,以某光电测量设备的垂直轴作为控制对象进行了实验,用动态信号分析仪SR785测得实际系统的幅频特性,将该特性曲线上的某频率点代入到所建立的速度开环传递函数不等式中,得到转动惯量大于116.5590、小于116.6097;机械时间常数大于0.561587、小于0.561638。由此可见,这种基于速度开环频域特性估算系统转动惯量和机械时间常数的方法是相当准确的。 展开更多

关键词 转动惯量 机械时间常数 速度开环 频率特性

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发电机转动惯量的计算对PSS参数整定的影响 被引量：6

16

作者 曹亚龙 《广东电力》 2010年第12期50-53,62,共5页

阐述发电机转子转动惯量和发电机转子惯性时间常数的基本概念后,分别介绍了汽轮机专业和电气专业计算发电机转子转动惯量和转子时间常数的公式,并根据不同的计算数据进行现场试验,分析不同的计算转动惯量对电力系统稳定器(power system ... 阐述发电机转子转动惯量和发电机转子惯性时间常数的基本概念后,分别介绍了汽轮机专业和电气专业计算发电机转子转动惯量和转子时间常数的公式,并根据不同的计算数据进行现场试验,分析不同的计算转动惯量对电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)参数整定计算的影响及对发电机振荡的抑制效果,提出进一步探讨发电机转动惯量计算公式的设想。 展开更多

关键词 发电机转子 转动惯量 惯性时间常数 电力系统稳定器

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考虑系统阻尼和频率特性的机组参数优化策略 被引量：3

17

作者 盛四清 李朋旺 +1 位作者 樊茂森 张立伟 《电测与仪表》 北大核心 2020年第12期20-26,82,共8页

波动性、随机性风电的大规模并网降低了系统的阻尼水平和频率响应性能,制约了风电渗透率的进一步提升。高风电渗透率场景下,火电机组的惯性时间常数对系统动态稳定特性和调频特性有相矛盾的作用。为了实现系统的综合特性最佳,文中提出... 波动性、随机性风电的大规模并网降低了系统的阻尼水平和频率响应性能,制约了风电渗透率的进一步提升。高风电渗透率场景下,火电机组的惯性时间常数对系统动态稳定特性和调频特性有相矛盾的作用。为了实现系统的综合特性最佳,文中提出了一种通过需求层次分析模型确定协调优化目标函数中各指标的权重系数,进而对机组参数进行优化选择的策略。该策略能够实现对系统不同性能进行侧重性优化,可以在不降低系统动态稳定水平的前提下提高系统的调频能力。仿真结果表明该策略能不同程度地提高系统的阻尼和调频能力,并且在不同渗透率水平下优化效果稳固可靠,增强了电网的外送能力和消纳风电的能力。 展开更多

关键词 高渗透率 动态稳定性 调频能力 层次分析模型 惯性时间常数

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紧急控制下最优切机控制的控制变量权值取值

18

作者 赵振元 陈维荣 张雪霞 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期54-59,共6页

切除发电机会减小系统的惯性时间常数,进而影响系统的暂态稳定水平。根据惯性时间常数变化对系统暂态稳定水平产生的影响和线性规划理论,提出了一种电力系统暂态稳定紧急控制下最优切机控制的控制变量权值的取值方法。合理地调整切机控... 切除发电机会减小系统的惯性时间常数,进而影响系统的暂态稳定水平。根据惯性时间常数变化对系统暂态稳定水平产生的影响和线性规划理论,提出了一种电力系统暂态稳定紧急控制下最优切机控制的控制变量权值的取值方法。合理地调整切机控制量权值的大小,使经加权后计算得到的控制策略能够提高系统的暂态稳定水平,从而改进控制策略和控制效果,且物理意义明确。通过新英格兰39节点算例验证了所提出的切机控制变量权值取值方法的有效性。 展开更多

关键词 暂态稳定 紧急控制 最优控制 切机控制量权值 惯性时间常数

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考虑虚拟惯性时间常数和频率二次跌落的风电频率综合控制策略 被引量：4

19

作者 彭海涛 何山 +3 位作者 程静 袁至 闫学勤 常喜强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期509-517,共9页

首先,根据虚拟惯性时间常数对风电机组惯性支撑能力进行定量表征,进而分析转矩控制器参数对虚拟惯性时间常数的影响。在此基础上,提出一种自适应下垂控制与转矩控制器模糊自适应控制相结合的频率综合控制策略,实现对虚拟惯性时间常数的... 首先,根据虚拟惯性时间常数对风电机组惯性支撑能力进行定量表征,进而分析转矩控制器参数对虚拟惯性时间常数的影响。在此基础上,提出一种自适应下垂控制与转矩控制器模糊自适应控制相结合的频率综合控制策略,实现对虚拟惯性时间常数的灵活调整,在抑制系统频率快速变化的同时,加快频率恢复,并可有效解决频率二次跌落问题。最后通过仿真验证所提控制策略的有效性以及对频率二次跌落的改善作用。 展开更多

关键词 风力发电 综合控制 模糊逻辑 虚拟惯性时间常数 频率二次跌落

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上游调压室设置公式的对比分析 被引量：4

20

作者 赵正飞 张晓宏 张彦航 《水资源与水工程学报》 2009年第3期94-96,101,共4页

上游调压室设置条件是水电站引水发电管道系统初步设计的重要判据之一。根据不同的水轮机组的暂态转速近似计算公式推导了上游调压室设置条件的判别式,分析了不同转速升高值的情况下的Tw^Ta关系曲线,并总结了不同公式下的曲线的变化规律... 上游调压室设置条件是水电站引水发电管道系统初步设计的重要判据之一。根据不同的水轮机组的暂态转速近似计算公式推导了上游调压室设置条件的判别式,分析了不同转速升高值的情况下的Tw^Ta关系曲线,并总结了不同公式下的曲线的变化规律,而且结合工程实例分析比较了不同公式的计算结果,得出由长江流域规划办公室建议公式推导出的公式更接近于我国规范中的公式。 展开更多

关键词 上游调压室 转速升高值 惯性时间常数 机组时间常数

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