一、中小型水电站引水系统设计（论文文献综述）
王冠[1]（2020）在《拉拉山水电站调压室设置的水力计算研究》文中进行了进一步梳理在设计具有引水压力管道系统的水电站时,为了保证水轮发电机组和压力引水道系统运行的安全稳定,往往需要设置调压室。传统的调压室型式主要有简单式、差动式、阻抗式、水室式和溢流式等。对于引水道较短的引水式电站,尤其是水流惯性时间常数Tw介于24之内的,是否采用调压室就需要对比计算得出结果。调压室提供了一个较大的自由水面,能够缓和水锤波,相当于把引水系统分为两段,调压室上游的引水道,基本上可以免受水锤压力的影响;调压室下游的压力管道,因为水锤波传递的距离被缩短,所以水锤波的大小也会被削弱,能够改善机组的运行条件和供电质量。近年来,随着我国水电事业的蓬勃发展,国内已经建成或正在建设的水电站越来越多,大多数具有较长引水道的水电站都设置了调压室。论文叙述了引水发电系统水力过渡过程的国内外研究发展现状,说明了调压室在系统中的重要作用。讨论了引水发电系统是否需要设置调压室的判别方法,以及替代调压室的四种措施,分别是调压阀、安全阀—爆破膜系统、水电阻、偏流器,无论哪种调压室替代方案,都能缓和系统甩负荷工况,但是对于小波动工况没有作用,仅能通过调节水轮机调速器参数来解决小波动问题。论文以四川省甘孜州巴塘县境内拉拉山水电站的工程资料作为算例,初步判断该电站的水流惯性时间常数为2.8s,调压室处于可设置与不设置的范围之间;同时处于调速器调速性能差区,建议设置调压室。然后应用瞬变流基本理论中的特征线计算法,建立了带有调压室的水电站引水发电系统数学模型和没有调压室的水电站引水发电系统数学模型,并以此编制了相应的计算程序。按照规范要求拟定了各种工况,对该水电站引水发电系统进行了详细的水力过渡过程调保计算研究,发现不设调压室的方案,采取延长导叶直线关闭时间、或导叶两段式关闭规律,或者采取优化导叶关闭时间和增大机组转动惯量的联合技术措施,调节保证计算机组转速升高和蜗壳压力升高控制值均不能满足有关设计规范要求,同时小波动稳定性较差,在相同的水轮机调速器参数下,设置调压室方案的调节系统动态品质明显优于不设调压室的方案。确定了此水电站需要设置调压室。论文给出了设置调压室方案,水力过渡过程中调压室的水位波动过程和蜗壳压力变化值,给出了此水电站调压室的结构尺寸建议,按照建议的调压室设计尺寸,电站2台机组丢弃全部负荷后的调压室最高涌浪水位3013.986m,机组增加负荷后的调压室最低涌浪水位2985.772m,调压室运行是安全的,符合设计规范要求。论文分析了带有调压室的方案和没有调压室的方案调节保证计算成果,对带有调压室的和没有调压室的引水发电系统小波动稳定性进行了计算,得到了一些对实际工程有参考价值的研究成果。
曾光明[2]（2020）在《水轮机调速系统的智能优化控制研究》文中研究说明水轮机调速系统作为水电站控制的核心,其控制性能的优劣将对电力系统的稳定性产生一定的影响同时也影响着电能的质量,但是由于在实际工况下存在着多种不确定因素,使得水轮机调速系统的建模和精准控制存在一定的困难,因此水轮机调速系统模型和控制方法的研究仍是目前需要研究的重点。本文首先在水轮机调速系统研究现状的基础上分析了水轮机调速系统各部分的结构,并建立了可以满足不同工况下的水轮机调速系统综合模型,以此为研究对象在MATLAB/Simulink上对其进行建模仿真。由于不同规模的水电站其正常运行时对频率的误差要求也不一样,通常大型水电站的频率误差要求范围一般是在?2.0HZ,而小型水电站对频率误差要求比较低通常只需控制在?5.0HZ范围内即可,但由于水电站调速系统存在极大的非线性、时变性,而常规的控制算法难以做到快速性和准确性之间的平衡,因此本文前后总共使用了三种智能控制算法对控制器的三个PID参数进行寻优。首先是改进蝙蝠算法,该算法通过引入惯性权重因子?赋予原蝙蝠算法记忆功能,算法前期给?赋予一个较大的值使算法全局搜索能力加大,后期接近目标的时候给?赋予一个较小的值放慢飞行速度以加强对局部范围的搜索能力,实验结果证明这种算法无论是在应对频率还是负荷扰动时都能很好的控制超调量,只是调节时间较长,因此该控制器适用于生产线较长对频率误差要求较高的大型水电站控制;第二种是模糊神经网络控制算法,该算法将模糊控制和神经网络算法两者的优势进行有效的融合得到模糊神经网络算法,结果表明该控制器的控制效果明显比传统PID控制器要好,调节到稳定状态所需要的时间要比改进蝙蝠算法PID控制器更短,只是该控制器在控制超调量方面略微逊色于改进蝙蝠算法PID控制器,但依然具有较好的稳定性,因此该控制器对于生产线较短对频率误差要求较低的小型水电站来说经济性更好;第三种是改进磷虾群算法,该算法通过对磷虾群算法引入进化因子?以及优化算子?以增加算法自适应调节能力。仿真结果显示在应对频率和负荷扰动时该算法优化的PID控制器具有很好的稳定性以及调节性能,调节时间很短几乎没有超调,在实验过程中具有很好的控制效果,适合于各种类型的水电站控制。
邵祎迪[3]（2020）在《磨子水电站三维地应力测量及应力场模拟分析》文中研究表明西部大开发战略的大规模实施使得西南地区大量蕴藏的水电资源得以运用。为了充分利用当地的高水头、小流量水资源,高压引水隧洞及气垫调压室技术引入国内。在引水隧洞等相关地下硐室开挖过程中,高地应力会引起脆性岩体的岩爆和软岩地区的硐室大变形等严重危害施工人员生命安全和工程质量的问题。而高压硐室内部围岩裂隙的透水率同样会影响施工质量和后期水电站维护成本。因此,进行气垫调压室围岩的三维地应力测量和高压压水试验是水电工程设计施工中的重要环节。本文依托四川省丹巴县磨子水电站建设工程,利用单回路双栓塞设备对引水隧洞中气垫调压室进行了现场三维水压致裂法地应力测量以及最高5MPa的高压压水试验,并根据实测数据以及水电站工区的工程地质以及构造地质条件进行了区域地应力场模拟研究,得出认识如下:（1）测量了气垫调压室所处地质条件下地应力状态,测试结果表明:测点硐室围岩的最大主应力约为15.3MPa,方向约为NE56°,倾角约66°,近垂直;最小主应力值为6.3MPa,方向约为SW75°,倾角约33°近水平,属正断层应力环境;（2）对气垫调压室内部节理发育部位进行了高压压水试验,证实了气垫调压室的开挖产生厚度为5-8m的应力卸荷圈。试验过程中,最大透水率为1.27Lu,最小透水率为0;在最高5MPa的压力下,透水率最大为0.98Lu,最小为0.39Lu。显示气垫调压室范围内密封性较好;（3）根据水电站工区内的工程地质条件以及区域地质构造,应用ANSYS有限元软件进行了三维地应力场模拟,建立了三维地质模型,计算了测点的最大主应力的大小和方向。结果显示接近于实测数据;（4）气垫调压室内设计最大压力为4.0MPa,实测最小主应力为6.3MPa,根据最小主应力准则,硐室内部最小主应力大于设计最大压力,运行稳定,故不需要进行衬砌,并以此为依据为日后的水电站施工建设提供一定的参考依据,填补了工区地应力测量的空白。
陈茜[4]（2020）在《中小型水电站调压阀布置及控制方法研究》文中认为我国水电事业蓬勃发展,推进各类相关技术日益成熟,如何确保水电站水力瞬变过程的安全,始终是水电发展的关键技术之一。本文通过建立湘河水电站输水发电系统仿真模型,计算分析水电机组负荷变化、水力干扰以引发的瞬变过程,工况涵盖多类水位组合。研究内容对采用调压阀的中、小型水电站设计、选型布置及控制、水力瞬变过程的防护预测具有较高的参考价值,以及良好的适用性。本文主要研究内容如下:1、建立了设置调压阀作为保护措施的引水发电系统仿真模型,研究调压阀、导叶控制时间变化时,与系统内水击压力变化过程间的关系,并进一步分析控制时间对蜗末压力与转速上升的抑制作用。对比调压阀后布置方案,研究瞬变过程中危险的阀后负压现象,并着重分析转速多峰值的特殊性。2、详细分析水力干扰时功率、频率调节存在的差异,对于调压阀、导叶初始开度造成出力剧烈变化现象,以及频率调节时受导叶不动作以及调压阀旁通泄流作用等危险过程进行了系统研究,进而对调压阀拒动时的超负荷影响,以及伴随更为复杂的出力变化进行量化分析。3、对于调压阀难以参与的小负荷扰动调节过程,分类讨论中、低水位工况参数变化的差异性。论证转动惯量等系统参数的敏感性,并分析其对转速、出力等指标峰值及出现时间的作用效果及影响机理。4、通过对多类水力瞬变过程仿真计算分析,湘河水电站在一定程度的工程建设、机组选型变化时仍可确保系统安全稳定,采用阀后并入尾水布置在减少工程量的同时对各主要参数的防护效果均优于阀后连入下库布置方案。
赵晨夕[5]（2020）在《基于MATLAB的水轮发电机组小波动过渡过程仿真研究》文中研究指明在电力系统负荷变化的时候,为了让机组的转速在规定的时间内迅速调整到合理的范围内是调速器的基本任务,在调速器介入的作用下,不断调节机组的输出功率并让机组转速恢复到一个新的平衡状态。水轮机调速器帮助水轮发电机组实现功率调节及工况调节的方面发挥着至关重要的作用。电能的质量和电力系统的稳定和调速器性能的好坏有着莫不可分的关系。因为水轮机调节系统是集水—机—电为一体的,具有非最小相位、非线性、时变特性的复杂的控制系统,所以在水轮发电机组稳定运行工况运行过程中,受到外部干扰的时候机组的稳定运行工况将会受被打破,使机组处于一个过渡过程中。在水轮发电机组小波动过渡过程中,掌握其运行规律和提高水轮机调节控制性能,是水利水电领域目前所研究的重要问题。目前国内对水轮发电机组仿真计算分析所用的数学模型大多数是简化的数学模型,与水轮发电机组的实际运行情况有一定的差距,为了保证机组运行安全与所生产的电能质量,因此需要对水轮发电机组建立精确的数学模型,尽可能提高水轮发电机组的控制及仿真精度。本文以水轮发电机组小波动过渡过程为研究对象,通过小波动过渡过程实际运行情况对复杂引水管道、调压井、水轮机、发电机、调速器、尾水管、负荷扰动建立数学模型,在共用一条引水管道的多台机组之间引入水力干扰系数。在大多数小波动过渡过程研究中,水轮机的传递函数变化范围较小,可以用静态特性代替动态特性,在仿真研究中视为常数,但是本研究为了尽量逼近实际运行工况,提高仿真精度,利用MATLAB对水轮机的流量特性及力矩特性进行处理,创建水轮机传递函数的非线性的模块供Simulink调用,并以此为基础建立水轮发电机组小波动过渡过程动态模型,进一步改善水轮发电机组仿真精度及控制性能,确保水轮发电机组及电力系统的稳定高效运行。利用搭建好的数学模型,对多种水轮发电机组运行工况进行仿真,然后对水轮机调节系统的调节参数进行整定,得出满足调保计算的调速器最优参数及其范围。
刘莎莎[6]（2019）在《转桨式水轮机甩负荷转速过渡过程研究》文中提出我国低水头资源相对丰富,因此极大地促进了转桨式水轮机的发展。转桨式水轮机适用于中低水头水电站,转动惯量小,甩负荷后转速调节品质差,导致转速上升值过高或转速调节存在超调现象,难以在短时间稳定在额定转速,影响了机组的安全。水电机组调节系统在整个电力系统中起着举足轻重的作用,一旦控制参数设置不当将严重影响过渡过程的稳定性,危及电站和电网安全。本文采用数值仿真的方法开展了转桨式水轮机甩负荷转速过渡过程的研究,主要研究内容如下:（1）开展了轴流转桨式水轮机三维特性曲线提取的研究。通过编制计算程序,将水轮机综合特性曲线转换成以桨叶角度为参变量,单位转速及导叶开度为变量的水轮机流量和力矩的三维特性曲线,为水轮机数学模型的建立提供基础。（2）建立了转桨式水轮机甩负荷过渡过程数学模型。分别建立了机组事故停机甩负荷和机组甩负荷至空载工况过渡过程的数值仿真模型,并通过实际工程的现场实测数据验证了模型的可行性。（3）分析了事故停机导、桨叶关闭规律对甩负荷转速过渡过程的影响。首先,分析了导、桨叶协联情况下导叶关闭规律、桨叶关闭规对甩负荷转速过渡过程的影响,得出:导叶分两阶段关闭时,第一阶段关闭时间对过渡过程的影响较大,时间越短转速上升率越小;桨叶关闭时间越长转速上升率越小,桨叶不动时转速上升率最小;其次,分析得出在导、桨叶非协联情况下,固定导叶和桨叶关闭规律,甩相同目标负荷时桨叶角度越大机组转速上升率越小。（4）开展了轴流转桨式水轮机甩负荷至空载工况的影响因素研究。得出:调速器参数bt和Td对转速过渡过程影响较大,Tn对其影响不大;桨叶关闭时间越短转速上升率越大、调节时间越长,关闭时间越长则转速的超调越大、振荡次数越多,桨叶不关时调节时间最长;同一水头甩不同负荷,负荷越小转速上升率越小;不同水头甩相同负荷,水头越高转速上升率越大;Tw越小系统稳定性越好;Tr对机组转速几乎无影响。
刘纯虎[7]（2019）在《中小型混流式水轮机增容改造分析》文中研究说明针对新疆红山嘴三级水电站原水轮机转轮模型老旧、偏离最优工况运行、机组效率低下、机组稳定性差、过流部件磨蚀严重,已影响到电站的安全运行和经济效益,选择转轮换型并对局部流道进行优化作为本次增容改造的研究思路,目的是提高水轮机的性能指标、保证运行稳定性及流道的合理匹配,尤其是机组额定出力从8.75MW扩增到11MW,并具备10%的超发裕度。首先,在综述国内外相关水电站扩容改造文献基础上,结合本电站水流多泥沙特点以及改造的限制要求来确定合理的比转速,并按比转速对其它选型设计参数进行了选择,确定以A773b模型转轮作为改造的目标转轮,改造后水轮机型号为HLA773b-LJ-153。通过能量指标分析、稳定性分析、空化性能分析,同时对流道参数的对比初步对流道的匹配性进行预判,以此初步分析选型设计方案的合理性。其次,通过采用标准k-ε湍流模型,进行三维定常湍流计算,通过对蜗壳及导叶分析,对固定导叶安放角进行优化,使蜗壳的来流角度、固定导叶和活动导叶之间的匹配性更加合理化,同时对改造后水轮机全通道选取两个典型工况进行CFD数值模拟:最优工况,水轮机效率为93.38%,输出功率12556k W,额定工况,水轮机效率为91.72%,输出功率为12610k W,输出功率和效率达到增容改造设计要求;在最优工况及额定工况下,全通道内流线均匀,流场流态良好,表面压力过渡均匀、分布良好,由此可以判断采用HLA773b-LJ-153的作为本次增容改造选型设计方案合理,可用于水轮机的实际改造。
叶祖欣[8]（2019）在《基于价值工程理论的水电站调压方案比选研究 ——以中益水电站为例》文中认为电力工程不仅是国民经济发展的基础性产业,也是重要的公用事业,关系到千家万户、涉及到方方面面,与整个经济社会的发展密切相关。传统的发电方式为火力发电,不仅污染环境,而且所需要的自然资源,如煤、石油等不可再生,大力发展清洁可再生能源是必由之路。水电作为清洁能源之一,且资源丰富,具有广阔的开发前景。调压设施是水电站引水系统的关键点,关系着水电站的安全运行,而其费用占整个引水系统的比例也较大。如何在确保水电站质量的基础上,使调压设施在经济性、安全性、适用性等方面达到最优,为业主和社会创造最大价值,具有重大意义,因此,选择合适的调压方案就显得尤为重要。本文采用的研究方法主要有文献分析法、问卷调查法、专家访谈法、定量与定性相结合方法以及案例分析法。论文主要以水电站调压方案比选为研究对象,以价值工程的理论、调压方案的作用与类型、影响决策的因素和特点为理论基础,识别出影响调压方案选择的功能因素和成本因素,构建了调压方案决策的指标体系与方法,并用案例进行验证。可以得到以下结论:（1）影响调压方案的功能指标主要有自然条件、施工条件、施工安全、对环境的影响、运行管理。成本指标主要有建设前期成本、施工期成本、运营成本。同时根据一级指标分解出二级功能指标7个,二级成本指标4个。（2）运用层次分析法、模糊综合评价法对决策模型进行求解,得出各备选方案的功能系数和成本系数,最终根据价值方程V=F/C计算出各备选方案的价值系数,价值系数大的作为最优的水电站调压方案。（3）以中益水电站为例,运用价值工程理论详细分析了水电站调压方案比选的实际应用过程,验证了模型的合理性,并确保决策的科学性。将价值工程理论运用于水利水电工程项目管理中,为管理提供了新的思路。
郭冰倩[9]（2019）在《水轮机调节系统耦联机组轴系整体模型及其稳定性》文中进行了进一步梳理水轮机调节系统的主要构成部分为压力引水系统、水轮机、发电机和调速器等,是典型水-机-电耦合的非线性系统,其最主要的作用是实现水能向电能的转化,其次,它还具备区别于其他间歇性能源（风能、太阳能和潮汐能等）的特殊作用:调峰调频。影响水电机组运行特性的两大主要因素是效率特性和稳定性问题,其中,效率特性反映了水能利用率,并能间接反映系统的稳定性;振动问题是机组稳定性的直接表现,关系到机组工作寿命和水电站运行安全。随着越来越多大容量、大尺寸和高水头的机组建成投运,水力发电系统的高效运行以及暂态稳定性问题日益突出。因此,非常有必要从能量流动角度,探究水力发电机系统的随机动力学建模与效率特性分析;基于系统的水机电非线性耦合特性,建立水轮机调节系统和轴系耦合的暂态模型,探究机组在暂态过程中的振动特性及其影响因素。总结整个研究过程,主要内容为:（1）流量随机波动下水力发电系统能量损失分布研究。从能量流动角度出发,考虑水锤效应下水轮机流量的随机波动特性,建立水力发电机系统随机能量模型,利用切比雪夫多项式逼近方法将随机系统简化为易于分析的等价确定性系统。根据国内某电站的实际运行数据验证了模型的合理性,基于随机动力学理论,数值仿真随机强度从0.01增大到0.6时,系统能量分布、流量、导叶开度和效率的变化规律,分析了流量随机波动下水力发电机系统能量损失分布和效率特性,总结能量流动的变化规律。（2）水轮机调节系统耦联机组轴系暂态建模。基于特征线法建立引水管道系统暂态模型,考虑轴系受力,得到水轮发电机组轴系模型;结合系统内部结构特征与外部关联机制,分析水轮机调节系统与机组轴系之间的耦联关系,通过压力引水管道系统与轴系之间的耦合关系,实现水轮机调节系统与机组轴系之间的非线性耦合,建立适用于暂态分析的水轮机调节系统耦合轴系整体模型;基于某水电站变负荷振动试验,对比验证了所建模型的合理性,并为机组振动在线监测和测试系统研发提供理论指导。（3）甩负荷过渡过程下机组振动特性及其影响因素研究。基于所建立的水轮机调节系统耦合轴系的暂态模型,利用理论分析和数值仿真的方法,分析了甩负荷过渡过程中机组轴系的振动特性及其影响因素,探究了多振源耦合作用下对系统稳定性的影响规律;着重分析了几类典型的振源参数（轴承刚度、叶片排挤系数、质量和质量偏心等）对机组暂态振动响应的影响,并提出改善机组异常振动的措施,为轴系设计和运行提供理论参考。
白万军[10]（2018）在《大口径金属硬密封液控蝶阀在中小型水电站中的应用》文中指出海甸峡水电站成功应用了直径为4 800 mm的大口径金属硬密封液控蝶阀,结合应用实践,阐述了采用大口径蝶阀对优化电站引水系统总体方案的作用,对在中小型水电站中应用大口径液控蝶阀的主要技术要点及注意事项等予以简述,旨在为中小型水电站中大口径蝶阀的应用提供借鉴和参考。
二、中小型水电站引水系统设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、中小型水电站引水系统设计（论文提纲范文）
（1）拉拉山水电站调压室设置的水力计算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 引水发电系统水力过渡过程的研究状况 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 水力过渡过程基本原理及计算方法 |
| 2.1 有压管道内非恒定流基本方程 |
| 2.2 边界方程 |
| 2.3 调速器主要方程 |
| 2.4 尾水管和蜗壳当量管长和管径的计算方法 |
| 2.5 调节保证计算程序框图 |
| 第三章 调压室设置的控制标准及初始工况计算 |
| 3.1 引水发电系统水力过渡过程的安全控制标准 |
| 3.2 调压室设置判别条件 |
| 3.3 优化控制手段 |
| 3.4 拉拉山水电站工程引水系统概况 |
| 3.5 机组初始发电工况计算 |
| 第四章 是否需要设置调压室的计算判别 |
| 4.1 初步判别 |
| 4.2 调保计算及结果比较 |
| 4.3 调压室小波动稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 调压室尺寸优化建议 |
| 5.1 调压室最高涌浪水位计算 |
| 5.2 调压室最低涌浪水位计算 |
| 5.3 调压室设计尺寸建议 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）水轮机调速系统的智能优化控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstact |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 水轮机调速系统的国内外研究现状 |
| 1.2.1 调速器的研究 |
| 1.2.2 水轮机调速系统建模研究 |
| 1.2.3 水轮机调速系统仿真装置研究 |
| 1.2.4 水轮机调速系统控制优化方法 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 水轮机调速系统建模分析 |
| 2.1 调速器 |
| 2.1.1 调节器模型 |
| 2.1.2 电液随动系统模型 |
| 2.2 压力引水系统 |
| 2.2.1 一维引水系统非恒定流模型 |
| 2.2.2 弹性水击模型 |
| 2.3 水轮机 |
| 2.3.1 非线性模型 |
| 2.3.2 综合特性曲线模型 |
| 2.3.3 水轮机内特性模型 |
| 2.3.4 线性模型 |
| 2.4 发电机 |
| 2.4.1 发电机一阶模型 |
| 2.4.2 发电机二阶模型 |
| 2.4.3 发电机三阶模型 |
| 2.5 水轮机调速系统的综合模型 |
| 2.5.1 水轮机调速系统的线性模型 |
| 2.5.2 水轮机调速系统非线性模型 |
| 2.5.3 水轮机调速系统的弹性水击模型 |
| 2.6 基于Simulink的水轮机调速系统模型建立 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于改进蝙蝠算法的PID控制器优化设计与仿真 |
| 3.1 PID控制器 |
| 3.2 水轮机调速系统参数变化对系统稳定性的影响 |
| 3.2.1 机组的水流惯性时间常数T_w对系统稳定性的影响 |
| 3.2.2 机组惯性时间常数T_a对系统稳定性的影响 |
| 3.2.3 缓冲时间常数T_d对系统稳定性的影响 |
| 3.2.4 机组加速时间常数T_n对系统稳定性的影响 |
| 3.3 蝙蝠算法及其改进 |
| 3.3.1 原始蝙蝠算法 |
| 3.3.2 蝙蝠算法的改进 |
| 3.4 仿真及结果分析 |
| 3.4.1 频率扰动实验 |
| 3.4.2 负荷扰动实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于模糊神经网络的PID控制器优化设计与仿真 |
| 4.1 控制器模糊逻辑 |
| 4.2 模糊神经网络结构和算法 |
| 4.3 仿真实验 |
| 4.3.1 频率扰动 |
| 4.3.2 负荷扰动 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于改进磷虾群算法的PID控制器优化设计与仿真 |
| 5.1 磷虾群算法及其改进 |
| 5.1.1 基本磷虾群算法 |
| 5.1.2 磷虾群算法的改进 |
| 5.2 基于改进磷虾群算法的PID控制器仿真 |
| 5.2.1 频率扰动 |
| 5.2.2 负荷扰动 |
| 5.3 改进磷虾群控制器和其他控制器对比 |
| 5.3.1 频率扰动 |
| 5.3.2 负荷扰动 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 已发表的学术论文 |
| 科研项目 |
（3）磨子水电站三维地应力测量及应力场模拟分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 水压致裂地应力测量 |
| 1.1.2 高压压水试验 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 水压致裂地应力测量 |
| 1.2.2 高压压水试验 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 工程区地质概况 |
| 2.1 引水隧洞工程地质条件 |
| 2.1.1 基本地质条件 |
| 2.1.2 地质构造 |
| 2.2 气垫调压室工程地质概述 |
| 2.2.1 气垫式调压室岩体质量与成洞条件 |
| 2.2.2 气垫式调压室埋深与抗抬稳定 |
| 2.2.3 岩体透水性与抗渗稳定 |
| 2.3 引水系统工程地质条件比较及选择 |
| 2.4 结论与建议 |
| 3 水压致裂原地应力测量理论方法 |
| 3.1 基本原理 |
| 3.2 水压致裂三维地应力测量基本理论 |
| 3.3 测试及数据分析方法 |
| 3.3.1 水压致裂应力测试方法 |
| 3.3.2 印模定向试验方法 |
| 3.3.3 数据分析方法 |
| 4 高压压水试验理论方法 |
| 4.1 主要设备 |
| 4.2 方法步骤 |
| 4.3 P-Q曲线类型的判定 |
| 5 数据结果处理 |
| 5.1 三维地应力测试 |
| 5.1.1 ZK1 钻孔地应力测试结果 |
| 5.1.2 ZK2 钻孔地应力测试结果 |
| 5.1.3 ZK3 钻孔地应力测试结果 |
| 5.2 磨子水电站三维地应力计算分析结果 |
| 5.3 高压压水试验 |
| 6 地应力场模拟 |
| 6.1 有限元法基本介绍及流程 |
| 6.1.1 有限元分析特点 |
| 6.1.2 有限元分析流程 |
| 6.2 地应力场模拟 |
| 6.2.1 构造地质模型的建立 |
| 6.2.2 模型介质参数的选取 |
| 6.2.3 模型建立及边界条件 |
| 6.3 磨子水电站构造应力场模拟结果 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）中小型水电站调压阀布置及控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 水击研究的起源与发展 |
| 1.2.2 调压阀在水电站中的运用 |
| 1.2.3 调压阀与导叶控制研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 有压管道瞬变流计算理论 |
| 2.1 水击计算原理简述 |
| 2.1.1 运动方程 |
| 2.1.2 连续方程 |
| 2.1.3 特征线法 |
| 2.2 水力干扰理论简述 |
| 2.2.1 调频模式 |
| 2.2.2 调功模式 |
| 2.2.3 状态空间法 |
| 2.3 算例介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 弃负荷时调压阀的控制方法 |
| 3.1 导叶、调压阀的控制方法 |
| 3.1.1 调节保证参数的控制 |
| 3.1.2 协联关闭时间控制 |
| 3.2 调压阀的设置及优化 |
| 3.2.1 调压阀拒动时导叶动作控制研究 |
| 3.2.2 调压阀的选型优化 |
| 3.3 调压阀布置的影响机理分析 |
| 3.3.1 阀后不同布置的对比 |
| 3.3.2 阀后并入尾水影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 水力干扰中阀的拒动影响分析 |
| 4.1 水力干扰模式及控制 |
| 4.2 调功模式下的调压阀作用 |
| 4.2.1 拒动工况的影响 |
| 4.2.2 控制工况的敏感性分析 |
| 4.3 调频模式下调压阀的作用 |
| 4.3.1 拒动工况的影响 |
| 4.3.2 控制工况的敏感性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 小扰动中阀的特殊敏感性分析 |
| 5.1 小负荷扰动研究 |
| 5.1.1 小负荷扰动控制要求 |
| 5.1.2 基于斯坦因公式的调速器参数整定 |
| 5.1.3 机组稳定性及调节品质分析 |
| 5.2 小扰动控制工况敏感性分析 |
| 5.3 相继增负荷敏感性研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）基于MATLAB的水轮发电机组小波动过渡过程仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 仿真的意义和价值 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 工作方案的可行性分析 |
| 1.6 本文研究的主要内容 |
| 2 水轮机特性建模 |
| 2.1 常见的水轮机特性曲线处理方法 |
| 2.2 水轮机模型综合特性曲线识别 |
| 2.3 水轮机特性曲线的处理 |
| 2.3.1 高效率区的数据读取 |
| 2.3.2 低效率区的数据读取 |
| 2.3.3 全特性曲线的数据导出 |
| 2.4 小结 |
| 3 建立水轮机调节系统数学模型 |
| 3.1 调节系统的组成 |
| 3.2 压力引水管道数学模型 |
| 3.3 水轮机数学模型 |
| 3.3.1 水轮机的模块分析 |
| 3.3.2 线性水轮机模型 |
| 3.3.3 非线性水轮机模型 |
| 3.4 调速器数学模型 |
| 3.4.1 调速器模块分析 |
| 3.4.2 PID调速器模型 |
| 3.5 电液随动系统数学模型 |
| 3.6 发电机数学模型 |
| 3.7 水轮机调节系统的数学模型 |
| 3.8 调节系统状态方程分析 |
| 3.9 小结 |
| 4 水轮发电机组小波动过渡过程仿真 |
| 4.1 一管三机水轮机调节系统建模 |
| 4.2 计算工况 |
| 4.3 水轮机调节系统仿真分析 |
| 4.3.1 水轮机调节系统动态特性分析 |
| 4.3.2 水轮机调节系统特点 |
| 4.4 小波动计算参数选定 |
| 4.5 小波动计算结果 |
| 4.5.1 电站基本资料 |
| 4.5.2 稳定域 |
| 4.5.3 调节品质 |
| 4.6 推荐整定参数 |
| 4.7 小波动过渡过程总结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 论文展望 |
| 攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）转桨式水轮机甩负荷转速过渡过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 转桨式水轮机甩负荷过渡过程特殊问题 |
| 1.2.2 转桨式水轮机甩负荷过渡过程计算数学模型 |
| 1.2.3 转桨式水轮机甩负荷转速控制 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 机组甩负荷数学模型 |
| 2.1 引水系统数学模型 |
| 2.2 轴流转桨式水轮机特性曲线处理 |
| 2.3 水轮机数学模型 |
| 2.4 调速器数学模型 |
| 2.5 发电机数学模型 |
| 2.6 机组甩负荷整体数学模型 |
| 2.7 试验结果与模型验证 |
| 2.7.1 现场试验方案 |
| 2.7.2 模型验证 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 机组事故停机甩负荷转速过渡过程影响因素分析 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 协联情况下转桨式水轮机甩负荷转速影响因素分析 |
| 3.2.1 导叶关闭规律对机组甩负荷转速的影响 |
| 3.2.2 桨叶关闭规律对机组甩负荷转速的影响 |
| 3.2.3 不同负荷扰动下机组转速变化规律 |
| 3.3 非协联情况下转桨式水轮机转速影响因素分析 |
| 3.3.1 桨叶不动作对机组甩负荷转速的影响 |
| 3.3.2 桨叶角度对机组甩负荷转速的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 甩负荷至空载转速过渡过程影响因素分析 |
| 4.1 调速器参数对转速过渡过程的影响 |
| 4.1.1 暂态差值系数对机组甩负荷转速的影响 |
| 4.1.2 缓冲装置时间常数对机组甩负荷转速的影响 |
| 4.1.3 加速度时间常数对机组甩负荷转速的影响 |
| 4.2 桨叶关闭规律对转速过渡过程的影响 |
| 4.3 不同负荷扰动和不同水头对转速过渡过程的影响 |
| 4.3.1 同一水头甩不同负荷对转速过渡过程的影响 |
| 4.3.2 不同水头甩相同负荷对转速过渡过程的影响 |
| 4.4 引水系统参数对转速过渡过程的影响 |
| 4.4.1 水流惯性时间常数对甩负荷转速过渡过程的影响 |
| 4.4.2 相长T_r对甩负荷转速过渡过程的影 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读学位期间发表的学术论文) |
| 附录B (攻读学位期间参与的科研项目) |
（7）中小型混流式水轮机增容改造分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 论文研究的背景和意义 |
| 1.3 国内外增容改造研究现状 |
| 1.3.1 国外增容改造研究现状 |
| 1.3.2 国内改造研究现状 |
| 1.4 水轮机增容改造的主要方式 |
| 1.4.1 机组增容途径 |
| 1.4.2 增容改造的方式 |
| 1.4.3 通过转轮修型进行增容改造 |
| 1.5 研究内容与主要工作 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 电站基本情况及增容改造需要考虑的问题 |
| 2.1 电站运行的主要参数和运行条件 |
| 2.2 增容改造的必要性 |
| 2.3 增容改造目的及要求 |
| 2.4 增容改造需要考虑的问题 |
| 2.4.1 增容改造面临的困难 |
| 2.4.2 增容改造的基本原则 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 水轮机增容改造可行性分析 |
| 3.1 水轮机初步选型设计 |
| 3.1.1 参数定义 |
| 3.1.2 增容改造的可能性分析 |
| 3.1.3 水轮机参数选择 |
| 3.1.4 选型设计结论分析 |
| 3.2 水轮机稳定性分析 |
| 3.2.1 A773b模型转轮水力分析 |
| 3.2.2 水头比值范围对机组稳定的影响 |
| 3.2.3 比转速的选择对运行稳定性影响 |
| 3.2.4 尾水管压力脉动对稳定性影响 |
| 3.2.5 机组尺寸对水力稳定性影响 |
| 3.2.6 机组运行调度对稳定性的影响 |
| 3.3 水轮机空蚀性能 |
| 3.3.1 关于空化系数σ以及空化安全系数K_σ选取 |
| 3.3.2 关于空化安全系数K_σ的选取 |
| 3.3.3 确定空化系数基准面的选取 |
| 3.3.4 空化性能比较 |
| 3.4 水轮机过流部件几何参数匹配性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 CFD数值分析 |
| 4.1 CFD数值分析基本理论概述 |
| 4.1.1 流体力学基本方程 |
| 4.1.2 湍流模型的选择 |
| 4.1.3 控制方程的离散 |
| 4.1.4 设置边界条件 |
| 4.1.5 流场数值计算方法 |
| 4.2 几何模型建立及网格划分 |
| 4.3 CFD数值计算分析 |
| 4.3.1 蜗壳及导叶分析 |
| 4.3.2 导叶优化设计 |
| 4.3.3 全通道数值计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A A773b模型试验数据 |
（8）基于价值工程理论的水电站调压方案比选研究 ——以中益水电站为例（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 价值工程的研究现状 |
| 1.2.2 水电站调压方案研究现状 |
| 1.2.3 研究评述 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方法及技术路线 |
| 1.5.1 研究方法 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 1.6 论文的框架 |
| 2 基础理论 |
| 2.1 水电站调压设施的作用及常用类型 |
| 2.1.1 水电站调压设施的作用 |
| 2.1.2 常用的调压设施类型 |
| 2.2 水电站调压方案决策的特点 |
| 2.3 影响水电站调压方案决策的因素 |
| 2.4 价值工程的概念 |
| 2.4.1 价值工程的含义 |
| 2.4.2 价值工程的特点 |
| 2.4.3 价值工程的工作程序 |
| 2.5 价值工程在水电站方案决策的应用 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 识别水电站调压方案优选指标 |
| 3.1 指标确定的原则 |
| 3.2 指标确定的方法 |
| 3.2.1 文献分析法 |
| 3.2.2 问卷调查法 |
| 3.2.3 专家访谈法 |
| 3.3 影响调压方案选择的功能指标 |
| 3.3.1 自然条件 |
| 3.3.2 施工条件 |
| 3.3.3 施工安全 |
| 3.3.4 对环境的影响 |
| 3.3.5 运行管理 |
| 3.4 影响调压方案成本的指标 |
| 3.4.1 建设前期成本 |
| 3.4.2 施工期成本 |
| 3.4.3 交付运营成本 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 水电站调压方案决策模型 |
| 4.1 水电站调压方案决策程序 |
| 4.2 计算方法的选择 |
| 4.2.1 层次分析法 |
| 4.2.2 模糊综合评价法 |
| 4.3 计算功能权重和成本权重 |
| 4.4 计算功能系数和成本系数 |
| 4.4.1 对水电站调压方案功能因素进行模糊综合评价 |
| 4.4.2 计算各个方案的功能系数 |
| 4.4.3 计算各方案的成本系数 |
| 4.5 计算各方案的价值系数 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 中益水电站调压方案比选研究 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.1.1 工程概况 |
| 5.1.2 工程地理位置 |
| 5.1.3 地形地质条件 |
| 5.2 水电站调压方案设计 |
| 5.2.1 调压井方案 |
| 5.2.2 调压阀方案 |
| 5.3 备选方案功能系数 |
| 5.3.1 计算功能权重 |
| 5.3.2 功能模糊综合评价 |
| 5.4 备选方案成本系数 |
| 5.4.1 计算成本权重 |
| 5.4.2 成本模糊综合评价 |
| 5.5 计算备选方案价值系数 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 研究结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.影响水电站调压方案选择的功能及成本因素 |
| B.中益水电站调压方案功能与成本评价指标问卷调查 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（9）水轮机调节系统耦联机组轴系整体模型及其稳定性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水轮机调节系统建模研究 |
| 1.2.2 水轮发电机轴系振动研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 流量随机波动下水力发电系统效率特性研究 |
| 2.1 水力发电机系统能量损失模型建立 |
| 2.1.1 水轮机内部能量损失 |
| 2.1.2 发电机模型 |
| 2.1.3 水轮机调节系统模型 |
| 2.2 水力发电机系统随机能量模型建立 |
| 2.2.1 切比雪夫多项式 |
| 2.2.2 流量的随机波动 |
| 2.3 数值仿真 |
| 2.3.1 模型验证 |
| 2.3.2 能量损失分布特性研究 |
| 2.3.3 效率特性研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 水轮机调节系统耦联轴系整体建模 |
| 3.1 压力引水系统建模 |
| 3.1.1 压力引水管道模型 |
| 3.1.2 边界条件 |
| 3.2 水轮机调节系统耦合机组轴系暂态建模 |
| 3.2.1 水轮发电机组轴系建模 |
| 3.2.2 水轮机调节系统耦合机组轴系的暂态模型 |
| 3.3 数值仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 甩负荷过渡过程下轴系振动特性研究 |
| 4.1 导叶关闭规律确定 |
| 4.2 轴系振动特性及其影响因素分析 |
| 4.2.1 水力因素 |
| 4.2.2 机械因素 |
| 4.2.3 电磁因素 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 存在不足与今后努力方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）大口径金属硬密封液控蝶阀在中小型水电站中的应用（论文提纲范文）
| 1 工程概况 |
| 2 大口径金属硬密封液控蝶阀对优化电站引水系统方案的作用 |
| 3 大口径液控蝶阀的密封方式选择 |
| 4 减小大口径蝶阀阀板扰流对水轮发电机组稳定运行影响的措施 |
| 4.1 合理确定进水蝶阀与机组间的距离 |
| 4.2 合理设计蝶阀阀板结构 |
| 4.3 防止蝶阀“掉板”或阀板抖动 |
| 5 大口径蝶阀的分体设计 |
| 6 大口径蝶阀管路系统的稳定 |
| 7 优化蝶阀结构设计, 减小外形尺寸 |
| 8 结语 |
四、中小型水电站引水系统设计（论文参考文献）
- [1]拉拉山水电站调压室设置的水力计算研究[D]. 王冠. 沈阳农业大学, 2020(08)
- [2]水轮机调速系统的智能优化控制研究[D]. 曾光明. 江西理工大学, 2020(01)
- [3]磨子水电站三维地应力测量及应力场模拟分析[D]. 邵祎迪. 中国地质大学(北京), 2020(12)
- [4]中小型水电站调压阀布置及控制方法研究[D]. 陈茜. 江苏大学, 2020(02)
- [5]基于MATLAB的水轮发电机组小波动过渡过程仿真研究[D]. 赵晨夕. 华北水利水电大学, 2020(01)
- [6]转桨式水轮机甩负荷转速过渡过程研究[D]. 刘莎莎. 长沙理工大学, 2019(07)
- [7]中小型混流式水轮机增容改造分析[D]. 刘纯虎. 昆明理工大学, 2019(04)
- [8]基于价值工程理论的水电站调压方案比选研究 ——以中益水电站为例[D]. 叶祖欣. 重庆大学, 2019(01)
- [9]水轮机调节系统耦联机组轴系整体模型及其稳定性[D]. 郭冰倩. 西北农林科技大学, 2019(08)
- [10]大口径金属硬密封液控蝶阀在中小型水电站中的应用[J]. 白万军. 甘肃水利水电技术, 2018(10)