定 价:59 元
丛书名:储能科学与工程专业“十四五”高等教育系列教材
- 作者:孙尔军,蔡卫江,常玉红
- 出版时间:2025/10/1
- ISBN:9787030808189
- 出 版 社:科学出版社
适用读者:可作为高等学校储能科学与工程、能源与动力工程、电气工程及其自动化专业,以及相关专业的教材,各抽水蓄能电站的运行人员、维护人员、管理人员、设计人员和设备供应商
- 中图法分类:TV743
- 页码:174
- 纸张:
- 版次:1
- 开本:16
- 字数:280(单位:千字)
本书介绍了当前国内主流的、成熟的抽水蓄能电站控制流程、试验等,重点分析了机组控制与调节系统 (调速器) 的原理和方法、系统组成及结构、系统建模与仿真,同时阐述了电站控制与调节系统的调试、机组过渡过程等,并探讨了可变速抽水蓄能调速系统、智能抽水蓄能电站技术、调速系统状态监测及故障诊断等新技术发展和应用趋势,最后通过工程实例对抽水蓄能电站机组控制与调节系统进行了全面论述。本书将理论与实践相结合,内容全面、通俗易懂、指导性强。
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1995-07 至 1999-09, 兰州大学, 材料物理, 学士
1999-09 至 2001-09 兰州大学, 材料物理,硕士主要从事水电厂自动化、流体机械及工程等领域的研究工作。
目录
第1章 抽水蓄能电站机组控制与调节概述 1
1.1 抽水蓄能基本原理 1
1.2 水轮机调速器的控制策略和结构 2
1.2.1 PI调节 2
1.2.2 PID调节 3
1.2.3 状态反馈 3
1.2.4 变调节参数控制和自校正控制 4
1.3 调速器装置的分类和发展 4
1.3.1 调速器基本分类 4
1.3.2 调速器发展历史 5
1.3.3 调速器发展趋势 7
思考题 9
第2章 抽水蓄能电站机组控制与调节原理和方法 10
2.1 机组调节系统基本原理 10
2.1.1 水力发电控制与水轮机调速系统 10
2.1.2 水轮机调节动作原理 12
2.1.3 水轮机调节系统的基本结构 15
2.2 调节系统的静态特性 16
2.2.1 系统静态特性 17
2.2.2 调速器静态特性 17
2.2.3 调节系统与调速器静态特性关系 18
2.2.4 静态特性表征参量 20
2.3 调节系统的动态特性 23
2.3.1 水轮机控制系统动态特性 24
2.3.2 水轮机调速器动态特性 26
2.4 机组调节系统基本控制 30
2.4.1 调速器工况和模式 30
2.4.2 调速器典型控制模式 31
2.4.3 调速器一次调频 34
2.5 机组调节系统基本性能指标 36
2.5.1 过渡过程品质指标 36
2.5.2 标准中部分对动态特性的规定 37
2.5.3 标准中部分对静态特性的规定 40
2.6 机组调节系统典型工况及控制流程 41
2.6.1 发电工况 43
2.6.2 抽水工况 45
2.7 机组调节系统基本调节策略和方法 46
2.7.1 开机调节 46
2.7.2 发电调节 50
2.7.3 抽水调节 53
思考题 54
第3章 抽水蓄能电站机组控制与调节系统组成及结构 55
3.1 电气控制系统结构 55
3.1.1 电气控制单元 55
3.1.2 反馈测量单元 59
3.1.3 输出控制单元 61
3.2 机械液压控制系统结构 63
3.2.1 主配压阀 63
3.2.2 事故配压阀 67
3.2.3 分段关闭阀 70
3.3 液压蓄能系统结构 74
思考题 81
第4章 抽水蓄能电站机组建模与仿真 82
4.1 调速器数学模型 82
4.1.1 微机调速器数学模型 82
4.1.2 执行机构数学模型 82
4.1.3 引水系统数学模型 83
4.2 水泵水轮机数学模型 85
4.2.1 基于全特性的模型 85
4.2.2 IEEE模型 87
4.2.3 简化模型 88
4.3 发电机模型 88
4.3.1 三阶发电机模型 88
4.3.2 一阶发电机模型 91
4.4 励磁控制单元 91
4.5 抽水蓄能电站机组整体系统模型 92
思考题 95
第5章 控制与调节系统试验 96
5.1 静态试验 96
5.1.1 主配压阀零位调整 96
5.1.2 导叶接力器全开全关及分段关闭调整 97
5.1.3 导叶阶跃试验 98
5.1.4 静态特性试验 99
5.2 动态试验 101
5.2.1 空载频率阶跃试验 101
5.2.2 功率阶跃扰动试验 102
5.2.3 甩负荷试验 103
5.2.4 一次调频试验 105
5.2.5 参数辨识试验 107
5.2.6 SFC启动及背靠背启动 112
5.2.7 抽水调相及抽水工况试验 113
5.2.8 水泵断电事故停机试验 114
思考题 114
第6章 控制与调节系统新型控制方法应用 115
6.1 可变速抽水蓄能电站机组的控制与调节 115
6.1.1 原理简述 115
6.1.2 变速抽水蓄能电站机组运行控制策略 116
6.1.3 发电工况下的控制策略 117
6.1.4 水泵工况下的控制策略 119
6.2 智能抽水蓄能电站调速系统 119
6.2.1 发展现状 120
6.2.2 总体要求 120
6.2.3 设计方案 121
6.2.4 调速系统功能 122
6.3 调速系统状态监测及故障诊断 123
6.3.1 总体结构 123
6.3.2 特征指标计算及性能分析 124
6.3.3 实时监测画面 126
思考题 128
第7章 抽水蓄能电站机组过渡过程 129
7.1 过渡过程的计算理论 130
7.1.1 水击现象及其传播速度 130
7.1.2 直接水击与间接水击 132
7.2 水击压力计算 135
7.2.1 直接水击压力计算 135
7.2.2 间接水击压力计算 135
7.2.3 调节保证计算中的水击计算 137
7.3 转速上升计算 139
7.3.1 转速上升公式推导 139
7.3.2 转速上升公式参数确定 140
7.3.3 推荐公式 143
7.4 调节保证计算步骤与实例 145
7.4.1 调节保证计算步骤 145
7.4.2 调节保证计算实例 145
7.5 抽蓄机组的水力过渡过程 148
7.5.1 机组关闭规律特殊性 149
7.5.2 特殊计算工况考虑 150
7.5.3 小波动调节过程复杂 150
7.5.4 压力脉动及尾水管最小压力计算成果的设计取值 151
7.5.5 注意事项 152
思考题 152
第8章 抽水蓄能电站机组调速系统实例 153
8.1 某抽水蓄能电站调速器控制与调节系统组成 153
8.1.1 某抽水蓄能电站电气控制系统 153
8.1.2 某抽水蓄能电站机械液压控制系统 156
8.2 某抽水蓄能电站调速器控制与调节系统原理 158
8.2.1 电气控制调节系统原理 158
8.2.2 液压控制调节系统原理 159
8.3 某抽水蓄能电站调速器控制与调节系统试验 163
8.3.1 自动开停机试验 163
8.3.2 并网发电工况试验 164
8.3.3 水泵工况试验 168
8.3.4 试验结论 172
思考题参考答案 172
参考文献 173