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文档简介
[3]。即当水轮机的负荷发生变化或机组在运行过程中出现故障时，导致导叶开度突然增大或减小，这时进入水轮机的流量和流速都会迅速改变，因为水电站本身拥有的水头和引水隧道关系使得水体具有了的较大惯性以及水体本身的可压缩性，使得压力管道、蜗壳及尾水管中的压力也随之变化，这是一种交替升降的变化，体现为调压室内部的水位波动变化。水轮机流量和力矩方程反击式水轮机的力矩方程和流量方程分别为：(2-12)(2-13)取偏差相对值，，，，带入替换，为导叶开度，为机组转速，将上式两项展开成台劳级数并略去二次项以上可得：对以上二项除以并作拉式变换可得：(2-14)(2-15)、、——水轮机力矩传递系数；、、——水轮机流量传递系数；对于理想水轮机各系数取值为，，，，，。机组转动方程(2-16)——发电机组的转动惯量（）——发电机组的转动角速度（）——发电机组的主动力矩、阻力矩的增量（）令，，,，将(2-16)内参数转化成偏差相对值后可得到：(2-17)机组惯性时间常数——，这个参数代表了水轮机从停止加速到额定转速所需要的时间，通常情况下越大，整个系统抗扰动能力越强、对（2-17）进行拉式变换可得：(2-18)（3）发电机负载方程水轮机的负载力矩由两个部分组成，第一部分是不随转速变化改变的负载力矩，另一部分是由转速变化产生的负载阻力矩。这里同理取偏差相对值，，，代入(2-17)就可以得到发电机负载的动态方程为：(2-19)其中分别为水轮机转速、水轮机导叶开度、水轮机动力矩和水轮机阻力矩。负荷自调节系数——对(2-19)进行拉式变换我们就能得到发电机负载方程：(2-20)1.3调速器方程为简化模型以及之后的仿真计算，调速器方程采用理想PI型调速器，当水电站进行电网系统调频任务时以无差运行，即时，调速器方程为：(2-21)——调速器缓冲时间常数——调速器暂态转差率对式(2-21)进行Laplace变换可得调速器的传递函数：(2-22)1.4水力-调速系统的综合传递函数结合式（2-11）、（2-14）、（2-15）、（2-20）、（2-22）我们可以得到单机电网发生小扰动情况时的水力—机械调节系统传递方框图，如图2-2：图2-2水力-机械系统综合传递方框图因为上图中得出传递函数过于复杂，再对图2-2进行化简得图2-3。图2-3水力-机械系统综合传递方框图从图2-3中我们可以得到该系统的综合传递函数为：(2-23)展开上式之后令分母为0，得到描述水力-调节系统动态特性的4阶线性常微分方程：(2-24)式中各系数分
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