Page 83 - 2021年第52卷第10期

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图 17 三台机甩 100%负荷小机组（1）过渡过程计算
化过程的形态，影响到接力器活塞运动形态。当小机组导叶接力器关至 25%时出现迅速开启，此后
大约在 30 s 时段内，导叶开度维持在 25%以上，这是在多目标（三台机组）、多变量（转速，导叶、轮
叶、调压阀开度及蜗壳水压）自动调节过渡过程中的自反馈形成的，导致长引水管道分叉点处的压力
反过来影响到转速和接力器自动调节过渡过程形态的现象。

4 结论

（1）渠首电站水轮机在取消调压井后，下达机组自动开机指令后，转速（机组频率）平稳上升，自
动调节到额定频率；在此运行状态下，调压阀不动作；不论是大机组，还是小机组均可满足同期并
网的要求。（2）实现“以阀代井”后，频率给定空载扰动自动调节过程稳定正常，通过调整缓冲器参数
便于寻求最优运行参数。（3）无论小机组还是大机组当负荷由 50%增加到 60%时，水轮机调节系统稳
定满足电站运行要求。（4）当机组甩负荷时调压阀快速开启，水轮机调节系统稳定自动调节至空载开
度，当调压阀关闭后余额 20 s 过渡过程正常、稳定；可以看到此时的调节时间几乎和高达 27 s 的 T
w
无关。（5）由于该工程主洞长约 800 m，电站叉管仅约 60 m，实现“以阀代井”后，三台机同时甩负荷
时机组不分大小机组蜗壳压力形态与分叉点压力上升形态十分相似；机组蜗壳压力上升值略高于分
叉点压力上升值，但小机组接力器与大机组接力器运动形态差别较大，这是在多目标（三台机组）、
多变量（转速，导叶、轮叶、调压阀开度及蜗壳水压）自动调节过渡过程中的自反馈形成的。总之，
在给定 T = 27 s 的长引水管道条件下，实现“以阀代井”后转桨式及定桨式水轮机调节系统在机组启
w
动、空载扰动、增（减）负荷、甩负荷等水轮机自动调节过渡过程中系统稳定，可满足电站安全、稳
定运行的要求。

参 考 文 献：

［ 1 ］ 中水东北勘测设计研究有限责任公司 . 水利水电工程调压室设计规范：SL 655-2014［S］. 北京: 中国水利
水电出版社，2014 .
［ 2 ］ 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 . 水电站调压室设计规范：NB/T 35021-2014［S］. 北京：中国

电力出版社，2015 .
［ 3 ］ 全国水轮机标准化技术委员会 . 水轮机调速系统试验：GB/T 9652.2-2019［S］. 北京：中国标准出版社，
2019 .
［ 4 ］ 郭文成，杨建东，王明疆 . 基于 Hopf 分岔的变顶高尾水洞水电站水轮机调节系统稳定性研究［J］. 水利学
报，2016，47（2）：189-199 .
［ 5 ］ 刘冬，张辉，任刚，等 . 特征线法及其变体在水轮机及引水系统非线性建模中的对比研究［J］. 水利学报，

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