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深入了解AIRCOM程序

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:本文改进了参考文献 [2]的AIRCOM 程序,使之既能反映大幅度过渡过程。又能反映上述系统中大、小幅度过渡过程同时存在的状态过程,做到了这一点,我们就可以说,改进的AIRCOM程序已经具备了解系统运行数值模拟的基本能力。改进的AIRCOM程序称之为AIRSLJO3,以便区别。程序假定以一管三机作为一个单元系统,不考虑电网中其他机组对单元系统影响,以下简要介绍AIRCOM程序的功能和组成。

深入了解AIRCOM程序

首先,参考文献[2]对于一个上游设置气垫调压室的一管三机系统,从强调问题物理基础的重要性和水电站引水系统组成和布置的多样性出发,建立了 “系统状态方程”的理论,并给出了一个既具一般性又具灵活性的小幅度过渡过程的数值求解程序,称之为SMWV程序,其主要优点是求解过程简单,且物理意义明确,非常直观。其次,对机组甩负荷时发生的涌浪过程,导出了气垫调压室结点涌浪和水击的联合计算式,编制了能反映大幅度过渡过程的AIRCOM程序,并给出了一组算例的计算结果,验证了程序的正确性。

SMWV能够反映机组运行是由正常的水电站操作或负荷扰动所引起的轻微的波动过程,即所谓的小幅度过渡过程。

参考文献[2]提供的AIRCOM程序能够反映一管三机系统中n台机组弃荷 (n≤3)或增荷时所发生的大幅度过渡过程。能给出最高的涌浪、气压和水击压力的过渡过程和机组转速变化的过程。

在一个一管三机的系统中,还可能在正常运行时,仅关闭某一台或某两台机组,就会对相邻运行机组引起扰动,这时系统中既存在大幅度过渡过程,也存在小幅度过渡过程。本文改进了参考文献 [2]的AIRCOM 程序,使之既能反映大幅度过渡过程。又能反映上述系统中大、小幅度过渡过程同时存在的状态过程,做到了这一点,我们就可以说,改进的AIRCOM程序已经具备了解系统运行数值模拟的基本能力。这样,当设计一个气垫调压室时,我们就可以按照设计的气室体积和气垫体积以及电站的布置尺寸,来预估未来各种状态下发生的水力参数及机电参数的变化过程,在气垫调压室投入运行以后,我们还可以使这些水力参数和机电参数在关键时刻的监测值来和预估值进行比较,并以此作为判断系统是否安全稳定运行的依据之一。

改进的AIRCOM程序称之为AIRSLJO3,以便区别。为简明设计,本文可以认为它们是同一个程序,只有功能上的差别。程序假定以一管三机作为一个单元系统,不考虑电网中其他机组对单元系统影响,以下简要介绍AIRCOM程序的功能和组成。

程序以图1所示的一管三机编号,对于其他不同的厂房枢纽布置,可用本程序作为基础进行改编,程序是以QB语言编写的,具有易读易修改的特点,有众多的调试语句,对修改的正确与否,便于考察。程序所需要的软、硬件支持系统非常简单,几乎任何机器都可以使用。

程序可以模拟MS台甩弃荷的水轮机,OPMS台正常运行的水轮机,N台阀门,但是MS+OPMS+N的总和必须是3,可以模拟的调速器为理想调速器。此即可模拟机、阀的不同组合和各种工况:正常运行的小波过程,甩弃负荷的大波过程,一台或两台机组甩弃负荷时,相邻运行机组的波动过程,甩弃多少负荷,甩弃负荷时的开度规律,正常运行时系统所受到的扰动规律等问题均可以无困难地得到反映。程序可以输出各计算结点的水力学参数Q、H,也能输出水轮机导叶上、下游结点的水头,还可以输出调压室的各项水力学参数及气压与气室高度。程序还可以输出各机组的机电参数:转速、开度、出力。程序框架简要介绍如下:

(1)输入要求的已知资料,把数据文件保存在1号文件中。

(2)把1号文件的原始数据读入主程序块。(www.xing528.com)

(3)把读入的原始数据打印在屏幕上以便检查核对。

(4)计算初始恒定流状态下各结点的水头H0流量Q0,作为非恒定流计算的初值。

图1 上游气垫调压室一管三机的典型布置示意图

f—管段的断面积

(5)水击和气垫调压室的联合计算,这是程序的核心,含有两个循环,内循环是对所有的结点循环,简称Ⅰ循环;外循环是对所有的时段循环,简称T循环,两个循环的框图见图2。

(6)把记录到的成果写入屏幕 (供调试修改用)和2号文件,供输出分析之用。

(7)以联合计算结果为初值,单独计算气垫调压室和较长时间的涌浪过程并把计算结果写入3号文件输出。

初设阶段,可以跳过水击和调压室的联合计算,直接进行调压室涌浪的独立计算。

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