图4.15～图4.17分别列出了非空化工况、NPSHa=2.0m和NPSHa=1.8m的条件下，蜗壳内监测点V1～V13的压力脉动时域及频域图。蜗壳内压力脉动幅值最大处与非空化时一致，仍是蜗舌端部V2点在叶片通过频率fBPF处压力脉动幅值最大。表4.2蜗壳内压力脉动的最大幅值续表离心泵蜗壳内流动状况最复杂的部位是蜗舌附近。......
2025-09-29
水泵工况下的优化抽水过程
【摘要】：,imax；时间步长为Δt；实际运行中可逆式水泵水轮机在水泵工况下的出力为Pptpai。2)功率:根据当前扬程Hp0,查可逆式水泵水轮机的水泵工况运转综合特性曲线,得到抽水所需功率为Pptp0。可逆式水泵水轮机在水泵工况下抽水过程的仿真模块如图3-12所示。由此可绘制抽水蓄能机组在水泵工况下的扬程变化曲线、功率变化曲线。
图3-11 可逆式水泵水轮机在水轮机工况下发电过程的仿真过程
当风—光—抽蓄复合发电系统的净负荷Ppl＜0时(用符号Ppld表示,即Ppld=-Ppl),即表明风力发电和太阳能发电之和多于负荷,此时,将多余电能转换为水能蓄起来,控制抽水蓄能机组运行在水泵工况进行抽水,抽水蓄能机组水泵工况的输入功率Pptp与复合发电系统的净负荷Ppld(在可逆式水泵水轮机的水泵工况的讨论中只取Ppl的数值,忽略其负号,并将其称为复合发电系统的多余电能)有关。
1.参数设置
水库的特征水位和库容及水力损失同水轮机工况。设抽水过程的参数:上、下水库的水位分别为Vupi和Vdpi,扬程为Hpi,流量为Qpi,水量为Wpi,功率为Pptpi,效率为ηpi,其中,i=0,1,2,…,imax；时间步长为Δt；实际运行中可逆式水泵水轮机在水泵工况下的出力为Pptpai。
2.初始条件和约束条件
初始条件为:上下水库的初始水位分别为Zup0和Zdp0,对应的库容分别为Vup0和Vdp0。
约束条件为:水库水位Zmin≤Zi≤Zmax。
3.抽水过程
分三种情况讨论:
第一种情况,Ppld=Pptp,则可逆式水泵水轮机在水泵工况下运行的功率为Pptp,正好可以将复合发电系统的多余电能全部转换为水能；
第二种情况,Ppld＞Pptp,则可逆式水泵水轮机在水泵工况下运行的功率为Pptp,满足抽水条件之后仍有多余电能(Ppld-Pptp),将此部分多余电能用蓄电池蓄起来；
第三种情况,Ppld＜Pptp,则可逆式水泵水轮机不运行,多余电能Ppld给蓄电池充电蓄能。
抽水具体过程:
(1)t0时刻:
1)扬程:Hp0=Zup0-Zdp0+Δhp0。(https://www.chuimin.cn)
2)功率:根据当前扬程Hp0,查可逆式水泵水轮机的水泵工况运转综合特性曲线,得到抽水所需功率为Pptp0。
当Ppld0＞Pptp0时,Pptpa0=Pptp0；
当Ppld0=Pptp0时,Pptpa0=Pptp0；
当Ppld0＜Pptp0时,Pptpa0=0。
3)效率:当Ppld0≥Pptp0时,根据扬程Hp0,查可逆式水泵水轮机的水泵工况特性曲线图2-10,可得效率ηptp0,则ηp0=ηptp0。
4)流量:当Ppld0≥Pptp0时,根据公式Qptp0=
,求得流量Qptp0,则Qp0=Qptp0。
5)水量:Wp0=Qp0Δt。
(2)1个时间步长Δt后,即t1时刻:
1)水量:上水库水量:Vup1=Vup0-Wp0；下水库水量:Vdp1=Vdp0+Wp0。
2)水位:利用水库水位—库容曲线,根据上下水库的水量,可查到上下水库的水位分别为Zup1和Zdp1。
3)扬程:Hp1=Zup1-Zdp1+Δhp1。
重复t0时刻的过程,可得到t1时刻的功率Pptpa1、效率ηp1、流量Qp1、水量Wp1。
(3)重复上述过程,可得到任意时刻的水头Hpi、流量Qpi、功率Pptpai。
由此可绘制抽水蓄能机组在水泵工况下的扬程变化曲线、功率变化曲线。
(4)仿真模块。可逆式水泵水轮机在水泵工况下抽水过程的仿真模块如图3-12所示。
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2025-09-29
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