| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-23页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第10-12页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第10-11页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-19页 |
| 1.2.1 水电站仿真系统数学模型现状 | 第12-15页 |
| 1.2.2 水轮机仿真模型求解收敛性现状 | 第15页 |
| 1.2.3 水电站过渡过程仿真平台研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.4 水轮机控制及系统稳定性现状 | 第16-18页 |
| 1.2.5 水电站调节品质分析现状 | 第18-19页 |
| 1.3 研究内容及技术路线 | 第19-22页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第19-20页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第20-22页 |
| 1.4 本文创新点 | 第22-23页 |
| 2 内-外特性相结合的水轮机复合数学模型 | 第23-39页 |
| 2.1 概述 | 第23页 |
| 2.2 改进水轮机内特性模型 | 第23-30页 |
| 2.2.1 基于水轮机流量调节方程的单位力矩表达式 | 第24-25页 |
| 2.2.2 基于水轮机能量平衡的单位力矩表达式 | 第25-29页 |
| 2.2.3 改进水轮机内特性模型 | 第29-30页 |
| 2.3 水轮机模型参数辨识 | 第30-33页 |
| 2.4 实例验证 | 第33-37页 |
| 2.4.1 参数辨识过程 | 第34-35页 |
| 2.4.2 辨识结果及误差分析 | 第35-36页 |
| 2.4.3 模型误差对过渡过程计算的影响分析 | 第36-37页 |
| 2.5 本章小结 | 第37-39页 |
| 3 过渡过程中水轮机模型求解及收敛判据 | 第39-53页 |
| 3.1 概述 | 第39页 |
| 3.2 水轮机数学模型求解方法 | 第39-44页 |
| 3.2.1 水轮机数学模型传统求解方法 | 第39-42页 |
| 3.2.2 水轮机数学模型单点迭代求解方法 | 第42-44页 |
| 3.3 单点迭代求解方法的收敛性及收敛判据 | 第44-47页 |
| 3.3.1 迭代收敛判据 | 第44-46页 |
| 3.3.2 收敛判据应用 | 第46-47页 |
| 3.4 算例检验 | 第47-50页 |
| 3.4.1 计算条件 | 第47-48页 |
| 3.4.2 收敛性判据验证 | 第48-49页 |
| 3.4.3 收敛判据应用的优势 | 第49-50页 |
| 3.5 最大允许求解步长的敏感性分析 | 第50-52页 |
| 3.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 4 基于PSCAD的水-机-电耦合仿真软件架构 | 第53-70页 |
| 4.1 概述 | 第53页 |
| 4.2 水力系统初始工况恒定流计算 | 第53-57页 |
| 4.2.1 管网恒定流计算 | 第53-56页 |
| 4.2.2 水电站恒定流计算 | 第56-57页 |
| 4.3 水力系统非恒定流计算 | 第57-63页 |
| 4.3.1 压力管道非恒定流模型 | 第57-59页 |
| 4.3.2 分岔管非恒定流模型 | 第59页 |
| 4.3.3 汇聚管非恒定流模型 | 第59-60页 |
| 4.3.4 调压室非恒定流模型 | 第60页 |
| 4.3.5 水轮机非恒定流模型 | 第60页 |
| 4.3.6 水库非恒定流模型 | 第60-61页 |
| 4.3.7 管道之间内节点模型 | 第61页 |
| 4.3.8 调速器非线性模型 | 第61-63页 |
| 4.4 水力系统程序框架设计 | 第63-68页 |
| 4.4.1 PSCAD计算流程 | 第63-64页 |
| 4.4.2 需要解决的问题及水力系统程序架构 | 第64-66页 |
| 4.4.3 在PSCAD中实现水力系统计算的方法 | 第66-68页 |
| 4.5 PSCAD-HME平台功能特点 | 第68页 |
| 4.6 本章小结 | 第68-70页 |
| 5 抗速度饱和的PID调速器控制方法及应用 | 第70-83页 |
| 5.1 概述 | 第70页 |
| 5.2 负载扰动幅值对稳定性的影响机理 | 第70-73页 |
| 5.3 速度饱和抑制方法 | 第73-75页 |
| 5.4 改进控制策略的应用 | 第75-82页 |
| 5.4.1 混流式机组应用 | 第75-78页 |
| 5.4.2 贯流式机组应用 | 第78-82页 |
| 5.5 本章小结 | 第82-83页 |
| 6 考虑压力管道水流惯性的含调压室电站调节品质分析 | 第83-97页 |
| 6.1 概述 | 第83页 |
| 6.2 含调压室系统方程简化 | 第83-90页 |
| 6.2.1 含调压室系统传递函数 | 第83-85页 |
| 6.2.2 系统方程简化 | 第85-89页 |
| 6.2.3 简化方程验证 | 第89-90页 |
| 6.3 调节品质表达式 | 第90-93页 |
| 6.3.1 最大频率偏差表达式 | 第90页 |
| 6.3.2 调整时间表达式 | 第90-91页 |
| 6.3.3 衰减度表达式 | 第91页 |
| 6.3.4 实例验证 | 第91-93页 |
| 6.4 敏感性分析 | 第93-95页 |
| 6.5 本章小结 | 第95-97页 |
| 7 结论 | 第97-99页 |
| 致谢 | 第99-100页 |
| 参考文献 | 第100-107页 |
| 附录 | 第107页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及专利 | 第107页 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第107页 |