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抽水蓄能电站水泵水轮机工作参数的选择研究

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第一章绪论

1.1研究的目的及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文的主要内容及方法

第二章抽水蓄能电站的原理及作用

2.1概述

2.2抽水蓄能电站的工作原理

2.3抽水蓄能电站在电力系统中的作用

2.3.1抽水蓄能机组对改善电网运行的作用

2.3.2抽水蓄能机组在能源利用上的作用

2.3.3抽水蓄能机组在提高水电效益方面的作用

第三章水泵水轮机的工作特性和选型

3.1水力机械的可逆性

3.2水泵水轮机工作原理及流速三角形

3.3水泵水轮机的工作参数及其特性

3.3.1转轮直径

3.3.2转速特性

3.3.3水头特性

3.3.4流量和功率特性

3.3.5单位转速和单位流量

3.3.6比转速

3.4水泵水轮机的选型

3.4.1两种工况性能参数的选择和配合

3.4.2按最优经济运行效益进行机型比较

3.4.3抽水蓄能电站的厂区布置对机型的影响

3.4.4水泵水轮机的机型选择

第四章水泵水轮机参数选择的计算公式及其应用

4.1已有经验公式介绍

4.2基于MATALAB的参数选择计算公式

4.2.1 MATALAB简介

4.2.2水泵工况比转速与扬程的关系

4.2.3水轮机工况比转速与水头关系

4.2.4水泵水轮机的吸出高度与比转速的关系

4.3各计算公式在实际电站中的应用比较

4.3.1西龙池抽水蓄能电站

4.3.2桐柏抽水蓄能电站

4.4各计算公式的归纳及总结

第五章结论与建议

5.1结论

5.2建议

参考文献

附表

附录一

附录二

附录三

致谢

作者简介

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摘要

水泵水轮机参数的合理选择,对抽水蓄能电站投资效益和安全高效运行具有决定性意义,而比转速的选择是水泵水轮机参数选择的前提条件。在初步选定水泵水轮机的比转速参数时,比转速与水头的关系是解决水泵水轮机比转速选择问题的基础,也是水泵水轮机其他主要性能参数选择的前提。本文统计了国内外42座已建成的中高水头单级混流可逆式抽水蓄能电站的有关资料,对水泵工况设计扬程与比转速、水轮机工况额定水头与比转速、机组吸出高度与水泵工况的比转速分别进行统计回归和分析计算,取得了以下研究成果:  1.在数据统计的基础上,对水泵水轮机在水泵工况下比转速与扬程的数据进行整理,利用Matalab软件首先对数据进行光滑处理,然后再利用其曲线拟合功能,按四种数学模型进行适配分析,并按不同的误差分析方法进行了处理,得出了参数之间的关系曲线。根据拟合特征系数sse(Thesumofsquaresduetoerror)→0,R-square(squareofthecorrelation)→1,RMSE(Rootmeansquarederror)→0较优的原则分析比较后,得出供参数选择应用的数学关系式。  2.对水泵水轮机在水轮机工况下比转速与水头的数据进行整理,利用上述方法和原则,通过对五种数学模型的应用比较,得出较优的数学关系式。  3.对水泵水轮机的吸出高度与比转速的数据进行整理,利用上述方法和原则,通过对三种数学模型的应用比较,得出其数学关系式。  4.利用两个工程实例:西龙池、桐柏两座抽水蓄能电站水泵水轮机的参数选择,对所拟合出的水泵水轮机水泵工况比转速与扬程、水轮机工况比转速与水头、吸出高度与比转速的数学公式进行了验证计算,并与以往的经验公式进行了误差分析比较,得出较满意的结论。

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