CN108416100A - 基于改进suter变换的插值模型 - Google Patents

基于改进suter变换的插值模型 Download PDF

Info

Publication number
CN108416100A
CN108416100A CN201810108844.6A CN201810108844A CN108416100A CN 108416100 A CN108416100 A CN 108416100A CN 201810108844 A CN201810108844 A CN 201810108844A CN 108416100 A CN108416100 A CN 108416100A
Authority
CN
China
Prior art keywords
suter
transformation
pump turbine
curve
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810108844.6A
Other languages
English (en)
Inventor
徐在德
李升健
潘建兵
曹蓓
刘洋
邓才波
刘蓓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201810108844.6A priority Critical patent/CN108416100A/zh
Publication of CN108416100A publication Critical patent/CN108416100A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/17—Mechanical parametric or variational design

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于改进SUTER变换的插值模型，采用改进的SUTER变换对水泵水轮机全特性曲线进行处理，经改进SUTER变换后的水泵水轮机全特性曲线消除了全曲线中反“S”特性和驼峰特性，曲线分布均匀，且无插值多值性问题，为仿真计算中的水泵水轮机机械转矩和流量的获取提供便利，增加了计算的精度。

Description

基于改进SUTER变换的插值模型
技术领域
本发明属于电力领域，具体涉及一种基于改进SUTER变换的插值模型，用于处理水泵水轮机组全特性曲线。
背景技术
抽水蓄能电站因工况变换频繁，要频繁利用可逆式水泵水轮机的全特性曲线求解当前机组的瞬变参数。水泵水轮机全特性曲线是以导叶开度α为参变量，建立水泵水轮机的流量特性曲线Q11～N11和转矩特性曲线M11～N11。
式中，Q11是单位流量，M11是单位转矩，n11是单位转速。
根据水泵水轮机运行工况的不同，全特性曲线可以分为5个区域，分别是水泵工况区、水泵制动工况区、水轮机工况区、水轮机工况制动区和反水泵工况区。其流量特性曲线和力矩特性曲线，分别如图1、图2所示，水泵水轮机组全特性曲线在水轮机制动区、反水泵区和水轮机制动均出现了开度线交叉、聚集的现象。若对全特性曲线直接利用N11和Q11值进行插值计算，将会带来较大的插值误差，并且由于多值性的存在，甚至可能导致插值和迭代计算无法进行。
发明内容
为了解决上述水泵水轮机组全特性曲线的处理问题，本发明提供了一种基于改进SUTER变换的插值模型，采用改进的SUTER变换对水泵水轮机全特性曲线进行处理。
本发明是通过下述技术方案来实现的。
SUTER变换将可逆式机组在四象限内的全特性曲线转换成两条周期性变化的曲线，物理概念清晰、计算工作量小并且对全特性曲线的多值性处理较好。SUTER数值变换公式如下：
式中，a、q、h、m分别为转速、流量、水头和转矩的相对值；x为相对流量角。
SUTER变换虽然将全特性曲线两侧拉平，消除了“S”特性给插值计算带来的困难，但仍存在以下缺陷：(1)不同的等开度线分布极不均匀，在大开度时曲线聚集，小开度时曲线则非常稀疏并且陡峭；(2)变换后的全特性曲线在水泵工况区和反水泵工况区(曲线的两头)仍然存在交叉、聚集的现象，插值计算时较小的舍入误差会引发较大的工况变化，从而影响计算结果的精度。(3)零开度线的SUTER变换无法描述和N11＝0且Q11＝0情况无法处理的问题。
针对SUTER变换的上述缺点，本发明以公式(2)为基础，一种基于改进SUTER变换的插值模型，采用改进的SUTER变换对水泵水轮机全特性曲线进行处理，公式如下：
式中，Q11是单位流量，Q11r是流量的基准值，M11是单位转矩，M11r是转矩的基准值,
N11是单位转速，N11r是转速的基准值，a为转速的相对值,q流量的相对值,h为水头的相对值、m转矩的相对值；x为相对流量角，Cy、Ch、k1、ks为误差修正系数，k1＞|M11max|/M11r，k2＝0.5～1.2，Cy＝0.1～0.3，Ch＝0.4～0.6。
本发明的技术效果：经改进SUTER变换后的水泵水轮机全特性曲线消除了全曲线中反“S”特性和驼峰特性，曲线分布均匀，且无插值多值性问题，为仿真计算中的水泵水轮机机械转矩和流量的获取提供便利，增加了计算的精度。
附图说明
图1是改进前的水泵水轮机组的流量特性曲线。
图2是改进前的水泵水轮机组的力矩特性曲线。
图3是改进后的水泵水轮机组的流量特性曲线。
图4是本发明改进后的水泵水轮机组的力矩特性曲线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细说明。
针对SUTER变换的上述缺点，本发明以公式(2)为基础，采用改进的Suter变换对水泵水轮机全特性曲线进行处理，公式如下：
式中，式中，Q11是单位流量，Q11r是流量的基准值，M11是单位转矩，M11r是转矩的基准值,
N11是单位转速，N11r是转速的基准值，a为转速的相对值,q流量的相对值,h为水头的相对值、m转矩的相对值；x为相对流量角，Cy、Ch、k1、ks为误差修正系数，k1＞|M11max|/M11r，k2＝0.5～1.2，Cy＝0.1～0.3，Ch＝0.4～0.6。根据改进SUTER变换法得到的WH(x,y)和WB(x,y)，曲线如图3、图4所示，其中参数k1＝10，k2＝0.9，Cy＝0.2，Ch＝0.5。
经改进SUTER变换后的水泵水轮机全特性曲线消除了全曲线中反“S”特性和驼峰特性，曲线分布均匀，且无插值多值性问题，为仿真计算中的水泵水轮机机械转矩和流量的获取提供便利，增加了计算的精度。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于改进SUTER变换的插值模型，其特征是：采用改进的SUTER变换对水泵水轮机全特性曲线进行处理，公式如下：
式中，式中，Q11是单位流量，Q11r是流量的基准值，M11是单位转矩，M11r是转矩的基准值,a为转速的相对值,q流量的相对值,h为水头的相对值、m转矩的相对值；x为相对流量角，Cy、Ch、k1、ks为误差修正系数，k1＞|M11max|/M11r，k2＝0.5～1.2，Cy＝0.1～0.3，Ch＝0.4～0.6。
CN201810108844.6A 2018-02-05 2018-02-05 基于改进suter变换的插值模型 Pending CN108416100A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810108844.6A CN108416100A (zh) 2018-02-05 2018-02-05 基于改进suter变换的插值模型

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810108844.6A CN108416100A (zh) 2018-02-05 2018-02-05 基于改进suter变换的插值模型

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108416100A true CN108416100A (zh) 2018-08-17

Family

ID=63126767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810108844.6A Pending CN108416100A (zh) 2018-02-05 2018-02-05 基于改进suter变换的插值模型

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108416100A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113987802A (zh) * 2021-10-28 2022-01-28 华中科技大学 一种水泵水轮机特性系数的计算方法及系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080260519A1 (en) * 2007-04-19 2008-10-23 Pratt & Whitney Canada Corp. Surge detection in a gas turbine engine
CN103593508A (zh) * 2013-10-23 2014-02-19 广东电网公司电力科学研究院 大型抽水蓄能电站通用仿真平台
CN103870709A (zh) * 2014-03-31 2014-06-18 武汉大学 一种水泵水轮机全特性曲线的构造方法
CN105956350A (zh) * 2016-07-05 2016-09-21 华中科技大学 一种抽水蓄能机组过水系统的建模方法
CN106014849A (zh) * 2016-07-05 2016-10-12 华中科技大学 抽水蓄能机组调速系统的快速非线性模糊预测控制方法
CN106096186A (zh) * 2016-06-27 2016-11-09 中国农业大学 一种获取水泵Suter曲线的三维内特性法
CN107191308A (zh) * 2017-07-25 2017-09-22 中国水利水电科学研究院 一种混流式水泵水轮机全特性曲线的预测方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080260519A1 (en) * 2007-04-19 2008-10-23 Pratt & Whitney Canada Corp. Surge detection in a gas turbine engine
CN103593508A (zh) * 2013-10-23 2014-02-19 广东电网公司电力科学研究院 大型抽水蓄能电站通用仿真平台
CN103870709A (zh) * 2014-03-31 2014-06-18 武汉大学 一种水泵水轮机全特性曲线的构造方法
CN106096186A (zh) * 2016-06-27 2016-11-09 中国农业大学 一种获取水泵Suter曲线的三维内特性法
CN105956350A (zh) * 2016-07-05 2016-09-21 华中科技大学 一种抽水蓄能机组过水系统的建模方法
CN106014849A (zh) * 2016-07-05 2016-10-12 华中科技大学 抽水蓄能机组调速系统的快速非线性模糊预测控制方法
CN107191308A (zh) * 2017-07-25 2017-09-22 中国水利水电科学研究院 一种混流式水泵水轮机全特性曲线的预测方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘志淼 等: "水泵水轮机全特性的改进Suter变换方法", 《中国农村水利水电》 *
毛翼丰: "抽水蓄能机组的非线性广义预测控制研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *
赵威: "抽水蓄能机组调速系统精细化建模与控制优化", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113987802A (zh) * 2021-10-28 2022-01-28 华中科技大学 一种水泵水轮机特性系数的计算方法及系统
CN113987802B (zh) * 2021-10-28 2023-04-11 华中科技大学 一种水泵水轮机特性系数的计算方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104454631B (zh) 一种带有不对称sx型叶片的低扬程大流量可逆贯流泵
CN107191308B (zh) 一种混流式水泵水轮机全特性曲线的预测方法
CN105626574B (zh) 一种高扬程轴流泵叶轮水力设计方法
CN103291653A (zh) 一种低比转数叶轮及其叶片设计方法
CN104563217B (zh) 无压力传感器恒压供水控制方法
CN110516321B (zh) 一种变速水轮机转轮选型计算方法
CN109101770B (zh) 立轴水斗式水轮机额定比转速计算方法
CN105574288A (zh) 高性能大流量泵站进水流道三维形体过流面设计方法
Zheng et al. Improved Suter-transformation for complete characteristic curves of pump-turbine
CN106382253A (zh) 流量系数0.02管线压缩机模型级及叶轮设计方法
CN105689407B (zh) 一种提高厚规格带钢超快冷后温度控制精度的方法
CN108416100A (zh) 基于改进suter变换的插值模型
CN107329940A (zh) 立轴混流式水轮机电站空化系数计算方法
CN106777525A (zh) 考虑设计叶尖速比风轮静、动态影响的风力机气动设计方法
CN104989653B (zh) 基于叶轮名义平均流速的低扬程泵装置水泵选型方法
CN108416527B (zh) 立轴轴流转桨式水轮机电站空化系数计算方法
CN114513004A (zh) 基于改进k-means算法新能源场站等值方法及应用
CN104675713B (zh) 一种基于数据样本的离心泵无过载设计方法
CN110704982B (zh) 卧轴单转轮双喷嘴水斗式水轮机额定比转速计算方法
CN113623126A (zh) 一种基于模糊控制的直驱永磁水力发电系统控制方法、系统、终端及可读存储介质
CN105653812A (zh) 导叶动态关闭曲线优化方法
CN112214850A (zh) 一种双向全贯流式转轮叶片几何形状的参数化控制方法
Liu et al. Potential risks in balancing flexibility and investment of pumped storage plants: Hydraulic disturbances during transient processes in parallel operation of fixed-speed and variable-speed units sharing a diversion tunnel
CN112019108A (zh) 一种基于谐波注入的永磁同步发电机转矩脉动抑制方法
CN113642133B (zh) 水斗式水轮机转轮内宽计算方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180817