基于Simulink的水轮机调节系统中水轮机模型仿真研究

水电站系统的稳定、高效运行,离不开调节系统的控制。水电站系统无论是生产安全性还是生产效益均受到调节系统动态品质的影响。水轮机调节系统模型的仿真有助于了解水电机组在运行过程中受到负荷扰动后,水轮机调节系统的调节过程。因此,水轮机调节系统模型的仿真引起了人们更多的关注。本文在分析水轮机调节系统原理的基础上,采用模块化建模的方法,初步划分水轮机调节系统为四个子系统,即调速器、引水系统、发电机、水轮机,推导建立了各子系统的不同数学模型,并分析总结了各模型的优缺点及适用条件。因此,对其各模型的数学模型的选择也应根据研究项目的目的和需求优中选优。本文基于现有的水轮机模型提出了一种考虑到效率对水轮机影响的改进水轮机模型,并结合调速器模型、压力引水系统模型以及发电机模型在Matlab/Simulink软件环境下建立水轮机调节系统进行仿真试验。根据仿真系统模型,采用空载频率扰动试验和负荷扰动试验等对改进水轮机模型进行仿真试验。通过选取不同的参数值,定性分析了调节对象参数和调速器参数对系统动态响应特性的影响。改进水轮机模型有待于进一步研究和改进。