張 建，王倫其，文樹潔，凡家異，陳太平

（東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司，四川省德陽市 618000）

0 引言

機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)是檢驗(yàn)主機(jī)和調(diào)速器、勵(lì)磁裝置、繼電保護(hù)及管路等的設(shè)計(jì)、制造和安裝質(zhì)量最重要的試驗(yàn)項(xiàng)目之一。根據(jù)甩負(fù)荷時(shí)所測機(jī)組轉(zhuǎn)速上升率、蝸殼進(jìn)口壓力、尾水管進(jìn)口壓力等參數(shù)值，檢查是否滿足調(diào)節(jié)保證計(jì)算要求，檢驗(yàn)導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律的正確性，進(jìn)而確保水電站安全穩(wěn)定運(yùn)行[1，2]。因此，過渡過程計(jì)算初選的導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律是機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)的基礎(chǔ)，通過實(shí)測數(shù)據(jù)和仿真計(jì)算進(jìn)行對比分析，確認(rèn)該關(guān)閉規(guī)律是否能夠滿足調(diào)節(jié)保證要求。對于抽水蓄能電站還需對實(shí)測數(shù)據(jù)、仿真計(jì)算值以及修正后值進(jìn)行對比分析，評估過渡過程計(jì)算軟件的準(zhǔn)確性、修正系數(shù)是否合理，能否通過修正后值來預(yù)測機(jī)組實(shí)際甩負(fù)荷情況，進(jìn)而確保電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 工程概況及機(jī)組參數(shù)

呼和浩特抽水蓄能電站位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市東北的大青山區(qū)，距呼和浩特市中心約20km。電站樞紐建筑物由上水庫、水道系統(tǒng)、地下廠房系統(tǒng)和下水庫等組成。水道系統(tǒng)采用正進(jìn)正出布置，總長2244.50m。主要建筑物為上水庫進(jìn)/出水口、引水隧洞、引水調(diào)壓井、高壓管道、尾水隧洞和下水庫進(jìn)/出水口組成。引水系統(tǒng)采用一洞兩機(jī)布置方式，尾水系統(tǒng)采用一機(jī)一洞的布置方式，在每條引水隧洞末端設(shè)有一座阻抗式調(diào)壓井。電站毛水頭503.0～585.0m。電站裝機(jī)容量1200MW，4臺300MW立式單級可逆式蓄能機(jī)組。電站按一回500kV線路接入呼東500kV變電站，再并入蒙西電網(wǎng)。電站投入運(yùn)行后，在系統(tǒng)中承擔(dān)調(diào)峰、填谷及緊急事故備用的任務(wù)，同時(shí)兼有調(diào)頻、調(diào)相的作用。

1.1 電站水頭

（1）水輪機(jī)工況。

額定水頭：521m；

最大毛水頭：585m；

最小毛水頭：503m。

（2）水泵工況。

最大毛揚(yáng)程：585m；

最小毛揚(yáng)程：503m。

1.2 水輪發(fā)電機(jī)組基本參數(shù)

轉(zhuǎn)輪直徑：3855mm（高壓側(cè)）；

水輪機(jī)工況額定出力：306MW；

導(dǎo)葉中心線高程：1280m；

同步轉(zhuǎn)速：500r/min；

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：3600t·m2。

2 過渡過程計(jì)算軟件及計(jì)算簡圖

2.1 過渡過程計(jì)算軟件

采用瑞士洛桑工學(xué)院水力機(jī)械實(shí)驗(yàn)室LMH、電機(jī)實(shí)驗(yàn)室LME，聯(lián)合瑞士Power Vision Engineering（PVE）公司以及AquaVision Engineering Sàrl（AES）公司聯(lián)合設(shè)計(jì)開發(fā)的水力過渡過程計(jì)算軟件SIMSEN進(jìn)行過渡過程工況的計(jì)算。

2.2 過渡過程計(jì)算簡圖

根據(jù)輸水系統(tǒng)資料，對2號水力單元（包括3號機(jī)組和4號機(jī)組）建立計(jì)算模型。根據(jù)管徑、襯砌粗糙度和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同將該水力單元輸水管道系統(tǒng)共分為24個(gè)管段，其中對3號機(jī)組和4號機(jī)組的分岔管各管段分別進(jìn)行考慮。據(jù)此，在SIMSEN軟件中建立計(jì)算模型如圖1所示。圖中FTURB3、FTURB4分別表示3號和4水泵水輪機(jī)組，RESERUP代表上水庫，RESERDN1以及RESERDN2均代表下水庫，STANK代表上庫調(diào)壓井，VALVE3、VALVE4分別代表3號機(jī)組和4號機(jī)組的進(jìn)水球閥，PIPEZ1～PIPEZ11代表輸水系統(tǒng)各管段（其中SPIRAL3、SPIRAL4分別代表3號機(jī)組和4號機(jī)組蝸殼當(dāng)量管，DRAFT3、DRAFT4分別代表3號機(jī)組和4號機(jī)組尾水管當(dāng)量管）。

3 調(diào)節(jié)保證要求

瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)速：725.0r/min；

蝸殼進(jìn)口瞬時(shí)最大壓力：900mWC；

尾水管進(jìn)口最小壓力：0mWC；

尾水管進(jìn)口最大壓力：200mWC；

壓力鋼管最小允許壓力：2mWC。

4 關(guān)閉規(guī)律的優(yōu)化

對于抽水蓄能電站，進(jìn)水閥和導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律需在同甩負(fù)荷工況和相繼甩負(fù)荷工況下，均能滿足蝸殼進(jìn)口壓力、尾水管進(jìn)口壓力以及轉(zhuǎn)速上升的要求。因此至少需對最大水頭、額定水頭同甩負(fù)荷工況以及額定水頭相繼甩負(fù)荷工況同時(shí)聯(lián)合計(jì)算，以尋求最優(yōu)關(guān)閉規(guī)律。通過多次優(yōu)化計(jì)算與理論分析[3，4，5]選取如圖2所示的關(guān)閉規(guī)律。

水輪機(jī)工況，導(dǎo)葉先延遲11s，之后再以關(guān)閉時(shí)間15s的速率關(guān)閉，總關(guān)閉時(shí)間為26s；球閥以關(guān)閉時(shí)間11s的速率緊急關(guān)閉到20%，再經(jīng)過30s至完全關(guān)閉，總關(guān)閉時(shí)間38.8s。電站按此關(guān)閉規(guī)律進(jìn)行調(diào)試。

5 甩負(fù)荷試驗(yàn)與仿真計(jì)算對比分析

5.1 計(jì)算和試驗(yàn)工況

呼蓄電廠分別在2015年4月、2015年6月和2015年7月完成了3號、4號單機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn)以及3號和4號雙機(jī)同甩負(fù)荷試驗(yàn)。根據(jù)電站試驗(yàn)前的上下庫水位以及試驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行校核計(jì)算，各計(jì)算工況描述如下：

D1：上庫水位1908.34m，下庫水位1391.24m，3號機(jī)組100%負(fù)荷運(yùn)行，突甩負(fù)荷。

D2：上庫水位1917.70m，下庫水位1386.51m，4號機(jī)組100%負(fù)荷運(yùn)行，突甩負(fù)荷。

D3：上庫水位1936.90m，下庫水位1365.48m，3號機(jī)組和4號機(jī)組均帶100%負(fù)荷運(yùn)行，同時(shí)甩負(fù)荷。

5.2 初始條件

根據(jù)上下庫水位以及機(jī)組實(shí)際處理情況進(jìn)行恒定流計(jì)算，初始邊界條件如表1所示：

表1 初始條件Table 1 Initial condition

5.3 計(jì)算值、修正后值與實(shí)測值對比

根據(jù)圖1所示的關(guān)閉規(guī)律進(jìn)行過渡過程計(jì)算，計(jì)算極值、修正后值以及實(shí)測值統(tǒng)計(jì)見表2所示，采用多個(gè)抽水蓄能電站實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算對比分析總結(jié)的“水頭-出力加權(quán)修正法”對各極值進(jìn)行修正。

由表可知，球閥前壓力在單機(jī)甩負(fù)荷工況和雙機(jī)同甩負(fù)荷工況中修正后值與實(shí)測值非常吻合。蝸殼進(jìn)口壓力修正后值與實(shí)測值吻合度較好，特別是4號單甩100%負(fù)荷工況幾乎一致，但3號單甩100%負(fù)荷工況差異稍大，可能由于該工況水頭較低，壓力脈動(dòng)較大。尾水管最低壓力修正后值與實(shí)測稍有差異。轉(zhuǎn)速修正后值與實(shí)測值基本一致。由于蝸殼進(jìn)口壓力和尾水管進(jìn)口壓力的實(shí)測數(shù)據(jù)未經(jīng)降噪、濾波、分頻等處理，所以實(shí)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的極值更惡劣。對實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT處理并進(jìn)行頻譜分析[6，7]，分析主要頻率成分范圍，再通過低通濾波分離出主要頻率成分；低通濾波后數(shù)據(jù)的極值與計(jì)算值非常吻合。

圖1 過渡過程計(jì)算簡圖Figure 1 Schematic diagram of transient calculation

圖2 導(dǎo)葉及球閥關(guān)閉規(guī)律Figure 2 Closing law of guide vane and spherical valve

5.4 仿真計(jì)算與實(shí)測數(shù)據(jù)對比

5.4.1 3號機(jī)組甩100%負(fù)荷實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算對比

由圖3可知，仿真計(jì)算與實(shí)測轉(zhuǎn)速的趨勢完全一致，極值發(fā)生時(shí)間也一致，但由于仿真計(jì)算時(shí)未考慮水輪機(jī)GD2以及電站實(shí)際調(diào)試的關(guān)閉規(guī)律與理論關(guān)閉規(guī)律無法做到完全一致，因此造成仿真計(jì)算的轉(zhuǎn)速上升稍小于實(shí)測值，但經(jīng)過修正后二者極值幾乎一致。

對蝸殼進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT處理，其頻譜如圖4所示。當(dāng)頻率低于20Hz振幅隨頻率的增大而減小，頻率大于20Hz后振幅變化趨于平緩，當(dāng)頻率大于8Hz后振幅基本都小于0.35m，因此可以認(rèn)為主要頻率成分分布在8Hz以內(nèi)。

圖3 轉(zhuǎn)速實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算對比Figure 3 Comparison of measurement and calculation of unit speed

對蝸殼進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行8Hz的低通濾波，濾掉噪聲及部分壓力脈動(dòng)，濾波后波形圖、仿真計(jì)算和實(shí)測波形圖如圖5所示。仿真計(jì)算與實(shí)測的蝸殼進(jìn)口壓力趨勢完全一致，甩負(fù)荷后蝸殼進(jìn)口壓力開始上升，到8s左右壓力達(dá)到最大值，然后開始下降，在15s左右壓力達(dá)到最小值，然后趨于平穩(wěn)波動(dòng)。由于仿真計(jì)算的蝸殼進(jìn)口壓力為斷面的平均壓力，而實(shí)測數(shù)據(jù)包含壓力脈動(dòng)及噪聲，所以實(shí)測波形圖波動(dòng)較大，特別是甩負(fù)荷后由于壓力脈動(dòng)增大，壓力波動(dòng)的幅值也增大，但仿真計(jì)算值與低通濾波后數(shù)據(jù)的變化趨勢、最大、最小極值以及極值發(fā)生時(shí)刻幾乎一致，這也驗(yàn)證了仿真計(jì)算和實(shí)測數(shù)據(jù)正確性和一致性。由于導(dǎo)葉采取延時(shí)關(guān)閉，蝸殼進(jìn)口壓力的變化主要與球閥的關(guān)閉規(guī)律相關(guān)；在0～8.8s這段時(shí)間，球閥快關(guān)，流量變化較大，所以蝸殼進(jìn)口壓力上升較快；8.8s之后球閥慢關(guān)，流量的變化較小，故蝸殼進(jìn)口壓力也隨之下降。

表2 計(jì)算值、修正后值與實(shí)測值對比Table 2 Comparison of calculated value，corrected value and measured value

圖4 蝸殼進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)頻譜分析Figure 4 Frequency spectrum analysis of measured data of spiral case inlet pressure

對尾水管進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT處理，其頻譜如圖6所示。3Hz以前振幅隨頻率的增大而減小，3Hz后振幅變化趨于平緩，當(dāng)頻率大于5Hz后振幅基本都小于0.3m，因此可以認(rèn)為主要頻率成分分布在5Hz以內(nèi)。

對尾水管進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行5Hz的低通濾波，濾掉噪聲及部分壓力脈動(dòng)，濾波后波形圖、仿真計(jì)算和實(shí)測波形圖如圖7所示。甩負(fù)荷后無葉區(qū)和尾水管中復(fù)雜的漩渦流動(dòng)造成巨大的壓力脈動(dòng)[8]，因此尾水管實(shí)測壓力波動(dòng)較大，最大波動(dòng)幅值超過100m。計(jì)算數(shù)據(jù)與濾波后數(shù)據(jù)的波動(dòng)趨勢一致，0～8s左右壓力逐漸下降到最低值，8～12s左右壓力逐漸上升至最大，之后壓力逐漸下降并趨于平穩(wěn)，最小極值基本相同，但極值發(fā)生時(shí)間稍有差異。

圖5 蝸殼進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算對比Figure 5 Comparison of measurement and calculation of spiral case inlet pressure

圖6 尾水管進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)頻譜分析Figure 6 Frequency spectrum analysis of measured data of draft tube inlet pressure

圖7 尾水管進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算對比Figure 7 Comparison of measurement and calculation of draft tube inlet pressure

5.4.2 4號機(jī)組甩100%負(fù)荷實(shí)測數(shù)據(jù)與計(jì)算對比

轉(zhuǎn)速實(shí)測與仿真計(jì)算對比如圖8所示，兩者趨勢完全一致，最大極值稍有差異，但極值發(fā)生時(shí)刻完全一致。

對蝸殼進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT處理，其頻譜如圖9所示。當(dāng)頻率低于20Hz振幅隨頻率的增大而減小，頻率大于20Hz后振幅變化趨于平緩，當(dāng)頻率大于7Hz后振幅基本都小于0.35m，因此可以認(rèn)為主要頻率成分分布在7Hz以內(nèi)。

對蝸殼進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行7Hz的低通濾波，濾掉噪聲及部分壓力脈動(dòng)，濾波后波形圖、仿真計(jì)算和實(shí)測波形圖如圖10所示。仿真計(jì)算與實(shí)測的蝸殼進(jìn)口壓力趨勢完全一致，甩負(fù)荷后蝸殼進(jìn)口壓力開始上升，到8s左右壓力達(dá)到最大值；然后開始下降，在15s左右壓力達(dá)到最小值，然后趨于平穩(wěn)波動(dòng)。計(jì)算數(shù)據(jù)與低通濾波后數(shù)據(jù)的變化趨勢、最大、最小極值以及極值發(fā)生時(shí)刻完全一致。

圖8 轉(zhuǎn)速實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算對比Figure 8 Comparison of measurement and calculation of unit speed

對尾水管進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT處理，其頻譜如圖11所示。2Hz以前振幅隨頻率的增大而減小，2Hz后振幅變化趨于平緩，當(dāng)頻率大于2Hz后振幅基本都小于0.3m，因此可以認(rèn)為主要頻率成分分布在2Hz以內(nèi)。

對尾水管進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行2Hz的低通濾波，濾掉噪聲及部分壓力脈動(dòng)，濾波后波形圖、仿真計(jì)算和實(shí)測波形圖如圖12所示。尾水管實(shí)測壓力波動(dòng)較大，最大波動(dòng)幅值超過120m。計(jì)算數(shù)據(jù)與濾波后數(shù)據(jù)的波動(dòng)趨勢完全一致，0～8s左右壓力逐漸下降到最低值，8～12s左右壓力逐漸上升至最大，之后壓力逐漸下降并趨于平穩(wěn)，最小極值基本相同，但極值發(fā)生時(shí)間稍有差異。

圖9 蝸殼進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)頻譜分析Figure 9 Frequency spectrum analysis of measured data of spiral case inlet pressure

圖10 蝸殼進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算對比Figure 10 Comparison of measurement and calculation of spiral case inlet pressure

5.4.3 雙機(jī)同甩100%負(fù)荷3號實(shí)測數(shù)據(jù)與計(jì)算對比

雙機(jī)同甩100%負(fù)荷試驗(yàn)中3號和4號機(jī)組的各參數(shù)變化基本一致，因此雙機(jī)同甩負(fù)荷試驗(yàn)只對3號機(jī)組進(jìn)行分析。機(jī)組轉(zhuǎn)速與導(dǎo)葉開度、球閥開度變化如圖13所示。球閥的實(shí)際關(guān)閉規(guī)律與理論關(guān)閉規(guī)律有一定的差異。第一段的關(guān)閉斜率與理論值相同，但由于調(diào)速系統(tǒng)的反應(yīng)與滯后，實(shí)際開始關(guān)閉的時(shí)間以及拐點(diǎn)位置都稍有滯后。第二段關(guān)閉的斜率與理論值基本一致。從實(shí)際來看，球閥總的關(guān)閉時(shí)間比理論值稍短一點(diǎn)，這對機(jī)組調(diào)保計(jì)算參數(shù)值有一定的影響。導(dǎo)葉的延遲時(shí)間較短，關(guān)閉斜率稍快，總關(guān)閉時(shí)間與理論值接近。由于導(dǎo)葉動(dòng)作開始時(shí)已經(jīng)過了機(jī)組轉(zhuǎn)速的第一個(gè)峰值，因此導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律的差異對轉(zhuǎn)速影響較小。仿真計(jì)算與實(shí)測轉(zhuǎn)速趨勢和極值基本一致，雙機(jī)同甩負(fù)荷試驗(yàn)的轉(zhuǎn)速最大上升值大于單機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn)。

圖11 尾水管進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)頻譜分析Figure 11 Frequency spectrum analysis of measured data of draft tube inlet pressure

圖12 尾水管進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算對比Figure 12 Comparison of measurement and calculation of draft tube inlet pressure

圖13 轉(zhuǎn)速實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算對比Figure 13 Comparison of measurement and calculation of unit speed

對蝸殼進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT處理，其頻譜如圖14所示。當(dāng)頻率低于20Hz振幅隨頻率的增大而減小，頻率高于20Hz后振幅變化趨于平緩，當(dāng)頻率大于10Hz振幅基本都小于0.35m，因此可以認(rèn)為主頻主要分布在10Hz以內(nèi)。由于雙機(jī)同時(shí)甩負(fù)荷，造成3號和4號機(jī)組的壓力脈動(dòng)疊加使實(shí)測數(shù)據(jù)的主要頻率成分范圍擴(kuò)大。

對蝸殼進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行10Hz的低通濾波，濾掉噪聲及部分壓力脈動(dòng)，濾波后波形圖、仿真計(jì)算和實(shí)測波形圖如圖15所示。仿真計(jì)算與實(shí)測數(shù)據(jù)的蝸殼進(jìn)口壓力趨勢完全一致，甩負(fù)荷后蝸殼進(jìn)口壓力開始上升，到9s左右壓力達(dá)到最大值，然后開始下降，在17s左右壓力達(dá)到最小值，然后趨于平穩(wěn)波動(dòng)。計(jì)算數(shù)據(jù)與低通濾波后數(shù)據(jù)的變化趨勢、最大、最小極值以及極值發(fā)生時(shí)刻完全一致，雙機(jī)同甩負(fù)荷試驗(yàn)的蝸殼進(jìn)口最大壓力值大于單機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn)。

對尾水管進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT處理，其頻譜如圖16所示。2Hz以前振幅隨頻率的增大而減小，2Hz后振幅變化趨于平緩，當(dāng)頻率大于2Hz后振幅基本都小于0.3m，因此可以認(rèn)為主要頻率成分分布在2Hz以內(nèi)。

對尾水管進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行2Hz的低通濾波，濾掉噪聲及部分壓力脈動(dòng)，濾波后波形圖、仿真計(jì)算和實(shí)測波形圖如圖17所示。由于壓力脈動(dòng)的疊加。尾水管實(shí)測壓力波動(dòng)較大，特別是最大壓力，甚至有3個(gè)點(diǎn)的壓力超過了200m。計(jì)算數(shù)據(jù)與濾波后數(shù)據(jù)的波動(dòng)趨勢完全一致，0～8s壓力逐漸下降到最低值，8～15s壓力逐漸上升至最大，之后壓力逐漸下降并趨于平穩(wěn)，最小值和最大值基本相同，但極值發(fā)生時(shí)刻稍有差異。

圖14 蝸殼進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)頻譜分析Figure 14 Frequency spectrum analysis of measured data of spiral case inlet pressure

圖15 蝸殼進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算對比Figure 15 Comparison of measurement and calculation of spiral case inlet pressure

5.5 小結(jié)

綜合呼和浩特抽水蓄能電站3號甩100%負(fù)荷、4號甩100%負(fù)荷以及3號、4號同甩100%負(fù)荷的仿真計(jì)算與實(shí)測結(jié)果對比分析，結(jié)果表明：

（1）各試驗(yàn)工況下，實(shí)測的機(jī)組轉(zhuǎn)速上升率、蝸殼進(jìn)口壓力和尾水管進(jìn)口壓力與仿真計(jì)算的變化趨勢一致，極值發(fā)生時(shí)間一致，吻合度較好。由于導(dǎo)葉與球閥的實(shí)際關(guān)閉規(guī)律與理論關(guān)閉規(guī)律稍有差異，需對最大轉(zhuǎn)速上升率進(jìn)行修正，修正后值與實(shí)測值一致。由于仿真計(jì)算只能計(jì)算出斷面的平均壓力，而實(shí)測數(shù)據(jù)還包含壓力脈動(dòng)和噪聲，因此需對仿真計(jì)算極值修正，修正后值與實(shí)測值一致。通過對實(shí)測數(shù)據(jù)作FFT處理并進(jìn)行頻譜分析，采用低通濾波，過濾掉部分壓力脈動(dòng)和噪聲后的極值與仿真計(jì)算極值一致，低通濾波后數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算的波形圖吻合度較高，這也驗(yàn)證了仿真計(jì)算與實(shí)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

圖16 尾水管進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)頻譜分析Figure 16 Frequency spectrum analysis of measured data of draft tube inlet pressure

圖17 尾水管進(jìn)口壓力實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算對比Figure 17 Comparison of measurement and calculation of draft tube inlet pressure

（2）呼和浩特抽水蓄能電站單機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn)和雙機(jī)同甩負(fù)荷試驗(yàn)是成功的。通過對仿真計(jì)算、實(shí)測數(shù)據(jù)以及低通濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，驗(yàn)證了采用SIMSEN軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和仿真計(jì)算的準(zhǔn)確性，同時(shí)也驗(yàn)證了仿真計(jì)算與試驗(yàn)測試都是正確相符的，各控制參數(shù)極值均優(yōu)于調(diào)保計(jì)算要求。

6 結(jié)束語

針對呼和浩特抽水蓄能電站，通過仿真計(jì)算和理論分析，對導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律進(jìn)行了優(yōu)化，篩選出最優(yōu)關(guān)閉規(guī)律。根據(jù)甩負(fù)荷試驗(yàn)前的實(shí)際水位進(jìn)行校核計(jì)算，并對仿真計(jì)算極值、修正后值與實(shí)測極值進(jìn)行了對比分析，結(jié)果表明采用“水頭—出力加權(quán)修正法”修正后的極值與實(shí)測極值一致。對實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析以及低通濾波后的波形圖與理論計(jì)算的波形圖進(jìn)行對比分析，兩者變化趨勢一致。通過對極值以及波形圖的對比分析表明仿真計(jì)算與試驗(yàn)測試都是正確相符的，同時(shí)也校驗(yàn)了仿真計(jì)算軟件的準(zhǔn)確性。可以通過該軟件對其他極端工況進(jìn)行仿真計(jì)算，進(jìn)一步評估各控制參數(shù)極值能否滿足調(diào)節(jié)保證的要求，為機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。同時(shí)也為后續(xù)高水頭抽水蓄能電站過渡過程計(jì)算提供參考。