[发明专利]一种水电站过渡过程中压力管道电路等值模拟方法

权利要求书

1. 水电站过渡过程中压力管道电路等值模拟方法，其特征在于：用压力管道内非恒定流的传递矩阵与忽略对地电导的均匀输电线的正向传输方程进行等效，从而将管道中的流量和水头压力分别作为输电线上的电流和电压，以将压力管道内非恒定流的传递函数用集中参数的π型等值电路来模拟，以便将水力系统的弹性水击影响计入到电力系统稳定研究中。

2. 根据权利要求1所述的水电站过渡过程中压力管道电路等值模拟方法，其特征在于经过下列步骤：

(1)建立压力管道非恒定流基本微分方程组和传递矩阵：

当忽略管轴倾角的影响，一段均匀压力管道内非恒定流的运动方程和连续方程为：

∂H∂x+∂QgA∂t+fQ22gDA2=0a2∂QgA∂x+∂H∂t=0]]>

通过标么化和拉式变换之后，长度为l的均匀压力管道首末流量-压力传递矩阵：

H1(s)Q1(s)=ch(γl)zcsh(γl)zc-1sh(γl)ch(γl)H2(s)Q2(s)]]>

式中：γ=L0C0s2+R0C0s;]]>zc=(R0+L0s)/(C0s);]]>

(2)根据(1)步骤中的传递矩阵建立压力管道的π型等值电路，并根据二端口网络理论求出等值电路的Y与Z的参数；

(3)π型等值电路的级联：

将长距离的压力管道分成等距或不等距的若干段，每段用一个π型等值电路来等效，并根据二端口的级联理论，将压力管道分成N个串联π型等值电路；

(4)根据水击计算的边界条件确定二端口网络的边界：

水电站压力管道首端的边界条件为水库，末端的边界条件为水轮机；

(5)由(2)、(4)步骤得到二端口网络的参数和边界条件后，形成整个水力系统模型，根据该模型得到水力系统的拉式传递函数；

(6)数字仿真：

应用数字仿真平台对压力管道的水击进行数字仿真，以确定π型模型的等效精度。