[发明专利]一种水电站动力特性计算机辅助测试方法

权利要求书

1.一种水电站动力特性计算机辅助测试方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

1)、从运转综合特性曲线获取模糊动力特性数据

获取水电站动力特性曲线中的流量出力动力特性方程，具体步骤如下：

(1.1)、在水轮机的综合运转特性曲线上，当水头H_j为某一定值时，绘制多条平行于横轴N的直线，读出这些直线与等效率线的交点时的出力P_j和相应的效率η_j值,然后再带入以下公式中

Qj=Pj9.81Hjηj---(1)]]>

根据上述方法得到某一水头下相应的出力P_j和相应的效率η_j值，然后根据最小二乘法拟合原理得到一条关于Q～P_j(H_j)的曲线方程；同理，对于其他不同的水头H_j值根据此方法也获得相应的Q～P_j(H_j)曲线方程，它们将构成相应的Q～P_j(H_j)方程组；

(1.2)、在步骤(1.1)获得的Q～P_j(H_j)方程组基础上，加绘一条条平行于流量Q₁的水平线与等水头H_j的曲线线相交，通过交点可以获得相应的H_j和P_j值；根据这一组H_j和P_j数值，就可以加绘一条等流量线在水轮机的综合运转特性曲线上；根据(1.2)中的方法同理在水轮机综合运转特性曲线上得到很多等流量线；

(1.3)、在水轮机综合运转特性曲线上选取若干个流量Q₁、Q₂、Q₃……，此时水轮机的机组段水头为H_d1；根据水头损失计算公式，或者是水轮机的引水道水头损失特性(ΔH～Q)曲线，对于每一个选定的流量Q，便得到相应的饮水管的相应水头损失ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃……最好根据水轮机水头计算公式H_j1＝H_d1-ΔH₁即得到相应的流量Q对应的水头值；

(1.4)、根据步骤(1.3)中获得的H_j1及相应的Q₁的值，在根据提供的水轮机综合运转特性曲线上得到相应的水轮机组出力P_j1值，根据公式P₁＝η_d·P_j1可以计算出机组出力P_j1值，发电机效率η_d在发电机效率曲线上得到；同理，对于其余的流量Q₂、Q₃、Q₄……，也用同样的方法求得与之相对应的水轮机机组出力值P₂、P₃、P₄……；

2)、模糊动力特性数据的处理

在坐标方格纸上描上在不同水头下所测得的数据，方格纸的纵轴设定为水轮机的流量，横轴设定为水轮机的功率，然后将水轮机的平均水头下的Q、P、H动力特性；

3)、水电站动力特性曲线计算机辅助绘制

输入水轮机机组段水头H_d、流量Q、水轮机出力N以及机组功率损失原始数据；

用最小二乘法拟合已经知道的水头下的动力特性数据，得到每一个水头下，出力与耗水率之间的关系与q₀＝f(N,H)，出力和功率损失之间的函数关系ΔN＝f(N,H)，出力与流量之间的数学函数关系Q＝f(N,H)，拟合曲线的表达通式为：

f(N,H)＝a₀+a₁N+a₂N²+......+a_nNⁿ

然后对ΔN＝f(N,H)进行求导得到不同水头下的值，最后用最小二乘法拟合出力和微增率，得到的表达式，即得到水电站动力特性曲线。