白莲河抽水蓄能电站首台机组低扬程下水泵工况抽水断电水力过渡过程研究第7卷第3期2009年9月水利与建筑工程JournalofWaterResourcesandArchiteeturalVol.7No.3pt.,2009白莲河抽水蓄能电站首台机组低扬程下水泵工况抽水断电水力过渡过程研究赵亮，一，杨建东,石卫兵•，刘德祥4（1•武汉大学水资源与水电科学国家重点实验室，湖北武汉430072;2.中国水利电力对外公司，北京100011;3.葛洲坝集团第五工程有限公司，湖北宜昌443001;4.中国水利水电第七工程局，四川成都611730）摘要:通过建立抽水蓄能机组水泵工况抽水断电的数学模型,结合白莲河屯站特殊的上库一前池边界条件，研究抽水蓄能电站首台机组低扬程下水泵工况抽水断电的水力过渡过程,探讨上库（前池）水位变化和导叶关闭规律对水力过渡过程的影响.关键词:抽水蓄能;抽水断电;上库一前池边界条件:TV743文献标识码:A:1672—1144（2009）03—0129—o3ResearchonlnterimProcessinConditionofWater-pumpingPowerFailureunderLowHeadinBailianhePumped一storagePowerStationZHAOLiang—,YANG激an.dong,SHIWei-bi,LIUDe—][iang4（1.State研LaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience,WtanUniversity,【00,Hube/43007,2,China;2.ChinaInternat/ondWaterandE/ear/cCorporat/on,t~,///ng100011,China;3.5THEngineeringCo.,Lid.ofChinaGezhoubaGroupCompany?忆，Hubei443001，China;4.7THEngi,-iitgBureauofChinaWaterConservancyandHydropower,Cheng〜,S/chuan611730,China)Abstract:Baseonthespecialupperreservoir-forebayboundaryconditionofBailianhePI]mped一storagePowerStationandthemathematicalmodelofthepumped一storagepowerstationintheconditionofwater-pumpingpowerfailure,theinterimprocessofthepumped-storagepowerstationintheconditionofthewater-pumpingpowerfailureunderlowheadisalla1)rzedandstudied5meanwhile,theeffectsontheinterimprocesswiththechangeofreservoirlevelandtheelosureruleofguidevanearediscussed.Keywords:pumpeds-rage;water-pmnpingpowerfailure;upperreservoir-fbrebayboundarycondition1概述电站上库天然条件各异，对于上水库有充足水源地蓄能电站，蓄能机组首次起动可以按水轮机工况运转;对于上水库没有水源地抽水蓄能电站则必须按水泵工况起动…•水泵断电水力瞬变过渡过程研究,前人已有不少的成果2.3J,本文通过建立抽水蓄能机组水泵工况抽水断电的数学模型，结合自莲河电站特殊的上库一前池边界条件，采用改进和修正的Suter曲线处理方法，研究抽水蓄能电站首台机组低扬程下水泵工况抽水断电的水力过渡过程,探讨上库一前池水位变化和导叶关闭规律对抽水断电水力瞬变过渡过程的影响.2数学模型2.1水泵断屯[2】水泵断电往往是首次水泵起动过渡过程的控制工况.泵的特性可由扬程日，流量Q,轴力矩和转速n描述.而表征口,Q,M,n4个参数间的变化曲线即为水泵的全特性曲线•在这4个参数中，只有2个是独立的•对于给定任意2个参数，其它2个就可以由水泵特性确定•管道中泵和出水阀简图如图1所示.图1管道中泵和出水阀简图水泵点的特征线方程：C:Hel=c尸一Bp?Qwc一:He2=cM—BM?Qe2连续性方程：QPI==QP水泵点的压力平衡方程：H+H—Hf:He2(1)⑵⑶⑷收稿日期:2009-05433修冋日期:2009436-03作者简介:赵亮(1983一)，男(汉族)，湖北武汉人.硕丄研究牛，研究方向为水电站过渡过程.通讯作者:杨建东(1956一)，男(汉族)，湖北武汉人，教授，博导，研究方向为水电站过渡过程.130水利与建筑工程第7卷其中:日为水泵的扬程;珥为阀门的水头损失.阀门的阻力损失表达式：母二(5)其屮:为阀门开度尸1,流量Q尸二Qi•时的水头损失综合⑴⑵⑶⑷(5)方程表达式：c一Be?Q+疗一=cM+BM?Q(6)动量矩方程：圻一/lndn(7)(6)(7)中共有4个未知数日,，圻,n,所缺的另外两个方程由水泵的全特性曲线补充.2.2有压流条件下上库一前池特殊的边界条件对带有前池和溢流堰的上库边界简图图2所示,由前池水位z与前池溢流堰堰顶高程以及上游水库zlZ问的关系建立如下边界条件•式中，为前池面积，由前池面积高程关系给定;F库为上游...