Entwicklung eines echtzeitfähigen Simulationsprogrammes zur Untersuchung instationärer Vorgänge in Wasserkraftwerken:
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| Published: |
Stuttgart
Inst. für Strömungsmechanik und Hydraulische Strömungsmaschinen
1999
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| Series: | Institut für Strömungsmechanik und Hydraulische Strömungsmaschinen <Stuttgart>: Mitteilung
15 |
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IN
INHALTSVERZEICHNIS
SEITE
KURZFASSUNG,
ABSTRACT
INHALT
1
STAND
DER
TECHNIK,
AUFGABENSTELLUNG
1
1.1
OFF-LINE
SIMULATIONSPROGRAMM
3
1.2
DREHZAHL
VARIABLER
BETRIEB
VON
HYDRAULISCHEN
STROEMUNGSMASCHINEN
3
1.3.
DER
EINSATZ
ALS
ECHTZEITSIMULATOR
5
2
MODELLBILDUNG
VON
WASSERKRAFTWERKEN
FUER
OFF-LINE
SIMULATIONEN
9
2.1
ERSTELLUNG
DES
SIMULATIONSMODELLS
9
2.2
NUMERISCHE
METHODEN
11
2.3
PROGRAMMTECHNISCHE
MASSNAHMEN
15
2.4
STATIONAERE
BERECHNUNG
DES
ANFANGSZUSTANDES
16
2.5
INSTATIONAERE
BERECHNUNG
DES
WASSERFILHRUNGSSYSTEMS
19
2.5.1
ROHRLEITUNGEN
20
2.5.2
KANAELE
23
2.6
ABSPERRORGANE
26
2.7
HYDRAULISCHE
STROEMUNGSMASCHINEN
28
2.7.1
BAUARTEN
HYDRAULISCHER
STROEMUNGSMASCHINEN
28
2.7.2
KENNFELDVERARBEITUNG
30
2.7.2.1
SUTERDARSTELLUNG
31
2.7.2.2
DARSTELLUNG
IN
EINHEITSWERTEN
32
2.7.3
MODELLIERUNG
DES
DYNAMISCHEN
VERHALTENS
37
2.8
DRUCKSTOSSMINDEMDE
ANLAGENKOMPONENTEN
39
2.8.1
WASSERSCHLOSS
40
2.8.2
WINDKESSEL
44
2.9
ELEKTRISCHES
NETZ
49
2.9.1
INSELBETRIEB
49
2.9.2
VERBUNDBETRIEB
52
2.10
REGELEINRICHTUNG
52
2.11
STELLEINRICHTUNG
53
IV
3
GENAUIGKEIT
DER
MODELLBILDUNG
54
3.1
ANLAGE
1
54
3.2
ANLAGE!
57
4
DREHZAHLVARIABLER
BETRIEB
VON
HYDRAULISCHEN
STROEMUNGSMASCHINEN
60
4.1
ELEKTRISCHE
MASCHINEN
FUER
DEN
DREHZAHLVARIABLEN
BETRIEB
60
4.2
BETRIEBSVERHALTEN
BEI
VARIABLER
DREHZAHL
62
4.2.1
EINFACH
REGULIERTE
PUMPTURBINE
ALS
RADIALMASCHINE
65
4.2.1.1
TURBINENBETRIEB
65
4.2.1.2
PUMPBETRIEB
73
4.2.2
EINFACH
ODER
DOPPELT
REGULIERTE
AXIALMASCHINE
79
4.2.3
EINFACH
REGULIERTE
PELTONTURBINE
91
4.3
REGELUNGSKONZEPTE
FUER
DEN
DREHZAHLVARIABLEN
BETRIEB
95
4.3.1
LEISTUNGSFREQUENZREGELUNG
EINER
DREHZAHLVARIABLEN
PUMPTURBINE
95
4.3.1.1
TURBINENBETRIEB
96
4.3.1.2
PUMPBETRIEB
104
4.3.2
WASSERSTANDSREGELUNG
EINER
DREHZAHLVARIABLEN
PROPELLERTURBINE
106
4.3.3
WASSERSTANDSREGELUNG
EINER
DREHZAHLVARIABLEN
FRANCISTURBINE
115
5
ECHTZEITSIMULATOR
120
5.1
ECHTZEITFAEHIGKEIT
VON
SIPROHS
121
5.1.1
ROHRLEITUNGEN
124
5.1.1.1
CHARAKTERISTIKENVERFAHREN
MIT
GROESSERER
ZEITSCHRITTWEITE
124
5.1.1.2
INSTATIONAERE
BERNOULLI-GLEICHUNG
127
5.1.1.3
ERSATZROHRLEITUNGEN
128
5.1.2
KANAELE
129
5.1.3
HYDRAULISCHE
STROEMUNGSMASCHINEN
130
5.1.3.1
MODELLIERUNG
DES
DYNAMISCHEN
VERHALTENS
130
5.1.3.2
ERSATZMASCHINEN
130
5.1.4
WASSERSCHLOSS
131
5.1.5
WINDKESSEL
131
5.1.6
ELEKTRISCHES
NETZ
132
5.1.7
STELLEINRICHTUNG
(VERSTAERKER)
132
5.2
REDUZIERUNG
DER
RECHENZEIT
AN
HAND
EINER
BEISPIELANLAGE
133
V
5.3
WIRKUNGSWEISE
DES
ECHTZEITSIMULATORS
145
5.3.1
AUFBAU
UND
FUNKTIONSWEISE
145
5.3.2
SCHNITTSTELLEN
FUER
DIE
ANKOPPLUNG
DES
EXTERNEN
REGLERS
148
5.3.3
BEDIENUNG
AN
INTERFACEBOEX
150
5.3.4
VOM
EXTERNEN
REGLER
AUSGELOESTE
AKTIONEN
151
5.3.5
GRAPHIKAUSGABE
IN
ECHTZEIT
153
5.4
NACHWEIS
DER
FUNKTIONSFAEHIGKEIT
DES
ECHTZEITSIMULATORS
153
6
ZUSAMMENFASSUNG
156
7
LITERATUR
159 |
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