基于Hopf分岔的变顶高尾水洞水电站水轮机调节系统稳定性研究

摘要：

运用Hopf分岔理论对变顶高尾水洞水电站水轮机调节系统的稳定性进行研究。首先建立水轮机调节系统非线性数学模型，其中改进的引水系统动力方程可更准确描述变顶高尾水洞明满流分界面运动特性，据此模型进行非线性动力系统Hopf分岔的存在性、分岔方向等的分析，推导得到系统发生Hopf分岔的代数判据；然后利用代数判据绘制了系统的稳定域，并分析了系统在不同状态参数下的稳定特性；最后利用稳定域分析了变顶高尾水洞在机组负荷调整下的稳定性工作原理。结果表明：变顶高尾水洞水电站水轮机调节系统的Hopf分岔是超临界的；明满流引起的水流惯性变化在机组减负荷时对系统的稳定性有利、增负荷时对系统的稳定性不利，明流段水位波动的作用对于系统的稳定性在增、减负荷下都是有利的。

关键词：变顶高尾水洞、水轮机调节、非线性系统、稳定性、Hopf分岔

所属期刊栏目：47

分类号：TV732(水能利用、水电站工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51379158；国家留学基金委公派留学基金201506270057

在线出版日期：2016-05-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：189-199