基于水-机-电耦合模型的大型水电机组仿真研究

杨忠; 李银斌; 李高朋; 陈楠; 王杰; 安学利

doi:10.13599/j.cnki.11-5130.2026.05.001

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基于水-机-电耦合模型的大型水电机组仿真研究

更新时间：2026-06-06

- 基于水-机-电耦合模型的大型水电机组仿真研究
- Vol. 49, Issue 5, Pages: 1-6+135(2026)
- 作者机构：
  
  1. 三峡金沙江云川水电开发有限公司宁南白鹤滩电厂
  2. 中国水利水电科学研究院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2026.05.001
  CLC： TV734
- Published：2026
- 稿件说明：
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杨忠, 李银斌, 李高朋, et al. 基于水-机-电耦合模型的大型水电机组仿真研究[J]. 2026, 49(5): 1-6+135.
DOI：

杨忠, 李银斌, 李高朋, et al. 基于水-机-电耦合模型的大型水电机组仿真研究[J]. 2026, 49(5): 1-6+135. DOI： 10.13599/j.cnki.11-5130.2026.05.001.

摘要

开度调节模式因其控制结构简单、响应迅速、稳定性好，被广泛应用于机组的启动并网、空载运行、试验测试、以及在水头波动较小情况下承担负荷等场景。本文针对大型水电机组在开度调节模式下的动态特性，建立了水-机-电耦合仿真模型。模型涵盖引水系统、水轮机、调速器及发电机子系统，通过导叶全开/全关、小扰动与大扰动阶跃及一次调频试验进行验证。结果表明，所建模型仿真平均误差在1%以内，能有效复现功率反调与调节恢复等动态过程，满足工程精度需求。参数分析显示，比例系数K

过大或过小易引起负阻尼，积分系数K

增大会削弱系统阻尼，永态转差系数b

增大可增强正阻尼，水流时间常数T

增大则使阻尼性能下降。本研究为大型水电机组在开度调节模式下的参数整定、一次调频优化与系统稳定性分析提供了仿真依据与理论支持。

Abstract

关键词

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