基于主轴补气的混流式水轮机低水头高负荷工况功率低频振荡抑制策略

朱文兵; 乔鹏; 刘昆庭; 李秘; 于韵宽; 陈典龙; 杜进念; 阚阚

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20250829

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基于主轴补气的混流式水轮机低水头高负荷工况功率低频振荡抑制策略

更新时间：2026-09-10

- 基于主轴补气的混流式水轮机低水头高负荷工况功率低频振荡抑制策略
- Vol. 44, Issue 3, Pages: 162-166+242(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. 河海大学电气与动力工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20250829
  CLC： TV734.1
- Published：2026
- 稿件说明：
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朱文兵, 乔鹏, 刘昆庭, et al. 基于主轴补气的混流式水轮机低水头高负荷工况功率低频振荡抑制策略[J]. 2026, 44(3): 162-166+242.
DOI：

朱文兵, 乔鹏, 刘昆庭, et al. 基于主轴补气的混流式水轮机低水头高负荷工况功率低频振荡抑制策略[J]. 2026, 44(3): 162-166+242. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20250829.

摘要

大型混流式水轮发电机组为满足电力系统一次调频需求，在低水头超预想出力工况下运行时，容易出现功率低频振荡现象，严重威胁了电力系统的安全稳定运行。对此，基于数值模拟方法，系统研究了某大型混流式水轮机低水头高负荷工况功率低频振荡原因与主轴补气对机组功率低频振荡的抑制成效。在高负荷工况下，转轮压力面形成脱流涡，脱流涡的周期性演变诱发了转轮叶片表面水压力的周期性波动，从而引起输出功率发生频率为4.93 Hz的周期性振荡。通过主轴补气可以调控转轮的局部流动，削弱了脱流涡强度，降低转轮叶片表面的低频压力脉动，从而实现对功率低频振荡不稳定性的控制。特别指出主轴补气还能够显著降低机组一次调频时水轮机尾水管内水力损失，在导叶开度不变的条件下增加水轮机的输出功率，使得水轮机能够较易发出目标功率，这是补气能抑制机组功率低频振荡的另一方面原因。研究结果可为工程实践提供参考。

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关键词

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