[发明专利]一种抽水蓄能电站主进水阀自激振动敏感性分析方法

说明书

本发明公开了一种抽水蓄能电站主进水阀自激振动敏感性分析方法。首先构建抽水蓄能电站主进水阀自激振动精细化数值仿真模型，包含主进水阀柔性阀门模型；其次，采用修正Morris参数筛选法，分析、测算各性能参量对自激振动的影响程度，从众多性能参量中探明对主进水阀自激振动有重要影响的敏感性因素。本发明提出的抽水蓄能电站主进水阀柔性阀门自激振动敏感性分析方法，可以从复杂多变的众多性能参量中准确找出对主进水阀自激振动有重要影响的敏感参量，为主进水阀自激振动的预防与消除提供科学依据和技术支撑，实现简单、可操作性强，可工程实际应用，有效控制自激振动故障。

技术领域

本发明属于抽水蓄能电站有压过水系统振动分析技术领域，特别是涉 及一种抽水蓄能电站主进水阀自激振动敏感性分析方法

背景技术

主进水阀作为抽水蓄能电站重要的设备之一，其作用主要有：①当电 站机组异常时或者需要检修时，可以截断水流；②可以和调速器配合，参 与机组调节以减轻水力振荡。主进水阀的稳定性对其功能的实现具有至关 重要作用，但自激振动严重影响主进水阀的安全稳定运行，因此主进水阀 自激振动的研究对提高抽水蓄能电站运行的可靠性，保证可逆式水轮机的 安全稳定运行具有重要的工程价值。

目前，国内外学者对自激振动现象做了很多研究，周建旭、索丽生和 胡明等采用水力阻抗法探究抽水蓄能电站机组发生自激振动的判断条件和 对应的不稳定区域，并运用非线性振动理论探究可逆式水轮机发生自激振 动时的幅频特性，得出可逆式水轮机自激振动由许多衰减因子为正的模式 相加而成。叶复萌、朱渊岳、张绍春等采用特征线法对抽水蓄能电站自激 振动事故进行研究，结合实例分析一致认为，自激振动可能是由柔性阀门 密封漏水问题引起的，但未探明对主进水阀自激振动有重要影响的性能参 量以及这些参量对主进水阀自激振动的具体影响，较难应用于工程实际。

发明内容

本发明提供一种抽水蓄能电站主进水阀自激振动敏感性分析方法，用 以解决现有因未探明对主进水阀自激振动有重要影响的性能参量而导致工 程实际不能有效控制自激振动故障的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种抽水蓄能电站主进水 阀自激振动敏感性分析方法，包括：

步骤1、基于已构建的抽水蓄能电站主进水阀自激振动的精细化数值仿 真模型，确定影响所述自激振动的多个参数及其初始参数值，其中，所述 仿真模型包括所述主进水阀的柔性阀门模型；

步骤2、基于所述仿真模型，仿真得到在所有所述初始参数值下所述主 进水阀柔性阀门的第一水头；

步骤3、基于修正Morris参数筛选法、所述仿真模型和所述第一水头， 对每个所述参数的参数值进行更改，并通过仿真和计算，确定所述自激振 动对各个参数的敏感度。

本发明的有益效果是：本发明提出的方法，首先构建抽水蓄能电站主 进水阀自激振动精细化数值仿真模型，包含主进水阀柔性阀门模型，采用 柔性阀门，仿真结果更正确，更贴近工程实际；其次，采用修正Morris参 数筛选法，分析、测算各参量对自激振动的影响程度，从众多性能参量中 探明对主进水阀自激振动有重要影响的敏感性因素。本发明提出的抽水蓄 能电站主进水阀柔性阀门自激振动敏感性分析方法，可以从复杂多变的众 多性能参量中准确找出对主进水阀自激振动有重要影响的敏感参量，为主 进水阀自激振动的预防与消除提供科学依据和技术支撑，实现简单、可操 作性强，可工程实际应用，有效控制自激振动故障。

上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述主进水阀的柔性阀门模型为基于瞬变流理论的柔性阀门 模型。

本发明的进一步有益效果是：采用基于瞬变流理论的主进水阀的柔性 阀门模型，仿真模型更加精细，更贴近工程实际，让数值仿真模型能精确 模拟主进水阀的自激振动过程。

进一步，所述方法还包括：