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發(fā)電機(jī)組由和發(fā)電機(jī)組成。常用的數(shù)學(xué)模型為以下三類:一類是外特性法。該方法基于模型綜合特性曲線,利用插值法進(jìn)行反復(fù)計(jì)算,進(jìn)而得到流量Q、水頭H及力矩M;鑒于此方法的弊端是很難描述在小開度下的運(yùn)行特性。為了改善這個(gè)弊端,利用三次樣條函數(shù)以及一般多項(xiàng)式插值函數(shù)來擬合小開度運(yùn)行區(qū),得到很好的成效。通過簡(jiǎn)化的處理假定引水系統(tǒng)為剛性水機(jī)模型,得到理想情況下,在額定工況下的傳遞系數(shù)。二類是內(nèi)特性法,該方法根據(jù)的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)即可計(jì)算出傳遞系數(shù),且能計(jì)算小開度下的傳遞系數(shù),但由于某些參數(shù)難獲取,存在模型精度不高的問題。通過分析內(nèi)部的結(jié)構(gòu)參數(shù),推導(dǎo)出基于原型機(jī)的非線性模型;從綜合特性曲線中提取數(shù)據(jù),求解出內(nèi)特性法計(jì)算中的未知參數(shù),進(jìn)而推導(dǎo)出的數(shù)學(xué)模型。三類是IEEE提出的非線性模型。該模型能充分考慮到的流量、水頭、導(dǎo)葉開度、負(fù)荷以及外部擾動(dòng)等,但它不能較好地描述機(jī)組在過渡過程下的非線性特性。除了以上幾種模型外,提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的建模方法,并通過甩負(fù)荷試驗(yàn)驗(yàn)證該模型的正確性和準(zhǔn)確性;基于計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬,建立了內(nèi)部水流的空化模型。然而,由于機(jī)組運(yùn)行工況復(fù)雜,內(nèi)部流動(dòng)具有復(fù)雜性和不確定性,當(dāng)前還沒有辦法獲取高精度的非線性模型。目前,大部分水電站都采用同步發(fā)電機(jī),根據(jù)機(jī)組運(yùn)行特性的不同,所采用的同步發(fā)電機(jī)模型又分為:一階、三階、五階和高階模型。其中,一階發(fā)電機(jī)模型僅考慮了發(fā)電機(jī)的慣性矩,在實(shí)際運(yùn)用中具有的局限性;三階發(fā)電機(jī)模型在調(diào)節(jié)系統(tǒng)的建模中被廣泛使用
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