汪 炜，张德虎，刘志淼

(1.河海大学能源与电气学院，南京 211100；2.上海勘测设计研究院有限公司,上海 200434)

小水电为推动广大农村山区的经济发展、社会进步和农民脱贫致富作出了巨大的贡献，对改善我国能源结构发挥着重要的作用。由于受到上游水文气候条件、下游农业和生活用水需求、地方电力负荷水平等因素的制约，小水电经常在低负荷工况下运行[1]。当混流式水轮机带部分负荷运行时，尾水管里会出现尾水涡带这种不稳定的流动现象，而这种不稳定又是造成尾水管压力脉动的重要诱因[2]。尾水管压力脉动不仅可能引起水力振动和机组振动，还可能引发水轮机出力摆动，严重时导致电力系统产生低频振荡[3]，甚至可能会导致系统的解列。肖弟康等[4]指出藏东地区孤网运行的小水电也长期处于低负荷运行状态。因此，有必要研究尾水管压力脉动对小水电孤网运行的影响，保证孤网系统的动态安全稳定。

韩志勇等[5]首次建立了考虑尾水管压力脉动的水轮机模型，该模型是在非线性解析水轮机模型的基础上加入压力脉动的影响。汤凡等[6]是在标准水轮机模型的基础上建立了考虑尾水管压力动态特性的水轮机模型。这里的尾水管压力脉动都采用正弦或者余弦信号来模拟。张梦琳等[7]则采用一种谐振函数来模拟尾水管的实际脉动情况，但同样建立在标准水轮机模型的基础上。

本文基于水轮机模型综合特性曲线，建立了……