千瓦级水力发电机的建模与仿真——毕业论文

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某电站50 MW水轮发电机数学建模和仿真分析

２０２０年第１２期２０２０Ｎｕｍｂｅｒ１２水电与新能源ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲＡＮＤＮＥＷＥＮＥＲＧＹ第３４卷Ｖｏｌ.３４ＤＯＩ:１０.１３６２２/ｊ.ｃｎｋｉ.ｃｎ４２－１８００/ｔｖ.１６７１－３３５４.２０２０.１２.０１２收稿日期:２０２０－０９－０５作者简介:柳呈祥ꎬ男ꎬ助理工程师ꎬ主要从事水电站励磁㊁直流系统调试㊁检修㊁维护工作ꎮ某电站５０ＭＷ水轮发电机数学建模和仿真分析柳呈祥ꎬ张元栋ꎬ程诗龙ꎬ黄柯维(中国长江电力股份有限公司三峡水力发电厂ꎬ湖北宜昌㊀４４３１３３)摘要:以某电站５０ＭＷ水轮发电机组为研究对象ꎬ对电机进行了模型参数计算ꎬ建立了发电机的数学模型ꎻ应用Ｍａｔｌａｂ软件中的ｓｉｍｕｌｉｎｋ工具ꎬ以建立的数学模型为基础搭建了凸极水轮发电机仿真模型ꎬ并对所建模型并网后的运行特性进行仿真研究ꎬ验证了所建模型的正确性ꎮ关键词:水轮发电机ꎻ参数计算ꎻＭａｔｌａｂꎻ数学模型中图分类号:ＴＭ３１２㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１６７１－３３５４(２０２０)１２－００４９－０５ＭａｔｈｅｍａｔｉｃａｌＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆａ５０ＭＷＨｙｄｒｏ￣ｔｕｒｂｉｎｅＧｅｎｅｒａｔｏｒＵｎｉｔＬＩＵＣｈｅｎｇｘｉａｎｇꎬＺＨＡＮＧＹｕａｎｄｏｎｇꎬＣＨＥＮＧＳｈｉｌｏｎｇꎬＨＵＡＮＧＫｅｗｅｉ(ＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＰｌａｎｔꎬＣｈｉｎａＹａｎｇｔｚｅＰｏｗｅｒＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＹｉｃｈａｎｇ４４３１３３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｆｏｒａ５０ＭＷｈｙｄｒｏ￣ｔｕｒｂｉｎｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｕｎｉｔａｎｄｔｈｅｍｏｄｅｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ.ＴｈｅｎꎬａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎＳｉｍｕｌｉｎｋｔｏｏｌｂｏｘｉｎＭａｔｌａｂｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ.Ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌａｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｈｙｄｒｏ￣ｔｕｒｂｉｎｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｕｎｉｔꎻｐａｒａｍｅｔｅｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎꎻＭａｔｌａｂꎻｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ㊀㊀同步发电机是电力系统的心脏ꎬ直接影响电力系统的的稳定运行ꎮ由于电机非线性㊁强耦合㊁多变量的特点ꎬ电机的动态特性复杂ꎬ而电机的动态性能对电力系统的动态稳定非常重要ꎬ所以对电机的模型进行深入的研究是十分必要的[１]ꎮ对于同步电机的数学模型主要有ａｂｃ轴和ｄｑ轴两种参考坐标系ꎬａｂｃ坐标系可以完整反映气隙基波和谐波磁场的电磁关系ꎬ但是电感参数变化会给此坐标系下的计算和分析造成不便ꎻｄｑ轴坐标系只计基波磁场的作用ꎬ可以实现定子绕组㊁转子绕组和阻尼绕组的电感解耦ꎬ目前来说ꎬ通常采用ｄｑ轴坐标进行电机建模ꎮ本文以某电站凸机同步发电机为例ꎬ建立了发电机在ｄｑ轴下的数学模型ꎬ并对此模型进行了Ｍａｔｌａｂ/Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真ꎬ最后对仿真波形进行分析ꎬ验证了模型的正确性ꎮ１㊀发电机数学模型１.１㊀ｄｑ坐标系下的电机有名值方程为了建立同步发电机模型ꎬ必须对实际电机作必要的简化假设:１)定子三相绕组结构上完全相同ꎬ在空间上相差１２０ʎ电角度ꎮａｂｃ三相绕组对其轴线而言结构对称ꎮ２)电机转子在结构上是完全对称的ꎮ转子各绕组如果有电流ｉ流过ꎬ只考虑正弦基波分量ꎮ３)对于电机沿直轴或交轴的磁路ꎬ如果磁势波是对称于直轴或交轴正弦分布的ꎬ则磁密波也对称于直轴或者交轴正弦分布ꎬ或者说对于磁密波只计其基波分量[２]ꎮｄｑ坐标系下的电机暂态方程适应转子的旋转和凸极效应ꎬ所以一般选用ｄｑ坐标系建模ꎮ电压和磁链方程如下ꎮ９４水电与新能源２０２０年第１２期电压方程:ｕｄ＝ｐψｄ－ωψｑ－ｒｉｄｕｑ＝ｐψｑ＋ωψｄ－ｒｉｑｕｆ＝ｐψｆ＋ｒｆｉｆ０＝ｐψＤ＋ｒＤｉＤ０＝ｐψＱ＋ｒＱｉＱ(１)式中:ｕｄ㊁ｕｑ㊁ｕｆ分别为ｄｑ轴电压和励磁绕组的电压ꎻψｄ㊁ψｑ㊁ψｆ㊁ψＤ㊁ψＱ分别为各绕组磁链ꎻｉｄ㊁ｉｑ㊁ｉｆ㊁ｉＤ㊁ｉＱ分别为各绕组中流过的电流瞬时值ꎻｒ㊁ｒｆ㊁ｒＤ㊁ｒＱ分别为各绕组电阻ꎻω为转子电角速度ꎻｐ为微分算子ꎬｐ＝ｄｄｔꎮ磁链方程:㊀ψｄψＦψＤæèçççöø÷÷÷＝ＬｄＭｆＭＤＫＭｆＬｆＭＲＫＭＤＭＲＬＤéëêêêêùûúúúú－ｉｄｉｆｉＤéëêêêêùûúúúú㊀ψｑψＱæèçöø÷＝ＬｄＭＱＫＭＱＬＱéëêêùûúú－ｉｄｉＱéëêêùûúú(２)式中:Ｌｄ㊁Ｌｑ分别为ｄｑ同步电感系数ꎻＬｆ㊁ＬＤ㊁ＬＱ分别为励磁和阻尼绕组自感系数ꎻＭＲ为励磁和阻尼Ｄ绕组自感系数ꎻＭｆ㊁ＭＤ㊁ＭＱ分别为定子和转子绕组互感系数幅值ꎮ１.２㊀ｄｑ坐标系下的标幺值方程用有名值来进行同步电机的分析时ꎬ存在量级差异较大的情况ꎬ用归算到自身容量基值下的标幺值表示则更加合理ꎮ因此ꎬ对电机有名值方程还需进行标幺化ꎮ对有名值方程进行规范化的过程就是标幺化的过程ꎬ首先要确定有关变量的基准值ꎮ发电机定子侧基准电压ＵＢ㊁基准电流ＩＢ㊁基准容量ＳＢ㊁基准频率ｆＢ和基准角频率ωＢ为[３]㊀㊀ＵＢ＝２ＵＲ㊀㊀ＩＢ＝２ＩＲ㊀㊀ＳＢ＝ＳＲ＝３ＵＲＩＲ＝３２ＵＢＩＢ㊀㊀ｆＢ＝５０Ｈｚ㊀㊀ωＢ＝２πｆｂ式中:ＵＲ为发电机额定相电压有效值ꎻＩＲ为发电机额定相电流有效值ꎻＳＲ为发电机额定容量ꎮ定子侧绕组基准磁链ψＢ㊁基准自感系数ＬＢ和时间基准值ｔＢ关系为ψＢ＝ＵＢｔＢψＢ＝ＬＢＩＢ转子ｆ㊁Ｄ和Ｑ各绕组变量分别取以下基准值ＵｆＢ＝ＫＦＵＢＵＤＢ＝ＫＤＵＢＵＱＢ＝ＫＱＵＢüþýïïïψｆＢ＝ＫＦψＢψＤＢ＝ＫＤψＢψＱＢ＝ＫＱψＢüþýïïïＩｆＢ＝３２１ＫＦＩＢＩＤＢ＝３２１ＫＤＩＢＩＱＢ＝３２１ＫＱＩＢüþýïïïïïïïＳＦＢ＝ＳＤＢ＝ＳＱＢ＝ＳＲ式中:ＫＦ㊁ＫＤ为励磁和阻尼Ｄ绕组对定子ｄ绕组的等效匝比ꎻＫＱ为阻尼Ｑ绕组对定子ｑ绕组的等效匝比ꎮ经过规范化后的磁链方程为ψｄψＢψｆψｆＢψＤψＤＢæèçççççççöø÷÷÷÷÷÷÷＝ＬｄＬＢＭｆ２３ＫＦＬＢＭＤ２３ＫＤＬＢ２３ＭｆＫＦＬＢＬｆ２３ＫＦ２ＬＢＭＲ２３ＫＤＫＦＬＢ２３ＭＤＫＤＬＢＭＲ２３ＫＦＫＤＬＢＬＤ２３ＫＤ２ＬＢéëêêêêêêêêêêêêêùûúúúúúúúúúúúúú－ｉｄＩＢｉｆ３２１ＫＦＩＢｉＤ３２１ＫＤＩＢéëêêêêêêêêêêùûúúúúúúúúúúψｑψＢψｑψＱＢæèççççöø÷÷÷÷＝ＬｑＬＢＭＱ２３ＫＱＬＢ２３ＭＤＫＱＬＢＬＱ２３ＫＱ２ＬＢＬＱéëêêêêêêêêùûúúúúúúúú－ｉｑＩＢｉＱ３２１ＫＱＩＢéëêêêêêêùûúúúúúú(３)由于电感标幺值与电抗标幺值相等ꎬ可以不区分ꎬ上式可改写为ψｄ∗ψｆ∗ψＤ∗æèçççöø÷÷÷＝Ｘｄ∗Ｘａｄ∗Ｘａｄ∗Ｘａｄ∗Ｘｆ∗ＸＲ∗Ｘａｄ∗ＸＲ∗ＸＤ∗éëêêêêùûúúúú－ｉｄｉｆｉＤéëêêêêùûúúúúψｑ∗ψＱ∗æèçöø÷＝Ｘｑ∗Ｘａｑ∗Ｘａｑ∗ＸＱ∗éëêêùûúú－ｉｑｉＱéëêêùûúú(４)电压方程为０５柳呈祥ꎬ等:某电站５０ＭＷ水轮发电机数学建模和仿真分析２０２０年１２月ｕｄ∗＝ｄｄｔ∗(ψｄ∗)－ω∗ψｑ∗－ｒ∗ｉｄ∗ｕｑ∗＝ｄｄｔ∗(ψｑ∗)＋ω∗ψｄ∗－ｒ∗ｉｑ∗ｕｆ∗＝ｄｄｔ∗(ψｆ∗)＋ｒｆ∗ｉｆ∗ｕＤ∗＝ｄｄｔ∗(ψＤ∗)＋ｒＤ∗ｉＤ∗＝０ｕＱ∗＝ｄｄｔ∗(ψＱ∗)＋ｒＱ∗ｉＱ∗＝０(５)由于后续分析的电气量均为标幺值ꎬ将∗省略ꎮ电机参数一般以运算电抗和实用参数给出ꎬ其中ｄｑ轴运算电抗为Ｘｄ(ｐ)＝ψｄ－ｉｄＸｑ(ｐ)＝ψｑ－ｉｑ由式(４)和(５)可求得:㊀㊀Ｘｄ(ｐ)＝Ｘｄ－Ｂ(ｐ)Ａ(ｐ)Ａ(ｐ)＝ｐ２(ＸＤＸｆ－Ｘａｄ２)＋ｐ(ＸＤｒｆ＋ＸｆｒＤ)＋ｒＤｒｆＢ(ｐ)＝ｐ２(ＸＤ＋Ｘｆ－２Ｘａｄ)Ｘａｄ２＋ｐ(ｒｆ＋ｒＤ)Ｘａｄ２㊀㊀Ｘｑ(ｐ)＝Ｘ１＋Ｘａｑ(ＸＱ１＋ｒＱｐ)Ｘａｑ＋(ＸＱ１＋ｒＱｐ)(６)除以上电磁方程ꎬ还有转子运动方程２Ｈｄωｄｔ＝Ｔｍ－ＴｅＴｅ＝ψｄｉｑ－ψｑｉｄ(７)式中:Ｈ为机组惯性时间常数ꎻＴｍ为机械力矩ꎻＴｅ为电磁转矩ꎮ２㊀标幺值选定和仿真参数计算表１为某电站发电机主要电气参数ꎬ由式(４)(５) (７)搭建电机模型需知道发电机定子绕组㊁转子绕组和阻尼绕组的电抗值㊁电阻值ꎬ还需知道机组惯性时间常数ꎮ由于建模采用标幺值系统ꎬ应对发电机电气参数进行标幺化ꎬ本节对发电机标幺值选定和发电机参数进行分析和计算ꎮ定子绕组基准值选择[４－５]ＳａＢ＝ＳＮ＝５８.８ＭＶＡＵａＢ＝２ＵＲ＝２ˑ１０５００/３＝８５７３.２ＶＩａＢ＝２ＩＲ＝４５７４.３Ａ表１　发电机主要电气参数表项目额定工况发电机功率ＰＮ/ＭＷ５０功率因数ｃｏｓφＮ０.８５发电机容量ＳＮ/ＭＶＡ５８.８额定电压ＵＮ/ｋＶ１０.５额定电流ＩＮ/Ａ３２３４.５额定转速ｎＮ/(ｒｍｉｎ－１)２７２.７额定频率ｆＮ/Ｈｚ５０直轴同步电抗Ｘｄ(不饱和值)/ｐ.ｕ.１.０５８直轴瞬变电抗Ｘᶄｄ(不饱和值)/ｐ.ｕ.０.３０７直轴超瞬变电抗Ｘᵡｄ/ｐ.ｕ.０.２０３交轴同步电抗Ｘｑ/ｐ.ｕ.０.６７５交轴超瞬变电抗Ｘᵡｑ/ｐ.ｕ.０.２１４定子绕组漏抗Ｘ１/ｐ.ｕ.０.１１９ｄ轴短路暂态时间常数Ｔᶄｄ/ｓ１.９６２ｄ轴开路暂态时间常数Ｔᶄｄ０/ｓ６.７６ｄ轴短路次暂态时间常数Ｔᵡｄ/ｓ０.０４４１ｄ轴开路次暂态时间常数Ｔᵡｄ０/ｓ０.０６６５ｑ轴短路超瞬变时间常数Ｔᵡｑ/ｓ０.０５０２ｑ轴开路超瞬变时间常数Ｔᵡｑ０/ｓ０.１５７９６空载励磁电流Ｉｆ０/Ａ５９３额定励磁电流ＩｆＮ/Ａ１０６７额定励磁电压ＵｆＮ/Ｖ１６４定子绕组电阻Ｒａ/Ω０.００６４５励磁绕组电阻Ｒｆ/Ω０.１３０７飞轮力矩ＧＤ２/ｔｍ２１８５０ｆａＢ＝５０ＨｚωＢ＝２πｆＢ＝３１４.１６ｒａｄ/ｓＺａＢ＝ＲａＢ＝ＸａＢ＝１.８７４２ΩＬａＢ＝ＸａＢ/ωＢ＝５.９６６ˑ１０－３ＨψａＢ＝ＬａＢＩａＢ＝２７.２９Ｗｂ励磁绕组基准值选择ＳｆＢ＝ＳｆＢ＝ＳＮ＝５８.８ＭＶＡＬｄｆ＝ＵＢωＢｉｆ｜ｉｆ＝５９３Ａ＝０.０４６０２ＨＸａｄ∗＝Ｘａｄ∗－Ｘ１∗＝０.９３９ＩｆＢ＝ＸａｄＩＢωＢＬｄｆ＝(Ｘｄ－Ｘ１)ＩＢωＢＬｄｆ＝５５６.８Ａ１５水电与新能源２０２０年第１２期ＵｆＢ＝ＳＢＩｆＢ＝１０５.６ｋＶＺｆＢ＝ＲｆＢ＝ＸｆＢ＝１８９.７ΩＬｆＢ＝ＸｆＢ/ωＢ＝０.６０３８ＨψｆＢ＝ＬｆＢＩｆＢ＝３３６.２Ｗｂ定转子之间的互感基值选择ＬａｆＢ＝２３ＬａＢＬｆＢ＝０.０４９ＨＬｆａＢ＝２３ＬａｆＢ＝０.０７３５Ｈ力矩基值ＴＢ＝ＳａＢωｍＢ＝ｎｐＳａＢωｅＢ＝１１ˑ５８.８ˑ１０６３１４.１６＝２.０６ˑ１０６Ｎｍ由电机实用参数可继续求解得到电机模型参数[６](由于模型建立在标幺值基础上ꎬ后续如无特别说明均省略符号∗):Ｘａｄ＝Ｘｄ－Ｘ１＝０.９３９Ｘａｑ＝Ｘｑ－Ｘ１＝０.５５６Ｘｆ＝Ｘａｄ２Ｘｄ－Ｘᶄｄ＝１.１７４ＸＤ＝２.５５９ＸＱ＝０.６７１ｒ＝３.４４１ˑ１０－３ｒｆ＝５.５２８ˑ１０－３ｒＤ＝０.０８６５ｒＱ＝３.１６２ˑ１０－３转动惯量Ｊ＝１４ＧＤ２ˑ１０３＝４６２.５ˑ１０３ｋｇｍ２机组惯性时间常数Ｈ＝１２ＪωｍＢ２ＳａＢ＝３.２１ｓ至此ꎬ电机仿真所需所有建模参数均已求得ꎮ３㊀仿真模型３.１㊀模型搭建如图１所示ꎬ按照前面两节的电机电压方程㊁磁链方程㊁功率方程㊁电磁力矩方程和转子运动方程搭建电机模型ꎮ明显地ꎬ当考虑定子绕组㊁转子绕组和励磁绕组的电磁暂态过程以及转子的机械过渡过程时ꎬ发电机为七阶模型ꎬ完整的反映了电机系统的物理特性ꎮ电机模型采用标幺值系统ꎬ与上节的计算和分析对应ꎮ励磁系统采用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ自带的ＥｘｃｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍꎬ控制方式为ＰＩＤ＋ＰＳＳ２Ｂꎮ变压器选择Ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅＴｒａｎｓ￣ｆｏｒｍｅｒꎬ容量选择６０ＭＶＡꎬ一二次侧电压为１０.５ｋＶ/３５ｋＶꎮ输电线路选择３－ＰｈａｓｅＳｅｒｉｅｓＲＬＣＢｒａｎｃｈ(电阻０.００３Ωꎬ电感为０.００５Ｈ)ꎮ无穷大系统用３－ｐｈａｓｅＳｏｕｒｃｅ模块(１００００ＭＶＡ３５ｋＶ)和３－ｐｈａｓｅｐａｒａｌｌｅｌＲＬＣｌｏａｄ模块组成ꎮ图１㊀发电机Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真模型图２５柳呈祥ꎬ等:某电站５０ＭＷ水轮发电机数学建模和仿真分析２０２０年１２月３.２㊀仿真波形搭建好仿真模型后ꎬ可以对电机暂态过程进行模拟仿真ꎮ机械功率输出Ｐｍ＝１(ｐ.ｕ.)ꎬ给定电压Ｖｒｅｆ＝１(ｐ.ｕ.)ꎮ励磁电流Ｉｆ㊁励磁电压Ｕｆ㊁ｄｑ轴电压和电流㊁电磁功率Ｐｅ和输出功率Ｐｅｏ的仿真波形如图２－图４所示ꎮ图２㊀Ｉｆ㊁Ｕｆ㊁Ｕｄ和Ｕｑ仿真波形图(Ｐｍ＝１ꎬＶｒｅｆ＝１)图３㊀ｉｄ和ｉｑ仿真波形图(Ｐｍ＝１ꎬＶｒｅｆ＝１)从图中可知ꎬ励磁电压㊁励磁电流随时间趋于稳定并达到额定值ꎮＵｄ和Ｕｑ的稳定值分别为０.６４７(ｐ.ｕ.)和０.７６３(ｐ.ｕ.)ꎮＵｄ２＋Ｕｑ２稳定值刚好趋于图４㊀Ｐｅ和Ｐｅｏ仿真波形图(Ｐｍ＝１ꎬＶｒｅｆ＝１)电压额定值ꎮ电磁功率和电磁输出功率趋于１(ｐ.ｕ.)ꎬ和给定的机械功率平衡ꎬ因为模型中未考虑摩擦转矩作用ꎬ这与理论分析的结果是一致的ꎮ综合以上发电机电气量仿真波形ꎬ本文搭建的发电机模型正确ꎬ可真实反映发电机电气和机械特性ꎮ４㊀结㊀语发电机系统是一个典型非线性㊁强耦合的高阶系统ꎬ动态性能复杂ꎬ所以对发电机的建模力求精确ꎮ本文介绍了建立发电机ｄｑ轴坐标系下数学模型的基本方法ꎬ接着对某电站的电机参数进行了分析和计算ꎬ搭建了基于实际凸机水轮发电机的模型ꎬ最后通过Ｍａｔ￣ｌａｂ/Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真验证了模型的正确性ꎮ参考文献:[１]余贻鑫ꎬ陈礼义.电力系统的安全性和稳定性[Ｍ].北京:科学出版社ꎬ１９８８[２]黄家裕ꎬ岑文辉.同步电动机基本理论及其动态行为分析[Ｍ].上海:上海交通大学出版社ꎬ１９８９[３]高景德ꎬ张麟征.电机过渡过程的基本理论及分析方法[Ｍ].北京:科学出版社ꎬ１９８２[４]韩富春ꎬ闫根弟.暂态稳定数字仿真中发电机数学模型的研究[Ｊ].太原理工大学学报ꎬ２００５ꎬ３６(１):７５－７８[５]宋宏志.不同工况下大型水轮发电机电磁参数的计算[Ｄ].北京:华北电力大学ꎬ２０１１[６]倪以信ꎬ陈寿孙ꎬ张宝霖.动态电力系统的理论和分析[Ｍ].北京:清华大学出版社ꎬ２００２３５。

水轮发动机参数模拟与仿真研究

水轮发动机参数模拟与仿真研究水轮发动机是利用水的动能驱动涡轮旋转，并产生电力的一种装置，是水电站的核心设备之一。

为了提高水轮发动机的效率和性能，参数模拟与仿真研究成为一项重要的课题。

本文将深入探讨水轮发动机参数模拟与仿真研究的重要性和方法。

一、水轮发动机的工作原理水轮发动机是将水流通过导水管引导到水轮的叶片上，水的冲击力使得水轮转动，从而带动轴上的发电机工作。

在水力资源丰富的地区，水轮发电成为重要的清洁能源利用方式之一。

二、参数模拟的必要性参数模拟是指通过对水轮发动机内部各个参数进行数据采集和分析，以便优化和改进设计。

通过参数模拟，可以实现对水轮发动机工作过程的精确模拟，全面了解各项指标的变化规律，为进一步提高水轮发动机的效率提供数据支持。

三、仿真研究的重要性仿真研究是通过运用数学建模和计算机模拟等技术手段，对水轮发动机的工作情况进行模拟和分析。

通过对水轮发动机进行仿真研究，可以预测不同参数对水轮发动机性能的影响，并对水轮发动机的性能进行评估，为水轮发动机的优化设计提供参考。

四、参数模拟与仿真研究方法1. 数据采集：通过传感器对水轮发动机内部各项参数进行实时采集，并形成数据集。

2. 数据处理：对数据集进行处理和分析，建立相应的数学模型，并进行计算。

3. 模拟验证：利用计算机仿真软件对水轮发动机的工作进行模拟，并与实际数据进行验证，确保仿真结果的准确性。

五、参数模拟与仿真研究的应用1. 优化设计：通过参数模拟和仿真研究结果，对水轮发动机的设计进行优化，提高其效率和性能。

2. 故障诊断：利用仿真技术对水轮发动机可能存在的故障进行模拟分析，提前预警并进行维护。

3. 运行管理：结合参数模拟和仿真研究成果，实现对水轮发动机的精准监测和运行管理，保障其安全可靠运行。

六、结语水轮发动机参数模拟与仿真研究对于提高水轮发动机的效率和性能具有重要意义，是水电行业发展的必经之路。

随着科技的不断发展，相信水轮发动机参数模拟与仿真研究将为清洁能源的可持续发展贡献更多的力量。

微型水力异步发电机组系统的建模和仿真

ｍｏｅ，ｙｕｉｇＭＡＴＬｄｌｂｓｎＡＢＳｍｕｉｋｓｍｕａｉｎｓｆｗａｅｒｓａｃｅｈｙｔｍｈａｔｒｓｉｓｗｈｎｉｃｅｓｒｄｃｅｓａ／ｉｌｉｌｔｏｔｒｅｅｒｈｓｔｅｓｓｅｃａｃｅｉｔｅｎｒａｅｏｅｒａｅｌｄｎｏｒｃｏ
中图分类号：Ｔ１．Ｍ７４３
文献标志码：Ａ
微型水力异步发电机组系统的建模和仿真
殷桂梁，张圣明
（山大学电气工程学院，河北秦皇岛０６０燕６０４）
摘要：微型水力发电作为一种具有良好经济性、无污染、安装使用便捷的小型可再生能源项目而受到关注。建立了微型水力发电机组系统的完整模型，包括其弹性引水系统模型、水轮机调节系统模型和异步发电机等效模型，通过ＭＡＬ／ｉｌｋ仿真软件研究机组在增、减负载以及发生故障时的特性。结果表明：微型水力异步发电机组系统在ＴＡＢＳｍｕｉｎ负载发生变化时，可以根据负载的变化调整异步发电机的输出功率，系统的频率和电压幅值波动很小；系统发生短且在
ＡｂｔａｔＭｉｏｈｄｏｏｒａｌ－ａｎｗａｌｎｒｙｐｏｅｔｅｅｅｄｓｒａｔｎｉｎｆｒｈｈｒｃｒｔｓｓｒｃ：ｃ・ｙｒｐｗｅｓａｓｌｃｌｒｅｂｅｅｅｇｒｊｃｒｃｉｓｅｐｅｄａｅｔｏｅｃａｔｉｉｒ－ｍａ－ｅｅｓｖｗｉｔｏｔａｅｓｃ

水电站水机电仿真系统的开发及探究

水电站水机电仿真系统的开发及探究摘要：电站水机电一体化的仿真包括了由详细水力系统、发电机组、升压站、等值电力系统构成的中小型电力系统。

对于水电厂水机电耦合问题的研究，通常采用单机无穷大系统进行代替，并非针对本厂的具体数据和参数进行研究，因而相关结论具有参考意义但一般无法对本厂的生产直接形成指导意见。

关键词：水电站水机电仿真系统；开发；水电站在实际运行中，当运行操作或因事故而改变系统的运行状态时，就会产生过渡过程，由于水体惯性的存在，就会引起系统中管道压力、流量、机组转速的剧烈变化，对水电站的运行质量以至安全将产生非常重要的影响。

因此，无论为确定电站设计参数或保证电力系统运行质量都必须对水电站进行静、动态仿真研究。

一、研究水电站水机电系统（HMES）为一类非线性耦合系统，主要包括水力系统、机械系统及电气系统3 个子系统，其动态特性取决于各子系统的共同作用。

其中，水力系统主要包含有压引水系统、调压井、蜗壳及尾水管等；机械系统主要包含水轮机、调速器等；电气系统主要包括水轮发电机、励磁系统、电力系统稳定器及负荷等。

随着水电机组装机容量逐渐增大，调峰调频任务愈发繁重，水电站水机电系统的动态特性对电力系统安全稳定运行的影响日益显现。

大型水电机组的切机或者突然甩负荷将导致电力系统失去较大功率，对系统的功角、频率及电压稳定性都会造成严重影响。

如何准确模拟出大小扰动下水电站水机电系统动态特性，并采取相关措施抑制其对电力系统造成的不良影响已成为水电站建设的主要问题。

作为对真实物理系统进行模拟的重要手段之一，数字仿真凭借成本低、不受外部环境限制等优点，现已成为电力系统研究、规划、运行、设计等各个方面不可或缺的工具。

二、水电站水机电仿真系统的开发1.监控运行系统和仿真系统的一体化。

目前的水电厂基本上都投运了计算机监控系统，监控系统和仿真系统一般都是两个独立的系统，这两个系统一般由不同的单位研制，它们之间可能会通过通讯协议来进行通讯，在两个系统设计之初就缺乏统一的规划和接口，由于存在这个缺陷，仿真系统和监控运行系统不能作到一体化运行，仿真系统一般只能作为员工的离线培训系统。

千瓦级风力发电系统建模与设计——毕业论文

武汉理工大学毕业设计（论文）千瓦级风力发电系统建模与设计学院（系）：自动化学院专业班级：电气工程及其自动化专业学生姓名：指导教师：摘要人类的生存和发展离不开能源，能源问题与人类文明的演进息息相关。

随着社会和经济的发展，能源的消耗在急骤增长。

为了实现人类社会未来的可持续发展与解决化石能源带来的环境问题，必须大力发展新型能源，风能就是一种非常清洁的能源。

现在常用于风力发电的发电机有双馈发电机和永磁直驱同步发电机，永磁同步直驱发电机相比双馈发电机省去了齿轮箱环节，减小了因为齿轮箱带来的机械损耗和设备的不稳定性，转换效率高，具有优越的低电压穿越能力。

本文分析了永磁同步直驱风力发电机的工作原理，建立风力发电系统各部分的数学模型，并在MATLAB/SIMULINK中搭建仿真模型进行仿真。

风力发电机系统仿真模型包括风速模型、风力机模型、发电机模型、变流器模型等。

仿真对比了不同风速下风力发电机特性。

关键词：风力发电；MATLAB仿真；数学建模；永磁同步发电机AbstractHuman can not live without energy, the energy issue is closely linked with the evolution of human civilization. With the social and economic development, energy consumption grow rapidly. In order to achieve the sustainable development of human society in the future and solve the environmental problems caused by fossil fuels, we must vigorously develop new energy sources, wind energy is a very clean source of energy.Now doubly-fed generator and direct-drive permanent magnet synchronous generator are commonly used in wind power generation to doubly-fed generator,direct-drive permanent magnet synchronous generator eliminates the gearbox links, mechanical instability and loss of power reduced because of gearbox’s ,direct-drive permanent magnet synchronous generator brings high conversion efficiency, with superior low-voltage ride-through capability. This paper analyzes how direct-drive permanent magnet synchronous wind turbine works, and builds mathematical model,simulation model in MATLAB/SIMULINK of each part of wind power system. Wind system simulation model includes wind model, wind turbine model, generator model, rectifiers model. The simulation compares the characteristics of the wind turbine under different wind speed.Key words:wind power generation；MATLAB simulation；mathematical model；permanent magnet synchronous generator目录第1章绪论 (1)风力发电研究的目的及意义 (1)国内外小型风力发电产业现状 (1)发展我国小型风力发电产业的有利条件 (2)论文主要研究内容 (2)第2章风力发电系统介绍 (3)风力发电系统分类 (4)恒速恒频风力发电系统 (4)变速恒频风力发电系统 (4)永磁直驱风力发电系统 (5)风电机组主要参数 (6)风轮直径与扫掠面积 (7)轮毂高度 (8)叶片数 (8)额定风速、切入风速和切出风速 (8)风轮转速、叶尖速比 (8)第3章永磁直驱风力发电系统数学模型 (9)系统整体结构 (9)风速模型 (10)风力机模型 (11)永磁同步发电机模型 (12)变流器模型 (13)不可控整流器+BOOST电路+PWM逆变器 (13)PWM整流器+BOOST电路+PWM逆变器 (14)第4章系统MATLAB建模与仿真 (14)系统仿真模块设计 (14)风速仿真模型 (15)风力机仿真模型 (16)永磁直驱发电机模型 (17)仿真参数设定 (17)风速仿真模型参数 (17) (18)图风速仿真波形 (18)风力机仿真模型参数 (18)永磁同步发电机仿真模型参数 (18)变流器仿真模型参数 (19)仿真结果及分析 (20)本章小结 (22)第5章总结与展望 (23)全文总结 (23)课题展望 (23)参考文献 (24)致谢 (25)第1章绪论风力发电研究的目的及意义国际电工委员会（IEC）针对小型风力发电机组的最新标准IEC61400-2定义的小型风力发电机组，适用于风轮扫掠面积小于200m2，将风能转换为电能的系统[1]。

水利毕业论文水电机组调节系统建模与仿真研究

水利毕业论文水电机组调节系统建模与仿真研究水电机组调节系统建模与仿真研究现代水电站已成为我国清洁能源发展的重要组成部分，水电机组调节系统起着至关重要的作用。

为了确保水电机组的安全可靠运行，优化调节过程成为高校研究领域的热点。

本文旨在研究水电机组调节系统建模与仿真，以提供相关研究的理论支持。

1.引言随着我国经济的快速发展，对能源的需求越来越高。

水电站作为一种清洁能源的代表，其发电效率和环境友好性得到普遍认可。

然而，水电机组在不同工况下的性能稳定性和调节能力成为亟待解决的问题。

因此，研究水电机组调节系统建模与仿真变得重要且必要。

2.调节系统建模2.1 水电机组调节系统组成水电机组调节系统主要由水轮机、调速器、液压系统、发电机以及电气传动系统等组成。

这些部件在整个调节过程中相互协作，共同维持水电机组的运行。

2.2 水电机组调节模型建立为了研究水电机组调节过程，需要建立相应的系统模型。

根据不同研究目的，可以选择不同的建模方法，如传统的数学模型、基于物理原理的模型以及人工智能算法等。

3.调节系统仿真研究3.1 仿真平台选择选择合适的仿真平台对于水电机组调节系统的研究至关重要。

常见的仿真软件包括MATLAB/Simulink、DigSILENT、PowerWorld等。

根据研究的具体内容和需求，选择合适的仿真平台进行系统仿真。

3.2 仿真参数设置仿真过程中，需要设置合理的参数以便模拟真实的工况。

参数设置的准确性和可靠性对于研究结论的有效性至关重要。

4.仿真结果分析通过仿真实验，可以得到水电机组调节系统在不同工况下的性能表现。

对仿真结果进行分析可以发现系统中存在的问题，找到改进措施。

5.调节系统优化依据仿真结果的分析，可以针对系统中存在的问题提出合理的优化策略。

从水轮机的设计优化到控制参数的调整，都可以通过仿真研究得到相应的改进方案。

6.实验验证为了验证仿真结果的准确性和可靠性，可以进行实际的试验。

通过与实际数据的对比，可以更好地验证模型的有效性。

大功率同步电动机的建模与仿真方法研究

ｏｎＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＫ．Ｗｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ ’ ｓｓｔａｒｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｏｂ —
可靠运行对企业的安全生产和经济效益有着极大的影响。失步振荡是同步电动机特有的，也是最经常最典型的故
ＬＩＮＫ上的可视化仿真模型，克服了传统微分方程模型太抽象和求解复杂困难的缺点，进行了电机起动过程的仿真并给出了仿真波形，验证了模型的正确性。
ｐａｐｅｒｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｄｙｎａｍｉｃｍａｔｈｅｍａｔｉｃｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ，ｓｉｍｐｌｉｉｆｅｄｔｈｉｓ
Ｌ＝
１ｒ
＋ｌ
一
一
，Ｊｍｓ
ｍｓ
频率等于转差频率＝一。图２是同步电动机在两相
旋转坐标系幽上的等效电路，图中各量都是折算到定子侧了的，和分别为定子ｄ轴磁链和ｑ轴磁链。
２同步电机动态模型
２１动态数学模型
．
一
２３１ —
同步电动机的多变量动态数学模型能比较准确地描述其动态特性。同步电动机定子有空间互差１２０。的Ａ、日、Ｃ

水轮发电机组的模块化建模与仿真

暂态过程研究，可用于各型水电站动态全过程仿真。结果证明系统运行的精度和速度的有效性，为研究提供参考。
关键词：水轮发电机组；模块化建模；仿真
中图分类号：Ｍ７３Ｔ４文献标识码：Ａ
Ｍｏｌｄｅｉ＆ＳｍｕｌｔｏｆＨｙｏｏｒＧｅｅａｏｏｕｌｒｚｔｏｎｇｉａｉｎｏｄｒｐｗｅｎｒｔｒＭｄａｉａｉｎ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ｙｒＡｈｄｏ—ｐｗｅｅｅａｏｓｃｍｐｓｄｏｙｃｒｎｕｃｉｅｘｉｔｎｓｓｅｏｒｇｎｒｔｒｉｏｏｅｆｓｎｈｏｏｓｍａｈｎ，ｅｃｔｉｙｔｍ，ｈｄｏ—ｔｒｉｅａｏｙｒｕｂｎａｄｉｏｅｎｒｓｓｅ，ａｄｔｅｅｕｔｎｆｗｉｈａｅｏｒａｏｌｅｒｈｃｒｒｄｔｎｌｏｕｅｙＮｗｏｎｔｇｖｒｏｙｔｍｓｎｑａｉｓｏｈｃｒｆｅｔｎｉａ，ｗｉｈａｅｔａｉｏａｌｓｌｔｄｂｅｔｎｈｏｇｎｎｉｙｍｅｈｄｔｏ．Ｔｉｐｐｒｐｅｅｔｄａｍｅｈｄｆｒｔｅｗｏｅｄｎｍｉｐｏｅｓｓｍｕａｉｎｏｙｒｐｗｅｅｅａｏｓｈｄｈｓａｅｒｓｎｅｔｏｈｌｙａｃｒｃｓｉｌｔｆｄｏｏｒｇｎｒｔｒ．Ｔｅｍｏ－ｏｈｏｈ
ｕａｉｅｄｌｗａｈｓｃｌｕｓｓｅｌｒｄｍｏｅｚｓｐｙｉａ —ｓｂｙｔｍｓ—ｏｅｔｄｎｅｉｔｒｅｔｄｒｓｌｉｇｍｅｈｄｗｓｕｅｕｌｔｅｍｏ・ｉｒｎｅ，ａｄｔｎｅｓｃｅｅｏｖｎｔｏａｓｄｔｂｉｄｈｅｏｙｒｐｗｅｌｎｓｈｅｕｔｂａｎｄｂｈｓｍｅｈｄｓｏｏｄａｒｅｎｓｔｈｓｙｈｉｌｔｄｌｒｈｄｏｏｒｐａｔ．Ｔｅｒｓｌｏｔｉｅｙｔｉｔｏｈｗｇｏｇｅｍｅｔｏｔｏｅｂｏｆｓ

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百度文库- 让每个人平等地提升自我I 武汉理工大学毕业设计（论文）千瓦级水力发电机的建模与仿真学院（系）：自动化学院专业班级：电气学生姓名：XXXXXXXX指导教师：XXXXXXXX百度文库- 让每个人平等地提升自我I摘要本文首先通过介绍当今世界能源短缺的现状，引出了要研究的千瓦级水力发电。

千瓦级水力发电属于微型水力发电的范畴，因此本文又介绍了水力发展现状和微型水力发电的技术进展与市场调研。

在千瓦级水力发电机的建模前，我还根据水轮发电机的分类对其中的各部分进行了选型，并分析了水轮发电机组各部分，引水系统，水轮机，发电机励磁系统等的数学模型。

然后运用MATLAB软件对水轮发电机的各部分分别建模后再依据互相之间的关系建立整个系统的模型，最后在动态的条件下对水轮发电机的运行状态进行仿真分析。

论文主要研究了水轮发电机的工作原理和水轮发电机的建模仿真。

研究结果表明,在动态的情况下，所设计的水轮发电机组的运行状态基本能够保持稳定，满足用电的基本要求。

本文的特色通过反馈同步发电机的运行状态来控制水轮发电机，最后让发电机运行状态基本保持稳定。

关键词：千瓦级水力发电；水轮发电机；数学模型；MATLAB建模仿真百度文库- 让每个人平等地提升自我IIAbstractFirstly, by introducing the world's energy shortage situation,this article leads tothe need to study kilowatt hydroelectric power. Kilowatt hydroelectric power belongs to the category of micro- hydro, so this article describes the technical progress and status of hydro and micro- hydro development and market research.Before modeling kilowatt hydroelectric, I also according to the classification of the various parts of hydro which conducted the selection and analysis of the various parts of hydroelectric generating set, such as water systems, turbine, generator excitation systems, etc. mathematical model.Then use MATLAB software for modeling each part separately and then build hydro entire system based on the model of the relationship between each other , and finally under dynamic conditions ,I simulation analysis the running state of my is mainly on the working principle and the modeling and simulation of hydro turbine results show that: In the dynamic case,the design of the operational status of hydro-generating unit can maintain the basic stability of electricity and meet the basic requirements.Features of this article: synchronous generator through feedback to control the hydro, and let the generator run status remained stable.Key Words：kilowatt hydroelectric power ; hydro ; mathematical model ; MATLAB modeling and simulation百度文库- 让每个人平等地提升自我III 目录第1章绪论 (1)选题的目的与意义 (1)国内外水力发电现状 (1)国内外水力发电发展现状 (1)小水电发展现状 (2)微水电开发利用技术进展 (4)千瓦级水力发电——微水电 (4)水力发电原理 (4)微水电简介 (4)微型水力发电的市场调研 (6)根据水流信息的发电容量的计算方法 (6)第2章千瓦级水力发电机组的选型 (9)微型水力发电机组的选型 (9)水轮机的类型及选择 (9)发电机的类型及选择 (10)第3章千瓦级水力发电机组的数学模型 (12)引水系统的数学模型 (12)水轮机调节系统数学模型 (13)水轮机的数学模型 (13)调节器的数学模型 (14)发电机系统数学模型 (15)负载数学模型 (16)第4章千瓦级水力发电机组的建模与仿真 (18)软件简介 (18)仿真模型建立 (19)水轮机系统建模 (19)发电机及励磁控制系统建模 (20)千瓦级水力发电机组系统模型 (21)仿真分析 (22)正常运行时发电机运行状态 (22)突甩负载和突加负载时发电机运行状态 (23)第5章结论 (25)参考文献 (26)附录 (27)致谢 (28)百度文库- 让每个人平等地提升自我1 第1章绪论选题的目的与意义水能是目前世界上可大规模开发的可再生能源之一。

我国的水能总蕴藏量、经济可开发量和技术可开发量均居世界第一, 但开发率却远远低于世界水平。

由于这种原因, 我国《可再生能源发展“十一五”规划》指出, 未来我国将加大激励措施的力度以及政策扶持来促进可再生能源开发利用的发展。

农村的能源开发利用更应该在有条件情况下,顺应全球能源发展态势,把握好优先考虑开发清洁、技术成熟、经济性好的水能资源，来促进农村的全面发展。

中国是一个农业大国, 农村能源已成为解决三农问题的重要一环[1]。

由于能源的需求及环境问题的日益严峻，越来越多的国家已将节能、开发可再生能源和清洁能源作为生产发展的长期发展战略。

例如水力发电、风力发电和光伏发电等，微型水力发电(简称微水电)作为水力发电的重要组成部分，是偏远或远离电网地区的重要微电源之一[2]。

微水能资源在我国分布范围很广, 包括天然瀑布、天然跌水、急滩、小溪、小河、河湾、泉水、高山湖泊、灌渠跌水、潮汐等, 只要能满足机组所需流量和水头要求即可构成可利用的微水力[3]。

微型水力发电作为一种具有良好经济性、无污染、安装使用便捷的小型可再生能源项目逐渐被关注。

本文中研究的微水电主要指功率在100 kW 以下的水力发电系统，它能够利用电力负荷附近的微型水力资源发电，离网独立运行，无需变电，直接向用户供电[4]。

本文通过对微型水力发电的发展现状及基本工作原理的调查研究，并结合自己所学的有关发电机方面的专业知识，运用MATLAB软件对千瓦级的微型水力发电机在静态和动态的情况下进行建模和仿真，观察比较发电机的运行状态会随着哪些因素改变，讨论优化方案让自己在应用过程中对专业知识的理解更加深刻，也为大学生涯划上完整的句号。

国内外水力发电现状国内外水力发电发展现状全世界可开发的水力资源约为亿kW，分布不均匀，各国开发的程度亦各异。

世界上最大的发电站是三峡水电站，他的总装机容量1820万千瓦，年平均发电量亿千瓦时。

美国水电装机容量居世界第一位，加拿大水电比重占全国总装机容量的一半以上，巴西水电装机容量居世界第四位，挪威能源消费中水电占一半[5]。

中国水力发电现状有以下几个特点：（1）总量十分丰富，而人均资源量并不富裕实际可开发量按规划数据统计近亿千瓦、万亿千瓦时左右，居世界第一位。

以电量计，约占世界总量的15%，而我国人口却占世界的21%，因此人均资源并不富裕。

到2050年后，我国达到中等发达国家水平，如按人均装机1千瓦计，全国电力总装机为15亿千瓦百度文库- 让每个人平等地提升自我—16亿千瓦。

常规水电即使全部开发出来，加上抽水蓄能电站，水电比例也只占30%—40%左右。

（2）分布极不均衡，与经济发展的现状更不匹配资源集中在经济相对滞后的西部，尤其是西南。

西部云、贵、川、渝、陕、甘、宁、青、新、藏等10个省(自治区，直辖市)的水能资源占71%，其中西南的云、川、藏三省(自治区)就占全国总资源量的60%，经济发达的东部13个省(直辖市)(辽、吉、黑、京、津、冀、鲁、苏、浙、皖、沪、粤、闽)仅占7%左右。

（3）总开发率很低，东西开发差异极大全国平均开发率仍以规划数据统计，按电量算仅%，位居世界第83位，排在很多发展中国家如印度、越南、泰国、巴西、埃及等国家之后，与中国是发展中大国的位置极不相称。

但在东部，水电开发率很高，除国际界河外，已开发70%以上，可开发的大型水电站只剩下4座，共161万千瓦，即黑龙江的尼尔基电站(25万千瓦)、浙江的摊坑电站(60万千瓦)、大均电站(46万千瓦)和福建的街面电站(30万千瓦)。

西部各省(自治区、直辖市)从长远看，能输出水电的主要是云、川、青、藏四省(自治区)，近期鄂、黔、桂三省(自治区)也可以根据自身的经济发展和开发情况适当输出。

从河流看，能输出电能的主要是金沙江、雅鲁藏布江、雅砻江、澜沧江、怒江和黄河上游青海段。

近期长江干流、乌江、红水河(含上游)均可视情况适量外送。

小水电发展现状《世界小水电发展报告》(WSHPDR 2013)显示，全球范围的小水电潜在资源约为173GW。

世界已知的水电潜在资源中，超过一半位于亚洲，三分之一左右分布于欧洲和美洲。

非洲和美洲大陆未来潜力较大。

2011至2012年，全球小水电装机总容量(10兆瓦以上)约为75万千瓦，占小水电资源的43%。

下图为全球小水电装机容量。

图1-1 全球小水电潜在资源分布图2百度文库- 让每个人平等地提升自我3 世界各大洲的小水电装机和资源开发情况表1-1欧洲小水电装机和资源开发情况表1-2亚洲小水电装机和资源开发情况表1-3非洲小水电装机和资源开发情况表1-4美洲小水电装机和资源开发情况百度文库- 让每个人平等地提升自我4表1-5澳大利亚、新西兰、太平洋国家和地区小水电装机和资源开发情况中国小水电开发状况是经过多年的努力，中国拥有249GW的水电装机容量，位居世界第一。