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本文研究了长隧洞单机单管水力发电系统在水机电耦联条件下的建模及暂态分析方法。隧洞动态用传统的刚性水击理论描述，调压井作为连接隧洞和压力钢管的动态储能元件建模，压力钢管动态采用较为复杂的耦合水击4-方程模型描述。通过耦合水击的结合部耦合机制实现引水系统与水轮机系统的耦联，使用调速器控制方程和一阶发电机模型实现水轮机系统与电力系统的耦联。在此基础上建立了带长隧洞调压井引水系统水电站的水机电耦联非线性模型，提出了求解基于拉氏变换形成的状态方程的暂态耦联分析方法。算例表明，提出的理论模型和计算方法能较好地反映水力