引水式水电站前池水位及有功负荷最优分配的综合控制

提高引水式水电站运行的经济性和安全性，一是水电站的发电流量踉踪前池来水的变化，并使前池水位始终保持在一个较高的运行位置，既增加了水电站的工作水头，又不造成弃水；其二是在某一发电流量的条件下，最优分配发电机组间的负荷，使水电站的总出力最大．为此本文提出了ｎ台发电机组的引水式水电站前池水位控制及机组间最优负荷分配的综合控制模型．并在此基础上设计了一种可应用计算机实施的综合控制模式．     

东坪水电站进水口流态改善技术方案模拟研究

受枢纽布置及建筑物几何形状等影响,许多水电站运行后进水口流态不佳,直接影响水能利用效率甚至危及机电设备安全。针对资水干流上东坪水电站存在的这类突出问题,综合考虑电站枢纽布置、库岸及河床边界条件、导墙布置型式等因素对电站进水口区域流态的影响,采用标准κ-ε模型,对多种改变边界条件的技术方案的进水口流态进行流场三维数值模拟,分析电站流场规律,寻求水流流态显著改善的技术方案。优化方案较好地解决了进水口水流流态问题,提高了电站发电效益,对类似工程问题具有指导意义。     

小浪底工程泥沙淤积的防治对策

阐述了为预防泥沙淤堵对泄水建筑物进水口采取的集中布置、增加事故闸门、安装高压冲沙装置等工程措施，以及为减少过机含沙量和高含沙水流对发电系统的影响采取的优化发电洞进口布置、水轮机过流部位涂敷防护材料、提高机组技术供水可靠性等措施。通过初期拦沙和调水调沙的运用，减少了下游河床的淤积，冲刷了下游河床．使黄河下游主河槽的行洪能力增强，取得了较好的减淤效益。     

草街电站尾水渠扩挖工程影响数值分析

嘉陵江草街电站尾水渠河床淤塞,导致电站运行尾水位高于设计尾水位,水轮机净水头降低,影响发电效益。为提高发电效益,计划对电站尾水渠进行扩挖整治,并采用数值分析方法评价了尾水渠扩挖效果。结果表明,尾水渠扩挖后,电站尾水位出现不同幅度降落,最优开挖河床高程在174.0～173.5m范围;开挖后尾水渠流速分布更加平稳,尾水渠扩挖不会恶化船闸下游的通航水流条件,开挖后增加发电效益显著;通过方案比选,提出最优开挖方案为开挖高程173.5m、开挖坡度0.39‰。     

螺旋流排沙在我省应用情况

我省秦巴山区的砂卵石河道上,修建了许多低水头引水式电站.这些小电站对于农村经济的发展,改变山区的落后面貌,发展农村电气化事业,缓解电力紧张局面,都起到了很好的作用.但有相当一部分电站存在一个突出的问题,即河道推移质泥沙随引水进入渠道,造成渠道淤积,水轮机严重磨损,有时被迫停水清淤或检修机组,给生产造成一定损失.     

天生桥水库金属结构设计制造与安装回顾

大型弧门支座埋件采用一期砼浇筑是不合理的,挂钩式锁定不适用于大容量启闭机,双P型的顶水封布置形式不能满足水头高于50m的弧形工作闸门封水要求,在设计溢洪道时应留出检修门槽。     

叠梁门电站进水口流场数值模拟研究

以JH水电站叠梁门进水口为例,以大型计算流体动力学软件Fluent为计算平台,采用κ-ε紊流数学模型,结合物理模型试验,对半圆型分层取水进水口不同叠梁门运行方式下的水流流速、流态和水头损失进行数值模拟研究。结果表明,半圆型叠梁门进水口与以往进水口体型设计有所不同,能够有效扩大进流范围,保证下泄水体进流平稳,门前无不良流态,闸墩处无不良漩涡;叠梁门门顶淹没水深不足时门后竖井内产生吸气漩涡;叠梁门上方最大门顶流速为2.53m/s,分布在门顶底部;拦污栅处最大流速在0.5 m/s左右;设置叠梁门后水头损失明显增加,能够满足工程需求,可有效实现分层取水。     

奥地利多瑙河梯级电站开发特点

奥地利境内多瑙河各梯级电站均系低水头径流式水电站，其开发是多方面的，兼及航运、环保与旅游。在开发中注重缩短建设周期，尽量采用标准设计、采用高度机械化施工方法、注重进水口设计，并由各有关单位组成董事会共同开发多瑙河梯级水电站。     

叠梁门分层取水水力特性试验研究

采用分层取水是解决电站引起的下泄水温问题的有效手段,而叠梁门取水高程则是影响分层取水效果的关键因素,取决于进水闸室的水力特性。以新疆噶尔河流域库尔干水利枢纽工程为例,通过大比尺物理模型试验,研究了叠梁门分层取水水力特性,分析了进水口流速、水头损失及漩涡流态等特征,进而确定了取水高程的最优取值。结果表明,拦污栅断面流速分布以叠梁门顶高程为分界分别表现为上小下大、上大下小的分布规律;受叠梁门门库底板高程影响,分层取水过程中水头损失随取水高程的改变而明显不同;进水口结构体型对进水口系统水力特性的影响程度明显大于叠梁门取水水头影响。     

喜河水电站施工进度优化设计与实践

由于汉江洪水峰高量大、陡涨陡落,喜河水电站施工规划充分结合宽河床、低水头、大泄量、分三期施工导流的特点,以尽量提前下闸蓄水、首台机组提前发电为基础,通过科学、合理的施工进度优化设计,使电站提前半年并网发电。     

水电厂发电效益评价模型及其应用

针对现行水电厂发电效益评价方法存在的问题,提出了水电厂发电效益评价模型,该模型在已知实际入库流量和电网的峰—谷、丰—枯电价基础上,综合考虑各时段水电厂可用机组台数、机组容量、水库水位、过机流量等约束条件,以年度发电效益最大为目标,优化计算水电厂理想发电收益动态线及电量动态线,并与水电厂实际发电收益及电量对比分析电量及效益差率。实例应用结果表明,电量差率和发电效益差率可直观反映水平厂年度及各月电厂发电任务实际完成情况,对水电厂年度效益评价与绩效考核均起到了较好的指导作用。     

基于水电站大坝的太阳能融合型并网发电系统研究与应用

针对双可再生能源融合发电模式的诸多技术难题,提出了一种在水电站大坝上建设太阳能电站并进行融合发电的创新模式,重点突破了水电与太阳能发电共享型控制技术、光伏逆变谐波抑制技术、无功补偿和共享型直流技术等技术难题。水电和太阳能发电共享型控制技术实现了水电现地控制单元、太阳能现地控制单元、共享型公用现地控制单元的分布式构架;实现了光伏对水电的逆变谐波抑制和无功补偿装置的研发;实现了太阳直流技术补偿水电站直流系统。应用实践表明,太阳能与水能融合发电模式可节约投资、增加无功补偿效益、减少国土资源的占用,是双可再生能源融合发电的创新性应用,具有很好的推广价值。     

糯扎渡水电站进水口叠梁门分层取水设施运行方式研究

鉴于糯扎渡电站进水口叠梁门分层取水设施的建设和运行管理缺乏经验,通过河道天然水温数据统计分析和水库水温分布结构预测,确定了糯扎渡电站进水口叠梁门分层取水设施的运行时段、运行水位、下泄水温的调控目标,并结合电站发电、防洪及航运等多目标水库运行要求,明确了进水口叠梁门分层取水运行方式,为电站投运后叠梁门多层取水提供了依据。     

含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站优化调度

为提高梯级水电站调度运行效益、优化水库水位变化过程、减少弃水,考虑湖北省某流域梯级水电站规划新增混合抽水蓄能电站,将抽水蓄能机组作为水电站发电备用机组或利用其抽水工况实现梯级水电站年发电量的最大化。针对不同来水频率下服从皮尔逊Ⅲ型分布的天然入库,提出逐步优化算法(POA)与水位廊道耦合方法,求解含混合抽水蓄能的梯级水电站调度模型,能有效保证在多约束条件下构建发电量最大的中长期调度规则。算例结果表明,新增混合抽水蓄能电站后不仅可增加本级水电站发电量,还可提高抽水发电转换效率、减少弃水,为梯级水电站规划新增抽水蓄能电站提供参考。     

水电厂监控系统AGC负荷调节建模与仿真研究

根据电力系统仿真计算要求,对水电厂监控系统AGC负荷调节模块结构和工作原理进行了深入研究,建立和改进了能够正确反映水电厂调节系统的模型,包括单机AGC负荷调节部分、水轮机及引水系统、调速器几个部分,模型能对机组一次调频、单机AGC增减负荷过程进行仿真,同时选择安康水电厂进行了仿真验证。     

大型水电站地下厂房结构动力特性研究

以某在建大型水电站地下厂房结构为例,建立了地下厂房结构的三维有限元计算模型,全面分析了不同的边界条件、风罩形式、材料下的机组支承结构的自振特性并进行了共振校核,采用谐响应法计算结构的动态响应,对最大振幅进行了校核。结果表明,该模型为地下厂房结构的优化设计、改进抗振特性及确保机组安全运行提供了理论依据。     

西南某水电站雾化区边坡三维渗流分析

以西南某水电站为例,依据坝址区工程地质条件构建了边坡三维模型,模拟了地形地貌、岩层分级和主要地质结构面,借鉴锦屏一级等类似工程资料确定雾化雨强度和影响范围,以年均河床水位与地下水位为控制边界条件进行三维饱和非饱和降雨入渗计算.分析渗流结果表明,坡面平缓和坡脚处的压力水头明显上升,距离坝址越远雾化降雨对边坡影响越小.该方法结果合理,实用性强.     

不同资本主体梯级水电参与日前市场的出清方法

当不同资本主体梯级水电站参与日前市场时,由于梯级水电中下游电站受限于径流变化和水库调节能力的特征,无法明确自身的可发电量,面临中标电量与实发电量不匹配的问题,导致出现"弃水"或"欠发"。为此,提出了梯级水电站上下游电站单独化市场竞标的三类出清方法,即二次出清、下游电站可发电量全额收购及电量转移三类方法。算例仿真结果表明,这三种方法均有利于优化出清模型,保证流域水电站水电与水资源的正常管理,减少"弃水"和"欠发",为不同资本主体梯级水电站的市场化运营奠定基础。     

三种水库优化调度方案实施模式的对比研究

为研究水库优化调度方案在水位、流量及出力控制模式下的实施效果,以发电量最大为目标建立优化调度模型并求解,选取发电效益、水位越限风险率及弃水量构建评价指标体系,对不同水库运行工况下的调度方案实施过程进行仿真计算,并评价其实施效果。小漩水电站的实例应用结果表明,水位控制模式对应的水位越限风险率最低,但弃水量最大导致其发电效益最差;流量控制模式与出力控制模式对应的水位越限风险率相差不大,但出力控制模式弃水量更少,发电效益更高。因此,出力控制模式可作为调度方案实施过程中的首选模式。     

某坝后式厂房的静动力分析

金沙江某坝后式大型水电站位于地震高烈度区,分析其厂房结构在静、动力作用下的内力分布,对工程设计意义重大。采用大型三维有限元软件ANSYS建立厂房结构模型,并进行三维有限元动静力分析。静力计算中考虑正常蓄水位、校核洪水位、检修三个工况,得到结构应力与位移分布。动力计算采用block lanczos法进行模态分析,得到厂房整体结构的自振特性,提取前10阶振型,并将动力计算结果与静力计算结果进行叠加,分析和评估厂房结构各部位的动静变形和应力。结果表明,厂房结构刚度设计合理,部分区域出现应力集中现象,需提高强度,为类似工程提供了参考。