计及水力系统详细模型的多机系统暂态稳定计算

对水力系统模型的简化,是制约电力系统暂态过程仿真质量提高的主要原因之一. 建立了用于电力系统暂态稳定分析的复杂水力系统不同形式的数学模型,包括引水系统刚性水击模型和弹性水击模型以及水轮机线性化模型和非线性模型.通过对具有复杂水力系统的多机系统在大扰动下的过渡过程进行计算,分析了引水系统和水轮机不同模型对暂态稳定计算结果的影响.结果表明:水力系统的不同模型对多机系统暂态稳定计算的初始阶段影响不大;刚性水击模型与弹性水击模型下的变化曲线较接近;非线性水轮机模型与线性水轮机模型下的变化曲线在暂态过程中后期差别较大;简化模型过于简单,计算结果误差较大.     

首尾直接连接的长隧洞梯级水电站引水发电系统水力过渡过程模型设计

首尾直接连接的梯级水电站可以节省后级电站的首部枢纽建筑，前级电站的尾水通过一段无压隧洞直接进入后级电站的发电引水隧洞。采用这种布置方式的两梯级水电站的引水发电系统水力过渡过程参数需要通过模型试验确定，首尾直接连接使得长隧洞梯级水电站引水发电系统水力过渡过程模型试验约束条件增加，模型设计和试验分析复杂。推导了首尾直接连接的长隧洞梯级水电站引水发电系统水力过渡过程模型试验应满足的相似条件，对模型比尺选择及相似问题进行了探讨，并以工程实例介绍了首尾直接连接的梯级水电站引水发电系统水力过渡过程模型设计及试验方法。     

电站取水河段长时段的泥沙淤积特性研究（注：研究生论坛）

摘 要:为解决将数学模型运用于电站取水口长时段内的河床演变问题,从而引起计算效率与精度不足的缺陷。本文采用基于隐式与显式结合的算法,探索河道长时段的泥沙淤积特性,建立能模拟长时段河床演变的水沙数学模型,并将该模型应用于昭化电站取水河段泥沙冲淤模拟。通过物理模型与数学模型在不同频率洪水下取水口水位和流速的比较结果,表明此数学模型可以较好模拟取水口水流特性;通过预测昭化电站拉沙方案与不拉沙方案下取水河段运行多年后的河床演变,结果表明此数学模型模拟结果与实际工程结果相似,符合客观规律,能较好模拟河段的泥沙问题。     

白莲崖水电站过渡过程数值计算

利用数学模型,对白莲崖水电站引水系统过渡过程进行了计算。分别分析了不同的气室初始水位及气室横断面积对引水系统特性的影响,表明气室初始水位对管道压力有较大的影响,水位越低,其缓解压力波传播的作用越明显;增加气室横断面积,降低最大波动幅值的作用比对水流稳定的作用要大。     

多水源引水式水电站管道系统水力设计

为提高水能资源的利用率,实现水资源的优化配置,跨流域多水源引水式水电开发在我国逐渐得到运用.但设计中发现有可能存在倒流与高水源被抽空的问题.针对该问题,运用恒定流理论,建立多水源引水式水电站管道系统的数学模型,在无量纲处理的基础上,推导引水主洞与引水副洞的流量计算公式及流量分配控制条件,并对影响流量分配的各种因素进行敏感性分析.其结论是:引水副洞水头损失系数是主导因素,增大该系数可消除倒流现象,进而使主、副洞流量分配达到合理范围,具体工程中可以通过减小副洞断面尺寸、增大副洞糙率及局部损失等措施来实现.     

长引水系统水电站水力过渡过程仿真分析

针对长引水系统水电站在负荷变化时的安全问题,以压力管道非恒定流微分方程和特征线法为基础,基于MATLAB平台中SIMULINK方法,建立了一管四机的长引水系统水电站数值仿真模型,并对木扎提水电站水力过渡过程进行了仿真模拟,确定了调压室最高、最低涌浪,机组最大转速上升率及蜗壳进口最大压力。结果表明:在不同机组组成的电站系统中,大机组是水力过渡过程中的控制因素。     

发电机电磁过程对带孤立负荷运行的水电站过渡过程的影响

在水电站引水发电系统过渡过程研究中,一阶发电机模型未能反映电磁过程的影响,而三阶和五阶模型中计入电磁过程,能更好地模拟引水发电系统的过渡过程.在建立水力、机械、电气系统联合仿真模型的基础上,研究分析了使用一阶、三阶、五阶发电机模型时电站的小波动过渡过程.结果表明:使用一阶发电机模型的过渡过程与三阶、五阶模型的结果有较大差别,三阶模型与五阶模型的结果十分接近,即在水电站过渡过程中应考虑电磁影响.在长引水式水电站过渡过程中,一阶模型与三阶模型的差别更大.     

水电站尾水系统的非恒定流计算

本文对复杂尾水系统的非恒定流进行分析和计算．以圣维南方程为基础，建立了复杂尾水系统非恒定流计算的数学模型，模拟了水轮机出流、尾水调压室、有压尾水洞无压尾水洞，从而考虑了无压尾水洞，对尾水调压室中水位波动的影响；同时，推导了由水轮机出流、尾水调压室和有压尾水洞组成的无压尾水洞非恒定流计算的上游边界条件，及相应计算工况的下游边界条件．数值计算方法采用Ｐｒｅｓｓｍａａｎ，Ａ．隐式差分法．     

水电站调节系统稳定计算

本文研究了具有复杂尾水系统水电站调节系统稳定问题,介绍了具有复杂尾水系统水电站小波动过渡过程计算的数学模型和电算程序。电算程序不仅可用于计算设有气垫式调压室的复杂尾水系统水电站小波动过渡过程,也可用于计算设有普通调压室的复杂尾水系统水电站小波动过渡过程。最后,还给出了一个针对某水电站尾水系统设置气垫式调压室方案小波动过渡过程计算实例。     

调压井在复杂泵系统水锤防护中的应用

以山西省引黄入晋抽水系统为研究时象．建立了复杂抽水系统水力过渡过程计算的边界条件数学模型，并对以调压井和可控间作为防护手段的抽水系统事故停泵水力过渡过程进行了计算，提出了调压井稳定要求的经济断面．大量计算表明，有效地设置调压井并合理地确定可控阀的关阀程序，可避免抽水系统中水柱分离的产生，同时将压力管道中水锤压力的升高限制在允许的范围内．     

中小型水电站引水系统设计

阐述了水电站引水系统设计应引起重视的几个问题,如开发方式、洞径选择、调压井与钢岔管型式选择等,供同行参考。     

核电站立式蒸汽发生器水位动态特性模型

建立了压水堆核电站中立式结构蒸汽发生器的水位动态特性数学模型.应用一些简化假设和数值计算处理方法建立了该数学模型的仿真计算模型.通过给水量扰动和蒸汽量扰动仿真试验,证明了所提出的数学模型及其计算机仿真模型的正确性和有效性.     

锦屏二级引水隧道软化围岩法防治岩爆效果的数值试验与应用

锦屏二级水电站引水隧洞穿越锦屏山主峰山体,隧洞由于埋深大、高地应力,洞室开挖极易引起岩爆,因此探讨如何有效防治岩爆危害,确保施工安全是当务之急.以该T程为背景,通过数值模拟试验,分析了隧道钻爆法施工中采取喷水软化围岩措施对减弱岩爆或防治岩爆的效果.数值分析表明:围岩喷水软化后,隧道洞周主压应力峰值明显减小,主拉应力值也...     

大型泵站引水河道流场的数值模拟

应用正交曲线坐标系下的二维水深平均数学模型对大型泵站的引水河道流场进行了数值模拟 .采用Pois son变换生成正交网格 ,用四边形插值方法生成计算网格的底高程数据 ,并用SIMPLEC方法求解离散方程 .由该模型计算出的金口泵站引水河段的流场图及各断面垂线平均流速分布与物理模型试验的成果较为一致 .     

基于上-下游水电站协商定权的施工导流方案决策模型

基于上游水电站控泄的施工导流方案决策具有多目标性和双边冲突性特点。提出将上游水库汛限水位和下游水电工程施工导流标准的组合作为施工导流方案可行集,在建立方案综合评价指标体系的基础上,考虑水文、水力不确定性,利用Monte-Carlo方法估算各风险效益指标值。基于协商定权理论,将指标权重的分配作为决策过程中上-下游水电站之间冲突和争议的焦点,构筑冲突双方的协商定权局势,并将熵权引入到损失函数计算模型的构建中。工程实例分析表明,模型和方法是可行的、有效的,协商后的指标权重分配更加均衡与全面,反映了双方冲突的协调与解决,决策结果可靠,为上游水电站控泄条件下施工导流方案优选与风险调控提供新的思路和方法。     

基于水力控制的分段低压输水系统优化研究

分段低压输水系统是一种结构相对简单,采用分段降低水头的新型自流有压引水结构,而保水堰则是分段低压输水系统的关键建筑物.通过建立保水堰关闸检修的数值仿真模型,对保水堰的堰流、井流等复杂流态进行了模拟,仿真结果表明在检修闸门和下游管涵之间设置调压柜或明渠段等减振结构可以减小检修过程中的剧烈水位波动,并对调压柜和明渠段的减振效果作了比较.研究还发现若减振结构的面积设置不当,会引起下游输水单元的水力共振.在水力控制和分析的基础上,提出了保水堰及减振结构的整体优化设计原则,为工程设计提供了技术依据,有较大的推广应用价值.     

深孔平板工作闸门流激振动物模-数模预测

以某水电站泄洪洞平板闸门为实例,依据水弹性模拟原理研制了水弹性模型,对平板闸门不同开度工况的流激振动响应进行了测试;提出用三维板壳单元建立闸门空间数学模型,以测得的面脉动荷载为动荷载输入进行了流激振动响应计算;并将两种模型所得的结果进行了相互验证,并联合物理模型和数学模型对其动力响应特性进行了预测,对该闸门的动力安全进行了分析,提供不利于闸门振动的开度范围,为该闸门设计与安全运行提供重要参考依据。     

水电站站内运行优化通用系统设计

摘要：针对形式多样的水电站,利用人工神经网络建立水轮机组能量特性模型并用遗传算法进行优化;统一采用多项式方式分别对水电站内各台水轮发电机组的引水管路进行分段水头损失计算;在对下游水位和流量关系处理时,除利用流量-下游水位关系曲线计算外,对具有的特殊情况,引入了逻辑条件输入模式进行编程处理。通过这些方法的综合利用,设计了通用的水电站站内优化系统。该系统针对多个水电站进行试运行时,在处理电站参数、管路水力损失、下游水位及优化运行等方面均表现出很好的适应性。