三峡电站流量变率对两坝间通航水流影响的三维计算分析

三峡至葛洲坝两坝间航道曲折多变、水流条件复杂,三峡电站在泄洪和日调节时产生的非恒定流,使得两坝间的航行条件更为复杂。通过建立两坝间通航水流三维数学模型,针对电站机组开启过程下泄流量变率产生的非恒定流对两坝间河段通航水流条件的影响,开展了计算分析研究。计算分析了三峡电站机组不同开启时间和不同开启流量情况对典型河段水面比降、表面流速产生的影响及其变化规律。研究结果表明:机组开启时间变化情况下,通航最困难河段水面比降增幅随机组开启时间缩短而加大,但最大表面流速线性增大;机组开启流量变化情况下,水面比降和最大表面流速随下泄流量线性增大。     

锦江水电站机组优化运行

对锦江水电站进行厂内经济运行研究,提出以机组负荷为定值时通过机组的流量为最小的数学模型,并推导最优运行的等微增率原则,利用等流量微增法原则对锦江水电站3台运行机组间负荷进行最优分配。     

向家坝水电站机组超声波测流及成果分析

为准确测量并评定向家坝机组过机流量,并将其结果应用于其他同型机组,引入了重复性原理,利用该原理对过机流量、机组出力和导叶开度的重复性进行了误差分析;利用14个水头下的试验数据采用不同方法计算出不同的真机流量系数,与模型的流量系数进行对比,选取最优流量系数作为该机的真机实测流量系数,将该真机实测流量系数换算后的流量与实测流量进行了误差对比分析。     

水晶岗电站厂内经济运行动态规划

径流式水电站厂内经济运行最优化准则是在一定来水量下分配并列运行的各机组引用流量,使出力最大。各并列机组间流量最优分配及机组最优组合是一个多阶段决策过程。以水晶岗电站为例,介绍了机组经济运行动态规划方法,解决了多阶段决策问题,从而提高了水电站的管理水平和经济效益。     

用受控有色Petri网解决水力机组组合中时间约束问题的研究

提出一种应用于解决水力机组组合中时间约束问题的受控有色Petri网模型．该模型能够直观地表达水力机组的启／停状况，并输出计算流量费用的开关量，将机组组合算法中面临开／停新机组时的约束判定和流量损失计算单独处理，为解决考虑时间约束的机组组合问题提供了新的辅助方法。     

水泵水轮机流动可视化研究

利用PIV流场测试技术，对低比速混流式模型水泵水轮机转轮在水轮机工况下进行了可视化研究，结果表明水泵水轮机模型在设计工况下转轮区的流态较好；在非设计工况下，不管正冲角还是负冲角，翼间流场都会有一定的脱流与旋涡存在。尤其在大流量工况下，在叶片正面形成的脱流漩涡，其位置几乎不变，机组运行比较稳定；在小流量工况下，存在着周期性的脱流漩涡，从进口附近逐渐变化到出口附近，机组运行不稳定。     

径向基神经网络在水轮发电机组耗流量计算中的应用

传统的水电站厂内经济运行的耗流量计算方法需要通过手工绘制机组效率特性曲线，适应性差，不利于在线操作。文中提出跳过绘制机组效率特性曲线，直接建立水头、出力与耗流量的径向基神经网络模型，以计算任意水头下的耗流量曲线的模型，并应用到某水电站。该模型具有快速、准确的特点，可在线训练、在线应用，有助于水电站厂内经济运行实时系统的实现。     

三峡机组超声波流量效率监测系统试验数据处理及分析

三峡右岸22号机组进行变负荷条件下的性能试验,该机组超声波流量及效率监测系统自动记录了过程数据.文中根据相关标准和统计原理对试验数据进行处理与分析,结果表明,超声波流量及效率监测系统完全满足试验要求,22号机组水轮机试验效率与模型效率基本一致.     

利用CC-PN建立机组组合问题中时间约束辅助模型

在为机组组合问题编制算法的过程中，因需要满足错综复杂的约束条件，容易使程序结构混乱、逻辑判断出错，最终导致算法求解失败。文中提出一种用于解决水力机组组合中时间约束问题的受控着色Petri网(CC-PN)模型，以指导和辅助机组组合算法程序的编制。该模型能直观地表达水力机组的启／停状况，并输出计算流量费用的开关量，将机组组合算法中面临启／停新机组时的约束判定和流量损失计算单独处理，为解决考虑时间约束的机组组合问题提供了新的辅助方法。     

水电站并列运行机组的过渡过程仿真研究

在水电站运行中,1台机组发生水击会通过调压井传播给与调压井相连的其它机组,形成机组间的水击干扰.为了研究机组间的水击干扰,采用MATLAB下的SIMULINK作为仿真工具,建立大波动过渡过程水轮机传递系数的仿真模型,在此基础上建立了共用调压井的两台水轮机调节系统大波动过渡过程的仿真模型,分析了影响机组间水击干扰的主要因素,并提出了减轻机组间水击干扰的措施.     

叶尔羌河库鲁克栏杆站-喀群站洪水传播时间规律

通过建立库鲁克栏杆站和喀群站流量与单位河长传播时间Q―t关系,确定了库鲁克栏干站-喀群站河段流量与洪水传播时间关系的基本模式。根据2站历史洪水数据建立的Q―T0关系验证了库鲁克栏干站-喀群站河段流量与洪水传播时间基本模式。库鲁克栏杆站洪水流量超过2 000m3/s,库鲁克栏干站-喀群站河段洪水传播时间稳定在7-8h。     

运西水电站竖井贯流式水轮机性能优化

采用雷诺时均方程(RANS),选择S-A湍流模型,运用SIMPLEC算法,利用CFD数值模拟技术,数值模拟了不同方案的运西水电站水轮机流道内流场,分析了转轮直径、叶片翼型、叶片个数、叶片安放角、转轮轮毂、转轮转速、导叶翼型、导叶轴线与机组中心线夹角、导叶个数、叶片及导叶安装位置、导叶开度对水轮机性能的影响,叶片数为3时水轮机装置性能较优,机组最高效率点分别在转速为187.5r/min、导叶个数为15时出现。对原有流道可改变部件做适当优化后,将优化后的转轮应用于电站进行数值计算,根据全流道的数值模拟结果,预测电站改造后机组的水力性能。根据数值计算的结果制作模型水轮机和真机进行模型试验和真机测试。结果表明,数值模拟结果与模型实验以及现场运行结果曲线的变化趋势一致,数值模拟结果基本能够准确反映电站的外特性和内部流场特征。     

基于抽水装置特性曲线校正的泵站优化模型

受运行时长、安装位置等多种因素影响，水泵装置理论特性曲线难以准确描述实际抽水装置的运行特性，导 致通过以其为基础所构建的泵站优化模型计算得到的运行方案偏离实际。基于水泵理论曲线提出数据和机理双 重驱动的参数辨识方法校正水泵装置特性曲线，通过对实测数据进行多项式拟合校正装置效率曲线，以实测数据 诱导转速理论曲线整体平移可实现装置转速曲线的校正。以南水北调东线工程的泗洪泵站为例，构建考虑机组 差异特性的泵站优化模型。结果表明：经过校正，效率曲线与实测数据的符合程度从校正前的 0.60 提升至 0.99， 转速曲线与实际的平均绝对误差比校正前降低了 0.23?r/min；基于装置特性曲线校正的差异特性站内优化分配方 案更加贴近实际运行情况，相比历史运行方案平均降低 10.1% 的能耗，可实现泵站高效运行与调度目标的精细控 制。利用实际运行数据对泵组装置特性曲线进行校正可有效加强泵站优化分配方案对实际调度的指导作用。     

向家坝水电站切机非恒定流对干流航运影响研究

针对水电站发生切机产生的非恒定流对下游航运造成影响,基于一维水动力学数学模型,分析了向家坝水电站8台机运行发生不同切机台数下的达标补水时间以及对下游航道的影响距离,同时分析了典型工况达标时间补水条件下的非恒定流传播特性。研究可为电站发生切机条件下下游的航运安全调度运行提供技术支撑。     

大型泵站进水前池复杂流态下机组启动组合优化

为解决杭州三堡泵站同时受正向和侧向进水水流影响的问题,建立进水建筑物二维数值模型,通过数值模拟计算不同机组启动组合和泵站前池的流场,以此评价前池水流的均匀性,分析涡流、脱壁等不利水流状态。通过提出泵站运行时不同台数机组的最优组合,以提高前池运行的平稳性、泵站机组设备的安全性。计算结果表明,采用二维数值模拟进行分析的研究方法可行,对大型泵站前池复杂流态下机组启动组合优化有一定参考价值。     

水箱模型在三峡入库洪水预报模型研制中的应用

介绍了应用水箱模型建立三峡入库洪水实时连续预报模型的方法。按照河段流量传播时间将入库站(寸滩)以上干、支流划分为若干子河段,各子河段按照计算时段长分成若干单元河段,各单元河段区间降雨径流预报采用水箱模型,河道流量演算采用连续马斯京根法。对河系洪水预报模型的检验表明,预报精度在85%以上,能够满足实时洪水预报的要求。     

降雨径流模型在故县水库入库预报中的应用研究

根据故县水库入库控制站卢氏站及以上地区的水文资料,采用超渗产流与蓄满产流相结合的产流模式、纳希瞬时单位线单元汇流模型以及马斯京根多河段连续流量演算的河道汇流模型,研究探讨故县水库入库流量及水量的预报方法,并利用该模型在2011年9月洛河上游秋汛洪水期间进行了作业预报,取得了满意的结果,可作为故县水库调度的决策依据之一。     

基于布谷鸟搜索算法的水电站消纳风电调峰运行策略研究

为了研究水电站在消纳风电中的应用,利用水电转换公式将水流量及水头高度转化为水电站出力,并把风电出力的不确定性表示为一个具有零均值、呈正态分布的预测误差。构建风-水-火电力系统联合调度模型,该模型以系统成本最小为目标函数,包含了火电机组煤耗成本、水电站管理成本以及风电场管理成本和预测误差成本;模型以水力和火力发电约束、水流量约束、火电机组爬坡速率约束等为约束条件,采用布谷鸟搜索算法对其进行求解,得到了系统运行的经济最优策略。仿真结果表明,水电站能够在电力系统中发挥较好的调峰作用,弥补风电出力的随机波动,降低系统峰谷差率,减少火电机组出力的频繁变化,降低系统备用容量,增加电力系统的安全性、稳定性和供电可靠性。     

水电站负荷优化分配的分解聚合原理及应用

厂内经济运行是提高水电站水能效率的关键,但复杂水力联系和约束条件是制约水电站负荷优化分配数学模型求解的难点。针对这一问题,以复杂引水系统的漳河水库水电站群为例,通过引水系统水力联系与动力指标关系分析,以分流结点为依据将系统分解为不同层次的子系统,建立了复杂引水系统水电站负荷优化分配数学模型;以相同机组段水头(或机组流量)为依据,将子系统内并(或串)联机组段聚合成"等效机组",提出了分层次递阶结构化的模型求解方法。该原理和方法不仅具有简洁清晰的特点,而且具有灵活性、实用性及通用性的优点,对于并行计算等现代技术解决大规模水电站群系统短期优化问题具有广阔的应用前景。实例应用验证了方法的有效性、稳定性和适应性。     

宝灵寺水电站发电机及其附属设备增容改造分析

四川省平武县宝灵寺水电站建设期在2007年,受到当时国内灯泡式水轮机选型理念及技术水平的限制,机组选型偏保守。本次增容改造主要目的是在不改变现有流道及转轮直径的情况下,发电机额定容量由12MW增容到14MW,本文对电站的发电机及附属设备增容改造方案进行了分析,旨在对灯泡贯流式发电机组及其附属设备的选型、计算提供借鉴经验。