大气模式物理过程参数化对风电场风速预报的影响

准确预报风电场风电功率对风电稳定发展至关重要,可有效减轻风电对电网的不利影响,提高风电场运行效益,其前提是准确预报风电场风速。以宁夏某风电场为例,基于中尺度大气模式WRF,采用不同物理过程参数化方案设置对提前72h的逐时风速进行预报,并将预报结果与实际风速资料对比,分析了WRF模式不同物理过程参数化方案设置对风速预报结果准确度的影响,并优化了物理过程参数化方案设置。结果表明,行星边界层参数化方案与辐射过程参数化方案设置对风速预报结果准确性影响较大,微物理过程参数化方案与积云对流参数化方案设置对风速预报结果准确性影响较小。     

冲击式水轮机喷嘴流量特性及其大波动过渡过程研究

针对冲击式水轮机在初期设计阶段无合适的综合特性曲线用于电站大波动过渡过程计算的问题,根据冲击式水轮机喷嘴构件的布置特点,推导出喷针行程与喷嘴过流量的关系式,并与模型试验进行了对比,验证了公式的正确性。通过比较公式、孔口出流模型及模型综合特性曲线在大波动过渡过程中的计算结果,得出公式能更好地反映喷嘴流量特性,表明该公式可代替孔口出流模型指导初期设计阶段的冲击式电站大波动过渡过程计算。     

连接管速度头和动量项对调压室稳定面积的影响

本文运用Ｇａｒｄｅｌ的Ｔ型分岔管水头关系式，分析了连接管处速度头和动量交换项对下游调压室稳定断面积的影响。在托马假定的前提下，导出了相应的计算公式。从而在理论上证明了连接管速度头对下调稳定不利，而动量交换项则是有利的，两者作用可大致抵消，结果接近简单式调压室的托马断面，若合理选取连接管的尺寸和型式，可进一步减小下调水位波动稳定所需的断面积。     

调压室断面积对调节系统稳定域的影响

运用有调压室的水轮机调节系统数学模型，引入无量纲参数，详细分析了调压室断面积对调节系统稳定域的影响。研究表明，水电站有压输水系统总的水流惯性调节系统的稳定性是不利的。其校正由调速器的调压室共同完成。调压室断面积对压力管道的水流惯性不起校正作用，须由调速器独自承担，而调速器的缓冲作用却能帮助调压室校正压力隧洞的水流惯性，从而减小调压室稳定断面积。     

网络化水电机组振动监测和故障诊断系统

针对水电机组振动监测与故障诊断的多样性和复杂性,运用PXI总线仪器和LabVIEW可视化的虚拟仪器系统开发平台,设计并组建网络化水电机组在线振动监测和故障诊断系统.该系统实现了水电机组振动信号的数据采集、数据处理和分析,并能通过网络进行故障诊断.实际应用证明这种基于虚拟仪器技术的网络化水电机组在线振动监测和故障诊断系统具有很强的灵活性和可扩展性.     

低比转速水泵水轮机"S"区特性数值模拟

水轮机低水头启动困难问题在目前己投入运行的混流式水泵水轮机组中有较多出现,是抽水蓄能技术研究需要解决的关键问题.采用SST k-ω模型对不同导叶开度下的小流量水轮机工况进行数值计算,在数值计算基础上获得了水泵水轮机"S"区特性单位转速与单位流量的关系曲线,并将"S"特性曲线计算结果与试验结果做了对比分析,提出了影响水泵水轮机"S"特性的转动域流动特征.     

武汉大学水电站过渡过程与控制实验室

水电站过渡过程与控制实验室是在1996年由原电力部组织有关专家论证,确定立项建设的部级重点实验室，2000年通过评估验收。它是一个在水电行业具有鲜明特点的实验室，主要从事过渡过程和水力机组及其自动控制诊断技术等领域的研究，具有先进的试验装置、测试手段以及开放型合理管理模式。它服务于我国的大型水电工程，并为我国的水电行业提供关键技术和培养高级人才，取得了较大的经济和社会效益。     

利用施工导流洞优化尾水调压室体型试验研究

通过模型试验研究了利用施工导流洞优化尾水调压室体型的可行性.结果表明,利用电站施工导流洞可抬高尾水调压室最低涌浪、优化调压室体型、降低工程投资.通过在施工导流洞内设置阻抗孔,可有效改善施工导流洞内水流的流态并阻止气体进入尾水隧洞.该技术可供类似工程借鉴.     

基于SPIV的风力机叶尖涡与尾流流场相关性研究

采用三维粒子图像测速方法(SPIV),研究两种不同尖速比下的水平轴风力机叶尖涡演变过程及尾流速度流场特性。通过锁相技术,首次实现风力机下游远至2.7倍直径范围内的尾流数据采集,完整揭示叶尖涡发展湮灭的过程及其对尾流流场的影响。尾流轴向速度呈先减小至最大尾流衰减率后再逐渐恢复的规律,且发生该最大衰减率的位置与叶尖涡的运动密切相关;分析叶尖涡对尾流速度恢复的阻滞作用,提出以叶尖涡"交替跳跃"现象作为风力机近、远尾流区分界点标志的依据;在此基础上推导风力机近尾流区长度的计算公式。     

冲击式水轮机两段折线关闭的临界折点与最大水锤

冲击式水轮机喷针两段折线关闭规律的折点以往只通过优化额定工况的水锤确定,未考虑冲击式水轮机在甩部分负荷时发生最大水锤的问题。针对该问题,应用冲击式水轮机喷针直线关闭规律下的最大水锤规律,分析得到适用于喷针关闭规律为一般情形时的两个推论:其一,喷针关闭规律图上某一大于等于一个相长直线段的区域性最大水锤总发生在该直线段末端时刻;其二,如果任意工况下喷嘴完全关闭前,喷嘴末端均无负水锤出现,喷针全工作范围全关闭时间范围内最大水锤压力等于所有工况下最大的第一相末水锤压力。基于两个推论,推导了冲击式水轮机两段折线关闭时临界折点公式,得出当三个判别公式成立时,临界折点公式推导所依据的两个区域性最大水锤也是全工作区域时间区域上最大水锤的结论。