水电站月度调度函数的模型制定与模拟结果评价

基于统计学中多元逐步回归原理建立了多年调节水电站分月调度函数模型,并根据水电站优化调度特征确定待选自变量,用以指导电站实际优化调度运行。在考虑电站自身各约束及综合利用要求的前提下,进一步采用程序设计模拟调度函数指导水电站长系列调度运行,通过对模拟结果的全面评价,证实所建立的调度函数具有良好的指导意义和实用价值。     

零能耗小屋能源管理与智能监控系统的设计与实现

针对2013中国国际太阳能十项全能竞赛比赛规则及零能耗建筑的特点,结合比赛地点山西大同的气候数据,给出了厦门大学参赛作品,零能耗小屋Sunny Inside的能源管理与智能监控系统设计方案.以光伏建筑一体化理论为基础,设计15.25kW光伏并网发电系统,并用相关软件对能耗平衡进行了模拟验证.以三菱PLC为核心,构建了能源管理与智能监控系统,分析了不同条件下空调、相变及遮阳系统的控制策略,并给出具体实现方法.     

设调压室水电站输水发电系统耦合振荡特性研究

设调压室水电站输水发电系统是复杂的水机电耦合系统,目前对耦合系统的振荡特性以及各个子系统间的耦合作用关系尚不明晰。本文首先将整个水电站系统分为“引水隧洞-调压室”子系统和“压力管道-机组”子系统,针对“压力管道-机组”子系统的稳定性提出了耦合振荡域的概念并推导了其解析公式,然后结合特征值分析法和数值模拟揭示了耦合系统的振荡特性,最后运用频域分析法探究了两个子系统间的幅频特性及相互作用关系,提出了衡量系统耦合振荡稳定性的定量指标。结果表明：当调速器参数在耦合振荡域外取值时,水电站系统恒不稳定,因此调速器参数在耦合振荡域内取值是整个水电站系统稳定的必要条件。当调速器参数在耦合振荡域内取值时,耦合系统的稳定性由低频振荡模式决定,将系统低频振荡模式的频率代入到两个子系统的幅频特性函数之积中,可以得到振荡叠加率,该值反映了系统扰动在闭环系统中增益值,具有明确的物理意义,当振荡叠加率小于1时,受扰系统趋于稳定。研究成果不仅丰富了水力过渡过程理论体系,对提高水电站运行稳定性也具有较好的工程应用价值。     

融合改造的混合式抽水蓄能与风电联合运行短期调度模型

依托规模庞大的常规水电增建混合式抽水蓄能是加快抽蓄发展的重要途径。相比传统抽蓄电站,融合改造的混合式抽水蓄能电站具有水力联系更紧密、抽-发工况转换更复杂、“量调并重”角色更鲜明等显著特点,为探索其运行模式,本文提出一种融合改造的混合式抽水蓄能与风电联合运行短期调度模型。该模型以联合体整体收益最大为目标,以机组为最小调度单元,针对常规机组和抽蓄机组的差异化运行特性分别精细化建模,并引入状态变量实现运行状态的解耦与关联切换。在模型求解方面,通过线性化方法及建模技巧将原模型转换为混合整数线性规划(Mixed Integer Linear Programming,MILP)模型,最后在JAVA环境中采用CPLEX工具进行求解。以西南某流域电站为参考构建的应用示例验证了本文模型和求解方法的有效性,可为推进常规水电站的融合改造提供借鉴。     

梯级水电枢纽群巨灾风险分析与防控研究综述

伴随超标准巨震、极端暴雨洪水、巨型滑坡等灾害频繁发生,极端载荷作用下梯级水电枢纽群的灾害风险分析与防控等问题成为当前水利工程领域的研究热点。为分析梯级水电枢纽群巨灾风险研究现状,绘制了国内外水库大坝溃坝事件的时间序列图,分析了梯级水电枢纽群的风险特征,总结评述了梯级水电枢纽群巨灾风险分析和巨灾防控研究进展,主要结论如下：1)梯级水电枢纽群巨灾风险是我国水利水电工程风险防控面临的主要问题;2)梯级水电枢纽群风险分析方面主要聚焦于梯级水库连溃概率的分析和计算,对于溃决可能产生的巨灾损失的量化研究不足,缺乏对巨灾因子及其相关影响作用下巨灾风险的评估;3)缺乏对梯级枢纽群灾害链的阻断技术研究和应急避险方案设计研究。为此提出了梯级水电枢纽群可能最大灾难(Probable Maximum Disaster, PMD)的科学内涵,考虑可能遭遇的多种致灾因子和承灾体特征,分析相互因果关系和极端荷载组合情况,初步建立了PMD评估的理论模型,为绘制梯级水电枢纽群在巨灾情景下的灾难空间外包线和估算PMD损失上限值提供科学依据,为梯级水电枢纽群巨灾风险分析和防控提供理论基础和技术支持。     

Increased hydropower production and hydropeaking mitigation along the Upper Inn River (Tyrol,Austria) with a combination of buffer reservoirs,diversion hydropower plants and retention basins

Research on hydropeaking in Austria started in the 1990s and the implementation of the WFD stipulated large research projects since the year 2009. The first research projects supported the process understanding and in a second investigation step, measures were evaluated. The mountains in the region of Tyrol create large heads and thus support the production of flexible energy. In this region, TIWAG is operating 9 large (>10 MW) and 27 small (<10 MW) hydropower plants, with an installed capacity of about 1,550 MW and a mean annual production of 3,000 GWh. As the governmental energy strategy foresees an extension of the hydropower production in Austria, suitable options were selected in 2004 by TIWAG and the water management framework plan for Western Tyrol was developed. This strategic planning instrument proposes five large power plants, with a generation of 1,800 GWh/year of renewable energy, which enables to reach the WFD targets, because the concept includes hydropeaking mitigation by combining buffer reservoirs (impoundments), diversion hydropower plants, and retention basins. We present our promising concept of hydropeaking mitigation and exemplify this based on the GKI, a hydropeaking diversion hydropower plants (HPP) at the Swiss/Austrian border as well as the Silz hydropeaking retention basin, with a volume of about 300,000 m³. As the presented case studies are the largest measures for hydropeaking mitigation being currently implemented in Central Europe, they have pilot-character. Thus, ongoing research and monitoring programs are expected to improve the knowledge about hydropeaking mitigation.     

几内亚苏阿皮蒂项目移民安置实施管理模式

水电工程移民是一项复杂的系统工程,也是一个世界级难题。几内亚苏阿皮蒂水利枢纽项目移民规模大,涉及范围广,移民周期长;几内亚没有户籍制度,库区人口及实物指标调查面临极大的困难;缺乏完整的移民法律法规体系和大规模的移民经验,移民工作实施难度大;经济发展水平落后,移民文化水平和生活水平低,生产生活严重依赖耕地。通过采取一系列创新化的移民安置实施管理模式,因地制宜,从多个方面提出苏阿皮蒂项目移民管理模式,取得了较好的成果。     

杨房沟水电站建设质量智慧管理系统的研发及应用

为提高工程管理效率、控制工程质量、减少人为因素对工程质量的影响,利用信息化、数字化、自动控制等技术对施工过程中的信息、混凝土温度、混凝土振捣、灌浆等环节进行智能监控和管理。为此,杨房沟水电站依托设计施工BIM管理系统的质量管理功能模块,以及由BIM系统集成的智能温控、智能振捣、智能灌浆、全过程影像采集系统,研发形成了大坝智能建造环境下的质量智慧管理系统。通过实现施工质量信息“实时采集-实时分析-决策反馈”的动态质量管理,解决了EPC建设模式以及传统大坝质量管理存在的施工质量控制、信息收集、分析、决策等方面的问题,提高了管理效率和管理质量,取得了较好的管理成效。     

大型复杂跨流域调水工程电站-水库-泵站群多目标优化调度

考虑调水量、发电最大和耗能最小3个目标,建立电站-水库-泵站群多目标优化调度模型。基于参数调整策略、邻域变异和加速策略,提出了求解多目标优化调度模型的综合改进布谷鸟新算法并求解模型,获得了发电、调水、泵站耗能多目标Pareto解集。以引汉济渭大型复杂跨流域调水工程为实例,将该模型与模拟调度模型和NSGA-Ⅱ算法多目标优化调度模型的结果进行比较,结果表明,该优化调度模型的发电、调水、耗能、弃水等各项指标合理,具有相对优势。     

均匀设计方法在水电站发电调度优化中的应用研究

水电站工程的科学调度是实现水资源优化配置、发挥工程效益的重要方式和有效手段。文章以水丰水电站为例,进行了均匀设计方法在水电站发电优化调度中的应用研究,结果显示该方法与传统优化方法相比具有明显优势,可以用于水电站发电调度优化研究。