混流式水轮机调节系统建模与非线性动力学分析

为了深入研究混流式水电站系统的稳定性问题,在简单式调压井模型基础上,考虑弹性水击效应、发电机转子二阶动态模型等因素,建立起了新的调压井单机单管混流式水轮机调节系统的非线性数学模型。通过分岔图、Poincare映射图、功率谱图、时域图、相轨迹图、频谱图等非线性动力学特征,分析了调速器参数变化时水轮机调节系统的非线性动力学响应,得出系统的动力学变化规律和特征,初步确定系统稳定运行的参数调节范围,为混流式水电站系统正常运行提供了理论参考。

嵌入式水轮机调速器研究

目前水轮机微机调速器多以可编程控制器(PLC)为硬件载体,具有成本较高、扩展性弱等特点,微处理器与嵌入式技术的快速发展为高性价比微机调速器的研究提供了方向。基于LPC1788微处理器及嵌入式技术进行了水轮机微机调速器设计,介绍了嵌入式水轮机调速器的硬件系统和软件系统。硬件部分重点突出了调速器的系统结构的精简性及可扩展性;软件部分引入了多任务实时操作系统μc/OS-II,降低了开发周期,增强了系统的稳定性、可靠性及实时性。实际测试表明该调速器具有性能优、功能强、扩展性好等特点,且价格低廉,能满足智能水电厂建设的需要,具有较好的应用前景。

水轮发电机组盘车数据处理及软件开发

盘车是立式水轮发电机组安装检修过程中一项十分重要的工作,良好的盘车质量是机组健康运行的重要保证。传统的人工等角测量方法,劳动强度大,工作效率低下,而自动盘车方法不能从根本上提高盘车速度及工艺。本文采用非线性函数拟合方法进行盘车数据处理,提出了一种综合考虑法兰处摆度和水导处摆度的刮垫厚度和最大摆度方位计算方法,并开发了相应的盘车数据处理工具软件。实际应用表明,该方法应用方便,加快了盘车速度,提高了盘车质量。

抽水蓄能电站水库各类水体的H-O同位素组成特征及其水力联系

水库渗漏是当前国内外水库运行过程中存在的典型安全隐患。然而,由于所属气象水文、地质条件及施工的差异,不同水库渗漏方式与成因有较大差别。本研究以山东泰山抽水蓄能电站上水库为例,详细分析该水库各类水体H-O同位素组成特征。结果显示:库水7月的δ18O、δ17O及δ2H值比9月、10月值明显偏正,其他水体有相似的变化特征;9月、10月的值差异不大。同位素分析表明:库水渗漏特征在不同部位和不同月份有一定的差异:10月份,钻孔井水、右岸廊道渗漏水与库水关联性不大,推测其可能是不同时期的降水入渗所致,而其他渗漏水与库水关系密切;9月份,左岸钻井水不是库水渗漏,而坝后量水堰、右岸排水廊道渗漏水与库水关系密切;7月份,右岸排水廊道渗漏水与库水关系密切。所获成果对指导电站水库渗漏诊断与控制有重要的实际指导意义。

岩石高边坡稳定性并行计算及其应用

在高地震烈度区的岩石高边坡抗震安全评价需要大规模数值计算,而现有商业软件无法有效解决这类复杂的工程问题,因此,本文开发了解决岩石高边坡接触稳定性问题的对等架构并行计算程序,并应用于泰山公司抽水蓄能电站上水库左岸边坡的静力和动力稳定性评价。在数值建模过程中,将岩石边坡滑块体、地质结构面、库水作用以及近场地基作为岩石高边坡动力接触系统。在稳定性安全评价中结合了有限元法、极限平衡法和接触算法,考虑影响高边坡稳定性的多种复杂因素,通过计算特定滑动面的安全系数或安全系数时程,基于现行水电工程水工建筑物抗震设计规范,完成了岩石高边坡稳定性评价,回避了求解复杂岩体材料非线性的问题。计算结果显示,所开发的程序具有较高的并行计算效率,对解决复杂岩石高边坡稳定问题具有显著的优势。

基于立方体抗压强度的塑性混凝土劈裂抗拉强度预测研究

为建立基于立方体抗压强度的塑性混凝土劈裂抗拉强度预测式,收集了106组关于塑性混凝土劈裂抗拉强度与立方体抗压强度试验数据,在此基础上对我国现行规范推荐的预测式进行误差分析和修正.结果表明,规范GB 50010和DLT 5057推荐的预测式计算得到的塑性混凝土劈裂抗拉强度较实测值偏大,规范DLT 5057推荐的预测式误差较规范GB 50010小;修正后的预测式方差和标准差均较规范推荐预测式小,可供工程计算参考.