复杂输水发电系统尾水隧洞明满流对水力过渡过程的影响

为研究输水发电系统中明满流尾水系统的水力特性及其适用性,基于特征线法和特征隐式格式法建立水电站输水发电系统过渡过程分析模型,比较分析了明满流与全有压流两类尾水系统的水力特性以及尾水系统明满流过渡过程对输水发电系统瞬态参数和机组调节品质的影响。结果表明:在尾水隧洞全有压和明满流条件下,机组调节保证计算参数的控制值偏差较小,明满流尾水系统对应的尾水管进口最小内水压力相对较大;考虑明满流尾水系统的机组调节品质优于有压流尾水系统,且无明显的高频振荡叠加现象。

长距离多支线有压输水系统起动水锤防护

为研究同时包含重力流输水管线与泵站加压提水管线的长距离多支线有压输水系统开启运行时的水锤问题,基于瞬变流分析的特征线法建立了输水系统过渡过程计算的数学模型,结合实际工程计算了输水系统开启运行时调节阀与水泵及其出口阀不同的开启时间与控制策略对水锤的影响,并在此基础上提出了空气阀联合阀门开启的水锤防护方案。结果表明:采取提水泵站滞后调节阀开启运行,且各提水泵站相继开启的策略可有效改善输水系统沿线的内水压力分布;采用空气阀联合阀门开启的水锤防护方案可在不影响输水系统反应速度的情况下以较小尺寸的空气阀达到较好的水锤防护效果。

基于EMD-LSTM模型的水轮机组实测摆度信号预测方法研究

水电机组的运行状态直接影响电站及电网的安全稳定,预测机组监测的振动信号有助于改善故障诊断的缺陷。为此,将经验模态分解(EMD)和神经网络模型相结合,提出一种基于EMD-LSTM的水轮机组摆度信号预测模型,将该模型应用于国内某水电站的机组摆度信号预测中,并与LSTM、GA-BP和EMD-GABP模型预测结果进行比较。结果表明,该模型在机组摆度信号的预测方面表现出较高的精度,且优于其他模型。

驼峰式长距离输水管线单向调压塔水锤防护研究

驼峰式管线作为长输水系统的典型布置方式,中间凸起管段的局部水锤特性及其水锤防护问题复杂。通过驼峰式管线高点下游侧管线坡度与水力坡度的比较分析,阐明了单向调压塔对驼峰式长距离输水管线的防护机理,并推导了单向调压塔设置高度的近似解析公式。进一步基于有压输水管道特征线法,融合单向调压塔和调流阀等水力边界,建立了相应的输水系统水锤分析模型,开展了系统的水锤防护及其优化研究。分析表明,基于建立的单向调压塔设置分析方法,在驼峰式管线合理设置单向调压塔,能够有效实现系统的水锤防护,并可考虑管线布置特性进一步优化,数值计算和理论分析一致;单向调压塔直径和阻抗孔直径是评估单向调压塔水锤防护效果的重要参数,均存在一最优数值解,继续增大单向调压塔直径或阻抗孔直径对改善水锤防护效果作用很小。

双机共变顶高尾水洞系统水力干扰分析

采用有压管道特征线法、跟踪明满流分界点的明渠改进狭缝法和状态方程数值计算的联合算法,结合相应的边界条件,研究变顶高尾水洞方案的水力干扰问题,并与尾水调压室方案进行了比较分析,结果表明:变顶高尾水洞方案水力干扰对运行机组稳定性和调节品质的影响较尾水调压室方案小,此水力特性为变顶高尾水洞的应用提供了可靠的比选依据.

设置并联调压室的长引水式水电站稳定性分析

为保证水电站机组的稳定运行和供电质量,对设置并联调压室的长引水式水电站建立了准确的数学模型,以全面模拟水力-机械系统的动态特性,开展系统的小波动稳定性分析;基于压力管道内水体刚性模型和弹性模型,分别建立了描述水力-机械系统动态特性的分析模型,综合频域和时域分析,研究了不同的输水系统布置形式和压力管道内水体采用不同阶数弹性模型对系统稳定性分析的影响。算例分析表明,考虑到传统刚性模型的应用局限性,长引水式水电站压力管道内水体应采用三阶或三阶以上的弹性模型,以全面揭示系统的振动特性和稳定性能。

双机共变顶高尾水洞系统小波动稳定性研究

双机共尾水管路布置是一种典型的首部/中部开发水电站输水系统布置方案.考虑尾水道较短时,除尾水调压室方案以外,可采用变顶高尾水洞方案.不同于传统的特征分析法,采用基于有压管道特征线法、跟踪明满流分界点的明渠改进狭缝法和状态方程数值计算的联合算法,结合相应的边界条件,研究负荷扰动情况下变顶高尾水洞方案的小波动稳定性和调节品质,并与相应的尾水调压室方案作进一步的比较分析,结果表明:变顶高尾水洞方案小波动稳定性明显优于尾水调压室方案,为变顶高尾水洞的应用提供可靠的比选依据.

抽水蓄能电站水力-机械系统自激振动特性研究

针对部分抽水蓄能电站运行过程中出现的水力-机械振动以及运行不稳定现象,从水力阻抗的角度研究可逆式机组可能产生自激振动的判别条件以及相应的不稳定区域。应用非线性振动理论,分析抽水蓄能电站产生自激振动时的幅频特性。结合具体算例,考虑可逆式机组在不稳定区域("S"形特性区)运行时,进行水力-机械系统的自由振动分析,在全频域范围内分析系统的振动特性,得出相应衰减因子为正的振动模式,同时结合特征线法在时域内进行自激振动分析,给出相应的振动曲线。研究结果表明抽水蓄能电站自激振动由多个衰减因子为正的振动模式叠加而成,其最大幅值与理论分析一致。

基于变分理论的压力管道内水体弹性模型研究

在水电站水机电系统振动特性和稳定性研究中,需要采用不同阶数的弹性模型来描述不同长度的压力管道内水体的动态特性,常用的刚性模型或不易解耦的低阶弹性模型在应用上存在一定的局限性。基于泛函变分理论和Ritz-Galerkin近似,从水力振动的基本方程出发,推导出适合于水电站稳定性分析和输水系统振动特性研究、并易于解耦的压力管道内水体弹性模型,该模型以压力管道内水体的各阶振荡流量为状态变量,能较准确反映相应的各阶振荡特性。

水电站水力振动实例分析

我国某水电站观察到较明显的水力振动现象及局部破坏事故。本文建立了该水电站有压输水系统水力振动的数学模型，分析了该水电站水力振动的特点，指出水力共振是导致该局部破坏的主要原因。

小波动稳定分析中的零特征值研究

在水电站有压输水系统小波动稳定分析中 ,零特征值的出现会影响小波动稳定性的判断。本文应用线性系统理论和相关因子法得到零特征值与各状态变量的相关关系 ,分析零特征值对小波动稳定性的影响 。

有压输水系统减振措施分析

考虑水电站的布置设计和运行条件,应用有压输水系统水力振动理论,同时基于建立有压输水系统的等效电学模型,考虑盲管和蓄能器等部分集中元件的水力振动特性,分别研究盲管和蓄能器削减水力振动的原理,并且以单管单机系统为例,分析盲管和蓄能器在系统中的实际减振作用.由分析可知,在特定位置设置合适长度的盲管或合理体积的蓄能器,均能有效削减压力振荡的幅度;结合气垫式调压室的应用研究,分析了气垫式调压室的减振作用,并以实际算例进行验证,结果表明气垫式调压室的减振效果优于阻抗式调压室.

设置连通孔对差动式调压室压差和涌浪的影响

对于长引水式水电站常用的差动式调压室,分析了其兼作升管的闸门井和大井之间的胸墙在不同高程上布置的面积合理的连通孔,对调压室的差动性能和压差的影响,并结合实际算例进行涌浪分析.结果表明,在保证了调压室的差动性能、涌浪幅度和衰减速度的同时,在胸墙上设置位置和尺寸合理的连通孔,可以有效降低胸墙结构承受的压差,由超过30 m的较大压差降低至20 m以下,保证调压室的安全稳定运行,且有利于闸门的控制.因此,设置连通孔的差动式调压室是合理可行的.

长引水式水电站取消尾水调压室的优化分析

结合设置上下游双调压室的长引水式水电站输水系统的水力特性,探讨了上下游调压室的共振分析、引水道和尾水道内水体的共振分析以及水力干扰稳定性分析等特殊水力学问题,指出在合适的条件下采用取消尾水调压室的方案,可以有效改善水力—机械系统的振动特性和稳定性。进一步结合实际算例进行了取消尾水调压室的优化分析,结果表明在合适的条件下长引水式水电站中取消尾水调压室的可行性和优越性。

扩建增容引水式水电站运行的安全稳定性分析

为了充分利用水能资源和优化水电站的运行方式,对已建大中型水电站进行扩建增容日益成为水电能源开发的重要方式之一。在扩建增容的引水式水电站运行中,其增容机组和原设机组运行的安全稳定性以及相互的水力影响是其中的主要问题。基于综合有压管道特征线法和状态方程分析的联合算法,着重研究扩建增容引水式水电站的大波动、小扰动和水力干扰稳定性问题,并且结合实际算例作具体分析,为类似电站增容方案的设计和安全稳定运行提供可靠的依据。

水电站机组扩大单元接线对低频振荡的影响

研究机组之间存在水力联系的水电站中,两台机组采用扩大单元接线对系统低频振荡阻尼的影响。水力系统采用能准确反映系统各阶振动特性的数学模型,同时基于适用于水轮发电机的五阶综合稳定计算模型和机网接口模型等,建立双机扩大单元接线的数学模型,形成描述水力、机械和电力系统之间联系的整体状态方程组,分析扩大单元接线对系统低频振荡阻尼和稳定性的影响。分析结果表明:对于存在水力联系的两机系统,考虑扩大单元接线的影响,低频振荡阻尼明显增大,单机增加较大的阻尼或两机同时增加较小的阻尼可以达到类似的抑制低频振荡的效果,而水力联系对阻尼分配的影响很小。

水电站水机电系统振动特性和稳定性研究综述

综述了国内外水机电系统振动特性和稳定性研究中采用的水力、机械、电力系统的数学模型以及水机电系统联合分析问题的提出和研究进展。指出现有研究虽已尽可能考虑了各系统动态特性之间的相互影响,但仍存在一定的简化或不完善之处,特别是关于水力系统的高阶振荡特性与电力系统低频振荡的相互影响研究较少,提出了几个有待深化研究的问题。

基于整体工程观的水利类专业本科毕业设计团队构建和实践

水利类本科毕业设计题目紧密结合水利工程实践,涵盖反映工程特性的诸多研究主题,各研究主题分别从属于工程涉及的各个专业和研究方向。文章以水利水电工程专业的水电站方向为例,结合本科毕业设计选题和过程指导的实践,以水电站的组成建筑物和关键水力学问题为依据,建立与主题相契合的指导团队,提出基于整体工程观的毕业设计团队构建、过程指导和质量控制模式,并应用于毕业设计指导实践,切实提升毕业设计的质量。

新闻编辑应具备的素养

做一名合格称职的新闻编辑至少应具备以下几个素养——政治素养、新闻素养、采访素养、编辑素养、知识素养。一、政治素养对新闻编辑来说是最重要的。＂政治家办报＂,＂一定要讲政治＂。作为新闻编辑,必须具有很强的政治敏锐性和政治鉴别力，具有高度的政治责任感。

“新工科”建设理念下“生产实习”读图模式的创新与实践——以水利水电工程专业为例

"生产实习"是水利水电工程专业的主干实践课程,也是学生走出校门、踏入社会之前的关键衔接,读图是必要的实习单元之一,旨在培养学生阅读和理解水利工程师的第一语言——工程图纸的能力。以"新工科"建设理念为先导,注重实践教学模式的创新和发展,在"生产实习"单元设计中以丰富集中读图的内涵为主,提升分散读图的效率为辅,构建多层次的读图体系,实现读图环节贯穿实习训练全过程,并应用于"生产实习"课程实践中,有效拓展了实习教学的广度和深度,提升了实习质量,有助于水利水电工程专业本科生尽快实现从学生到工程师或科研工作者的角色转变。