合理确定排涝泵站规模的感潮河道模型试验研究

合理确定泵站规模一直是感潮河道排涝工程设计中的关键问题。通过建立物理模型,在选定的水文边界条件和相应工程运行要求下,对某感潮水系两座涌口泵站规模进行试验研究。试验发现,受限于河涌过流能力,泵站规模存在临界值,超过该值后,即使再进一步增加泵站规模,水位也不会继续下降;泵站抽排对某位置水位的降低效应与泵站和该位置之间的距离密切相关,距离越近,水位降低越明显。基于上述认识,通过试验确定了满足水位管控要求的两座泵站规模的合理组合:距离相对较远的温涌泵站为80 m3/s,较近的金紫涌泵站为130 m~3/s。试验方法和主要成果可为工程方案比选及优化提供重要依据,对类似河涌整治工程也具有一定的借鉴意义。

机载激光雷达在抽水蓄能电站中的应用

抽水蓄能电站的选址大多在陡峭峡谷间,植被浓密地区,传统测量手段在作业进度与测量精度上很难满足设计需求。机载激光雷达技术不受植被与阴影等因素影响,可以高效、准确地获取地面三维点云数据。本文以黑龙江林口抽水蓄能工程勘察为例,应用机载雷达技术解决了高山密林区大比例尺地形数据获取困难的问题,经过分析验证,证明该技术可以在抽水蓄能工程中得到推广使用。

小型泵站进水池改造为肘形进水流道水力性能研究

为了解决淮安市徐溜电灌站水泵进水流态差导致机组振动和水泵装置运行效率低下等问题,基于该电灌站的设计参数,采用三维湍流流动数值模拟方法对进水池及其改造为肘形进水流道的水力性能进行了研究,对两种进水型式时的泵装置能量性能进行预测计算,并对改造前后的流道及泵装置的流态和性能进行比较分析。研究结果表明:该站进水池具备改造为肘形进水流道的条件;原进水池方案的流道水头损失大、池内流态紊乱,改造后的肘形进水流道水头损失显著减小、流场平顺无旋涡,水力性能大幅度提升;改造后的泵装置水力性能较改造前明显提升,设计流量下泵装置效率提升5%以上。改造后现场水泵机组整体运行稳定,表明将开敞式进水池改造为肘形进水流道是成功的,可为同类型的小型泵站的建设和改造提供参考。

泵站规模和起排水位对泵站开停频次的影响研究

为科学规划建设新城区排涝系统,合理设置各项参数,避免泵站频繁开停缩短泵站使用寿命,以雄安新区截洪渠二期为例,通过构建水动力模型,确定河底宽24 m、河道坡比1∶2、泵站规模50 m^(3)/s、起排水位7 m为最终的河道规模,进而研究泵站规模、起排水位、河底宽、泵站开停频次等因素之间的相互关系。结果表明,河道宽度接近的情况下,增大泵站规模,则水面线随河道里程的变化越来越陡,且泵站开停频次比小规模泵站开停频次有所提升;增加泵站起排水位,在相同泵站规模条件下,可有效降低泵站开停频次;增加泵站起排水位,为满足河道设计水面线不超过涝水位,需增加泵站规模,而这又会增加末端泵站开停频次,因此工作中需综合比较,选取合适的泵站规模和起排水位。

大型泵站群自主可控远程集控系统研究与设计

以自主可控、维护简便、实时性、可用性为导向,研究并设计大型泵站群集控系统。集控系统设计基于分布式架构的数据库体系,进行多机冗余管理、权限管理,采用远动通讯协议的网络通信架构,高性能实时数据与历史数据的存储与访问机制,利用平台消息总线、服务总线实现基础集控功能,同时支持图形展示、报表展示、事件及报警、泵站联合调度及可视化应用等各类业务的互通互融,为大型泵站群安全稳定运行提供有力支撑。

PLC自动化瓦斯泵站循环水净化装备系统设计

针对山西某矿瓦斯抽放泵站,所用抽放泵泵内及抽放管路易出现结晶结垢现象,且泵站废水排放量大,存在严重影响瓦斯高效抽采的问题,为有效解决上述问题,本文基于PLC可编程控制器,综合应用RO反渗透系统及中水回用系统来为泵站进行补水作业,设计出了一套瓦斯泵站循环水净化系统,应用该系统可有效滤除循环水系统中的固体悬浮物,让瓦斯泵站补水硬度变小,减低钙化物结合钠离子析晶作用,让瓦斯抽放泵的内部以及抽放管内部尽量少结垢,增大它们的通径,应用该系统后提升了瓦斯抽放泵站的瓦斯抽放效能,瓦斯抽放泵站实现了高效抽采,同时减轻废水外排,降低对环境的污染。

省级电网抽水蓄能电站需求规模规划研究

合理规划建设抽水蓄能电站,可为新能源大规模接入电力系统安全稳定运行提供支撑,有利于新能源大规模、高比例、高质量发展,对构建新型电力系统、促进能源绿色低碳转型意义重大。各省电网抽水蓄能电站规划合理规模是科学有序建设抽水蓄能电站的控制性指标,在规划、前期设计、项目核准等阶段,均需依据该指标。研究制定合理需求规模是有序推动抽水蓄能发展的关键工作。为此,在大量规划实践工作基础上,总结提出了省级电网抽水蓄能合理规模论证的方法,并以规划水平年2030年某省电网为研究对象,结合负荷预测成果及电源、电网发展规划,拟定不同的电源规划方案,建立了电力系统运行模型,以满足电力系统需求、建设运行总费用现值最低为目标,研究提出该省份2030年电网的抽水蓄能电站合理装机规模约为20230~21430 MW。

甘肃河西地区抽水蓄能电站带动新能源经济规模研究

目前,抽水蓄能电站容量电价核定办法已通过两部制电价进一步完善,但缺少具体的电价实施细则,且尚未明确抽水蓄能电站配合新能源开发的价格分摊机制。为了解决抽水蓄能价格分摊机制和方式,以河西地区某抽水蓄能电站与新能源联合开发为切入点,采用“抽水蓄能电站+新能源电站”一体化开发方式,研究新能源不同弃电率、不同收益率情况下抽水蓄能电站带动的经济规模。结果表明:抽水蓄能与新能源联合开发的方式有利于抽水蓄能容量电价疏导,新能源规模为抽水蓄能规模的3~4倍时项目整体最为经济;河西地区新能源资源丰富,抽水蓄能供电甘肃电网的同时服务于新能源消纳,容量电价合理疏导方式为与当地新能源一体化开发,可优化资源配置、提升经济竞争力、共同获利,较为经济的抽水蓄能与新能源开发比例约为1∶3~1∶4。本研究可为新能源丰富地区后续核准、投运抽水蓄能电站的容量电费疏导途径提供思路,也为三北地区其他新能源基地配套抽水蓄能电站的合理规模提供参考。

安徽省沿湖靠山圩区治涝方案研究——以枞阳县小缸窑圩为例

为解决小缸窑圩“关门淹”问题,通过分析小缸窑圩水系条件、工程现状及洪涝遭遇情况,并遵循一般治涝原则,合理划分高、低排区,规划新建排涝泵站,将小缸窑圩除涝标准由不足5年一遇提高到10年一遇。总结的“上防山洪、中撇洪水、下排涝水、相机排洪”治理思路可为安徽省沿湖靠山圩区治涝提供参考。

南水北调东线工程大型泵站设计研究

为使南水北调东线工程大型泵站的建设和管理达到世界先进水平,对现代化大型泵站的界定、内涵、指导思想、总体要求和建设与管理标准进行探讨,并详细论述了南水北调东线工程大型泵站对运行安全、装置效率、总体布局、设备和设施、管理体系、施工和检修及环境等的要求,指出在规划设计、设备选型、施工安装、管理维护等方面都要提高标准.

含大规模风电的电力系统抽水蓄能最优切泵策略

为解决大规模风电接入电网后可能引起的紧急低频问题,提出一种抽水蓄能机组的低频切泵策略。传统的切泵策略没有考虑大规模风电接入后的影响,而该策略推导了风电接入后电网动态频率轨迹的计算方法。基于最优频率轨迹的方法建立目标函数并给出约束条件,采用外点罚函数法优化求解。利用PSASP软件对某个省电网进行仿真,结果显示:大规模风电接入后渗透率能对电网频率动态轨迹产生影响进而会影响到切泵的方案,但在不同渗透率下优化方案的各项性能指标均好于未经优化的。这表明,不同渗透率的风电接入电网后,经过所提优化的方案均能获得良好的控制效果,这为首次利用抽水蓄能解决大规模风电带来的紧急低频问题提供了理论的依据和现实的手段。

基于水动力河网模型的引江泵站规模论证研究

以江苏省南通市引江供水区为例,建立了水动力河网模型,论证了新建泵站的必要性和泵站规模。研究结果表明:仅靠目前五大引水闸自流引江不能满足规划用水的要求;泵站规模越大,抽水量越大,但泵站规模大于180 m^3/s时,内河最低水位的抬高会导致水闸自流引江时间、引水量相应减小,而自引、抽引总水量增加并不明显。从增加供水量、抬高河网水位和影响水闸自流引江量多个方面进行综合考虑和分析,认为新建规模为150 m^3/s的九圩港泵站经济、合理且可行,满足规划用水要求。计算结果较好地反映了滨海感潮河网地区长江潮位、水闸自引、泵站抽引以及河网输水能力与内河水位之间的复杂关系,可为类似区域供水工程的设计提供技术参考。

大型泵站同步电动机全压起动动态历时数值计算

同步电动机具有效率高、功率因数可调、过载能力大、电磁转矩受电压影响小等优点,在不需调速的电力拖动系统中应用十分广泛。文中从同步电动机固有机械特性、水泵起动负载特性等出发,根据力矩平衡方程式及机电惯性时间常数表达式,建立了大型泵站同步电动机组起动动态历时数学模型。结合南水北调某泵站大型同步电动机起动现场试验,经分析数值计算结果与现场试验结果基本吻合,验证了大型泵机组起动动态历时数学模型的正确性。同时现场试验结果表明起动动态历时与负载大小有很大关系,负载越大,起动动态历时越长,研究成果对同步电动机设计及大型泵站主机组选型配套,确保南水北调大型泵站安全可靠运行具有重要理论指导意义。

大型泵站科学管理对策

根据我国大型泵站的管理现状 ,分析了大型泵站在管理工作中所存在的问题。根据我国水资源的状况和市场经济的需要 ,从 2 1世纪的国民经济可持续发展的高度出发 ,提出了大型泵站的科学管理对策 ,泵站必须以挖潜改造、持续发展的指导思想 ,建立统一的供排水管理体系和市场经济为导向的专业化管理体系 ,以产业化的管理模式来确立新的水费价格机制 ,同时泵站必须走综合发展的道路 ,可供我国从事大型泵站的有关计划、管理部门制定决策时参考。

海南抽水蓄能电站建设的必要性及选点规划

海南省水能资源稀缺,煤炭资源匮乏,天然气和风力资源较丰富。结合海南生态省建设目标及一次能源和用电负荷分布特点,通过海南省自身能源资源需求及电网电力需求情况初步分析,提出海南省建设抽水蓄能电站是必要的,并简单介绍海南省抽水蓄能电站选点规划工作情况。

大型高扬程泵站出水塔结构振动模态分析

针对大型高扬程泵站出水塔结构在运行过程中存在的振动问题,以甘肃省景泰川电力提灌二期总干六泵站出水塔结构为例,构建ANSYS环境下的泵站出水塔三维有限元仿真模型,在正常工作状态下采用子空间迭代法进行基于环境激励的模态参数辨识,并获取其模态振型,分析了泵站出水塔结构的振动特性。结果表明:该出水塔结构在运行期的基频为9.91 Hz,主振方向为垂直压力管道法线方向;结构的模态振型基本按照横向-竖向-扭转的规律进行,且主要发生在结构中部镂空立柱部位。数值分析结果与现场DASP测试结果基本相符,表明有限元子空间迭代法模拟分析结果有效可靠,实现方便。研究成果能为大型高扬程泵站出水塔的更新改造设计提供理论依据,同时能为灌区水工结构的模态参数辨识提供技术参考。

环形河网排涝泵站规模规划设计研究

近年来围填海区域的开发利用率明显增高,为避免该地区遭受洪涝灾害,排涝泵站规模规划设计研究至关重要。现根据围填海区域河网信息,首先通过概化该区域排涝系统,建立排涝数值计算模型;其次利用河网涌容进行调蓄,分析排涝系统的排涝能力、河道初始水位和排涝泵站位置对系统行洪排涝的影响,得到排水过程与排涝泵站规模之间的关系;最后将影响排涝系统排涝能力的相关参数无量纲化,以衡量环形河网的排涝能力。研究结果提供的分析方法与思路可为环形河网地区排涝泵站排涝能力规划设计提供参考。

中小型抽水蓄能电站合理发展探讨

以开发利用现状为基础,总结我国中小型抽水蓄能电站发展特点、功能效益和存在问题。通过梳理站点资源情况和建设条件,结合新的发展形势,从系统需求空间、技术可行性和开发经济性等方面,分析我国中小型抽水蓄能电站建设的必要性。秉持“因地制宜、需求导向、经济合理”的基本原则,合理评估中小型抽水蓄能电站的发展潜力,探讨发展思路,以期为抽水蓄能行业科学有序发展提供参考。

考虑河道涌容调节的排涝设计

针对防洪治涝工程规划设计中河道(网)非恒定流调蓄方法复杂而难于在排涝工程中推广应用的问题,为简化河道(网)调蓄计算方法,分析了河道调蓄过程的各特征状态,由此提出了采用非均匀流水面线来计算河道最大调蓄动容量的方法,并用于考虑河道(网)调蓄作用的排水泵站排涝能力验算和泵站优化设计。实例计算说明该方法简便、有效,可供同类工程设计参考。

电力市场多时间尺度决策的抽蓄电站容量优化配置

针对抽蓄电站市场定位不明确和投资回报难以保障的问题,提出一种电力市场多时间尺度决策的抽蓄电站容量优化配置方法。上层以抽蓄电站投资回报率最大为目标建立容量规划模型;下层模拟抽蓄电站参与市场,在第1阶段中长期市场中,风力发电、光伏发电计及风险约束租赁一定容量的抽蓄,组成风−蓄、光−蓄联盟,与火电共同向电网报量报价,建立以电网购电成本最小为目标的统一出清模型;第2阶段现货市场中,考虑中长期市场出清约束,抽蓄电站利用租赁后剩余容量参与电能量市场和辅助服务市场,建立以电网购电成本和辅助服务费用之和最小为目标的出清模型。将中长期市场和现货市场的出清结果反馈给上层,进一步优化抽蓄电站容量配置。算例分析表明所提模型能够有效促进风电和光伏的消纳,充分利用抽蓄电站的灵活性资源,提升其盈利能力。