白鹤滩水电站干季偏北大风环流形势分析和客观判识

基于2018—2020年11月至次年4月金沙江下游峡谷区139次干季偏北大风天气个例开展大风天气环流形势的分析,并参考Lamb-Jenkinson方法建立客观判识条件,并对判识条件进行检验和修正。获得以下结论:选择水电站15次典型偏北大风天气,通过对环流形势特征分析,将影响大风的高空环流概括为:南支槽型、高原槽型和横槽型。15次个例中南支槽型和高原槽型均出现了6次,横槽型出现了3次。基于Lamb-Jenkinson方法的环流特征参数分析,确定了干季大风环流客观判识的关键区和初步判识条件。南支槽型和高原槽型判识条件为关键区地转风纬向分量u>10 dagpm/10°(经度),且与经向分量v的差(u-v)>10 dagpm/10°(经度),同时地转涡度ξ>0 dagpm/10°;横槽型判识条件为关键区u<20 dagpm/10°(经度),且要求ξ>u。另选取2021年干季14次大风个例检验以上环流判识条件,发现有11次准确识别出环流类型。根据未识别出环流类型的原因,对u和u-v的阈值进行修正,结果表明修正后的判识条件准确可行。最终建立的环流形势客观判识方法可为白鹤滩水电站大风预警提供参考。

阿根廷基什内尔总统水电站发电机性能参数及结构特点

阿根廷基什内尔总统水电站装设5台额定功率为190 MW的混流式水轮发电机组,在电力系统中承担发电、调峰和调相功能,是“一带一路”在南美地区的标志性工程。国外咨询工程师对水轮发电机的频率变化范围、额定电压和槽电流、短路比和纵轴同步电抗、冷却方式、消防方案等技术参数和结构要求与国内标准和习惯不同,通过比较分析相关国内外标准规范和类似水电站发电机参数水平,对水轮发电机性能参数和结构特点进行总结和概括,供类似水电站发电机选型和设计参考。

添加污泥堆肥的坝基开挖沉积物对黑麦草生长的影响

水电站建设过程中,坝基开挖的大量沉积物需要得到合理处理和处置,以减少对周边环境的影响。为探究可行的处理和利用方式,在沉积物中添加2种生物炭改性的污泥堆肥,并设置了不同施入量(5%、15%、20%和30%)进行了黑麦草盆栽实验。结果表明:污泥堆肥能够增加沉积物中的有机质、氮磷钾及其有效态等养分指标,显著改善黑麦草生长情况。特别地,麦秆生物炭对黑麦草的生长发育提升效果更为显著,这可能与2种生物炭的化学成分、结构和营养特性有关。此外,黑麦草生长情况并非随污泥堆肥添加量增加而增加,当污泥堆肥添加量为20%时,黑麦草的生长效果最佳。综上,通过污泥堆肥的添加,坝基开挖沉积物可以得到有效处理和资源化利用,能够为相关领域的后续研究和工程实践提供新的思路和可能性,以推动可持续发展的实现。

水电站巡逻机器人避障轨迹自动化控制技术

水电站巡逻机器人的避障性能较差,使机器人在遇到障碍物时被迫停下或重新规划路径,导致巡逻任务延误,影响水电站的安全和运行效率;因此,提出水电站巡逻机器人避障轨迹自动化控制技术;通过对巡逻机器人进行动力学分析,理解机器人在运动中的力学特性和行为,并利用栅格法对水电站机器人的巡逻场地进行避障路径规划;在此基础上,控制水电站巡逻机器人的角速度和线速度以调整行驶方向,完成水电站巡逻机器人的避障轨迹自动化控制;仿真结果表明,所提方法的水电站巡逻机器人的实际轨迹与期望轨迹误差在0.2~0.4 cm左右,避障轨迹自动化控制时间小于95 s,避障精度较高,具有较强的实际应用效果。

大型水电站地下厂房岩壁梁施工技术

为解决大型水电站地下厂房岩壁梁施工质量问题,文章以福建省云霄抽水蓄能电站为研究对象,结合场区工程地质条件,针对主厂房和尾闸室2处岩壁梁的岩壁开挖、支护锚杆安装和混凝土浇筑施工展开研究,研究结果表明,文中提出的分区开挖、光面爆破、两臂凿岩台车配合人工安装锚杆、跳仓浇筑混凝土的施工方法,有效保证了主厂房和尾闸室的岩壁梁施工质量,减少了后期补强加固工作,节约了工程投资。

基于水电深度开发的龙羊峡水风光蓄一体化基地电源配置研究

在能源发展新形势及新要求下,依托常规水电站建设抽水蓄能是推动水电深化利用和抽水蓄能发展的重要途径。为深入研究水电融合改造抽水蓄能的建设形式选择和容量配置方法,通过以水电扩机和水电结合开发的抽水蓄能为灵活调节电源,对龙羊峡水风光蓄一体化基地电源配置进行研究,基于一体化外送基地优化调度模型开展电力系统8760 h时序运行模拟,对包括水电扩机、可逆机组和储能泵站等建设形式和规模与风电和光伏进行优化配置。结果表明:加入水电融合改造抽水蓄能电站后,一体化基地调节能力增强,可配置更大容量的风光资源,推荐龙羊峡水电站扩机规模1200 MW,抽水蓄能电站装机容量4000 MW。所提基于时序生产运行模拟的抽水蓄能建设形式和容量配置方法对所在流域水电融合改造抽水蓄能的水风光蓄一体化基地电源配置提供参考。

Stability Study of a Mixed Islanded Power Network

This paper presents the modelling, simulation and analysis of the dynamic behaviour of a mixed power network of 2.78 GW including hydro, thermal and wind power plants. The modelling of each power plant is described. The set of parameters of the turbine speed governor of the hydroelectric power plant is determined with a specific identification procedure to achieve stable operation for different cases such as interconnected, isolated or islanded operation. The analysis of the stability of the entire mixed islanded power plant is investigated through time domain simulations for different sets of controllers parameters and for different disturbances （load rejection and turbulent wind speed profile）.

基于截肢法的高水头长距离压力管道水锤计算分析

洪福水电站始建于1990年,设计水头达到398 m,压力钢管长度超过800 m,是典型的高水头长距离引水电站。经过多年的运行,压力钢管出现了不同程度的锈蚀,需及时进行安全评估。针对洪福水电站的工程特性,本文提出采用截肢法计算压力钢管的最大水锤压力值,结果表明:(1)电站水锤的相为1.63 s,蝶阀的开启关闭时间小于1.63 s时,将发生直接水锤,水锤压力值达3 MPa,在实际运行中应避免;(2)在丢弃满负荷的情况下,电站压力管道将发生第一相水锤,最大水锤压力为76 m,为设计水头的19.1%。相关研究成果可作为压力管道安全复核计算依据。

基于智能算法的水电站电气设备故障诊断与预测

对水电站电动机、发电机、变压器、开关设备等电气设备的常见故障类型进行分析,探索了智能算法在水电站电气设备故障诊断与预测的应用,包括随机森林、支持向量机、卷积神经网络和循环神经网络模型等,能够为水电站的设备维护和管理提供重要的支持,有助于提高电力系统的运行稳定性和安全性。

水力发电站智能巡检机械设备缺陷自动识别方法

为了快速识别水力发电站的智能巡检机械设备的缺陷,提高水电站的安全性,提出水力发电站智能巡检机械设备缺陷自动识别方法。利用非下采样小波变换方法对智能巡检机械设备产生的信号展开去噪处理,采用EMD方法分解机械设备信号并对其展开自适应分析,提取信号特征值,在多维高斯贝叶斯原理的基础上,根据信号特征判断机械设备的状态,实现智能巡检机械设备的缺陷检测。实验结果表明,所提方法在去噪过程中的均方误差始终未超过0.97 dB2,缺陷识别时间低于3 s,ROC曲线面积大,缺陷识别信号的幅值与实际信号波动基本一致,具有良好的缺陷识别能力。

基于YOLO的水力发电站作业安全检测

在水电站的日常维护和作业过程中,由于作业人员操作不当,很容易发生意外事故并造成重大损失,为此,本文提出了一种基于YOLO的水力发电站作业安全检测方案。该方案利用YOLO算法,结合水力发电站的工作信息,实时监视作业区域,自动识别作业人员是否违章并及时发出告警提示。该方案利用人工智能技术,能够自动识别违章行为,避免了人工监控的盲区和疏漏,提高了监测效率和准确性。

水电站闸门启闭机液压系统现场调试及维护要点探究

在我国水利事业的发展过程中,液压启闭机的应用具有范围广、便捷性强、传动效率高、故障率低、带载锁定功能强大等优势。但是,液压启闭机的结构设计比较复杂,为保证液压启闭机的稳定运行,需要对其调试与维护工作予以高度重视。介绍了液压启闭机的发展现状与应用原理,指出了水电站闸门启闭机液压系统故障及成因,指出了具体的液压启闭机现场调试及维护要点,以期为相关工作人员提供参考。

基于图像配准的水力发电站摄像机预置位校正方法

随着可视化技术的发展,水力发电站部署了大量的云台、球型摄像机,由于水力发电站摄像机的安装环境复杂,经常受到水流、震动等因素的干扰,导致预置位校正不准确。因此,本文提出了一种基于图像配准的校正方法,该方法基于D2-Net的图像匹配算法,可根据摄像机拍摄的图像自动校正预置位,并提高预置位的准确度。该方法首先将两幅待匹配图像输入D2-Net网络,分别输出两幅图像的关键点与其对应的特征描述,然后根据特征匹配与映射矩阵计算算法,得到两幅待匹配图像的映射关系。通过图像配准技术将当前拍摄的图像与参考图像进行对比,然后根据对比结果计算校正参数,最后将校正参数应用到预置位中,实现摄像机的自动校正。实验结果表明,该方法能有效提高水力发电站摄像机预置位的校正准确度,具有很高的实用价值。

表孔弧门增加润滑水系统的实施方法和应用效果探究

水电站根据流域水文资料为保障防洪度汛安全一般设计多扇泄洪闸门,根据泄洪闸门外观形状分为平板闸门、弧形闸门、拱形闸门等。不论何种形状闸门一般采用橡胶水封与闸门预埋件侧轨、底坎配合止水。闸门在启闭过程中,水封与侧轨完全接触并产生摩擦,破坏水封密封性能,降低水封使用寿命,从而出现漏水现象。同时闸门在启闭过程中会出现作用力增大的情况,这容易导致密封错位,直接造成水封损坏。本文主要介绍某水电站为防止表孔弧门水封密封性能降低和减少水封更换次数,增加润滑水系统以提高水封使用寿命的实施方法和应用效果的探究。

金沙江下游梯级水电站抗震安全分析

2008年5月12日四川汶川发生特大地震,四川省内大中型水电工程均经受住了超标准地震的考验,仅位于震中地区的水电工程不同程度地受到了损坏。根据流域水电开发规划,金沙江下游拟开发建设乌东德、白鹤滩、溪洛度和向家坝四座大型水电站,目前溪洛渡和向家坝水电站已开工建设,乌东德和白鹤滩水电站正处于可行性研究阶段。通过对区域地质背景、工程近场区断层活动性、历史地震活动及坝址区地震危险性分析,认为金沙江下游四座梯级水电站所选定的坝址区域均处于一个地质相对稳定地块,且避开了区域主干断裂和活动断层。通过采用拱梁分载法和有限元分析等方法对拱坝进行静、动力结构计算以及采用刚体极限平衡法对拱坝坝肩进行稳定分析,计算结果表明大坝抗震安全满足国家和行业有关规程规范要求,且具有较高的安全裕度。

750kV GIL在拉西瓦水电站应用需考虑的问题

气体绝缘输电线路(GIL)是高电压、大电流、长距离的电力传输设备,国内外已有近30年的运行经验。它具有电能损耗小、可靠性高、送电容量大、运行维护工作量小、使用寿命(50年)长、对环境无影响等优点。结合拉西瓦水电站的装机容量大、电压等级高、地形复杂、海拔高及高压出线无法采用架空线等特点,对电站出线段采用750kVGIL的必要性和合理性加以介绍,并提出下一阶段设计中应考虑和研究的问题。

基于网格搜索和交叉验证的支持向量机在梯级水电系统隐随机调度中的应用

将支持向量机(SVM)理论与网格搜索及交叉验证相结合,应用于梯级水电系统隐随机优化调度中,实现径流不确定条件下的梯级实际优化运行。以系统结构风险最小为SVM训练目标,结合参数分布规律,采用指数划分的网格搜索对模型参数进行优选;将K-fold交叉验证技术引入到SVM训练性能评价中,降低了训练样本随机性对训练模型性能的干扰,提高了模型的泛化能力。建立VC_与MATLAB混合编程平台,对梯级水电系统隐随机优化调度运行进行仿真,结果表明基于采用最优参数SVM的隐随机优化调度在梯级系统发电量和发电过程方面取得了良好成果。

基于最优潮流的分布式小水电无功考核方法

山区小水电发展迅速,大量分布式小水电在向电网输送功率的同时,如何对其进行合理的无功考核严重影响着电网的经济运行。该文推导了网损与节点电压对小水电功率因数的灵敏度,提出一种实现电网经济运行的分布式小水电上网功率因数考核方法。该方法以小水电功率因数作为优化变量,结合最优潮流计算分布式小水电的最优功率因数考核指标,并在实际地区电网中得到了检验,有效改善了该地区对分布式小水电上网的管理与考核。

现代电力系统动态模拟实验室建设和运行

分析了电力系统各种实验研究方法,对电力系统动态模拟技术进行了深入研究,建立了三峡巨型机组、特高压交流输电、FACTS系列设备等模型,同时对传统的动模实验室进行了大规模的数字化改造。这使得实验室的研究范围和能力大大提高,并解决了很多电力工业实际问题。实践表明,物理模拟在电力科学研究中具有显著地位,该成果已应用到全国20多个动模实验室。

水电厂突发事件应急救援方案云决策模型研究

为更好地解决水电厂突发事件应急救援方案决策中存在的模糊性和不确定性问题,构建水电厂突发事件应急救援方案云决策模型。首先,系统分析水电厂突发事件特点及其应急救援方案决策特征,建立应急救援方案决策指标集;其次,综合运用云理论及正、逆向云发生器,结合决策者经验和客观事实,确定决策指标权重标准云和评价标准云;最后,对应急救援方案评价信息进行定性定量转换,得到各应急救援方案评价云,并将其与评价标准云比较,确定最优应急救援方案。研究结果表明,使用水电厂应急救援方案云决策模型,能克服应急救援方案决策的模糊性和不确定性,确保优选方案符合评价等级;同时以图形化显示决策结果,使方案决策更直观形象。