Design and Operation of Municipal Rain and Sewage United Pumping Station

In the process of designing a municipal rainwater and sewage pumping station,it is necessary to accurately grasp the design points,reasonably determine the scale of the rainwater and sewage pumping station,scientifically select the location and layout,and select materials reasonably.After completing the process design of the municipal rainwater and sewage pumping station and putting it into operation,in order to ensure the normal and stable operation of the pumping station,it is necessary to focus on strengthening the operation and management of diving equipment,cleaning equipment,and electromechanical equipment.The author analyzes the key points and specific design path of the process design of municipal rainwater and sewage pumping stations,and puts forward effective strategies for operation management,hoping to contribute to the scientific design and stable operation of municipal rainwater and sewage pumping stations.

基于声纹监测技术的大型泵站机组振动特性研究

声音和振动是反映旋转机械设备运行状态信息的直接载体,根据声纹监测的原理,通过对数据进行采集、预处理、提取特征值,采用卷积神经网络深度学习识别模型,建立大型泵站机组运行状态声纹样本库和模型库,构建泵站机组振动状态的声纹监测系统,实现大型泵站机组运行状态的实时监测。

梯级泵站事故停机输水明渠水力过渡过程研究

为解决梯级泵站系统因超负荷、大流量、高水位运行出现垮渠、跳闸停机等事故,而导致水力过渡过程中出现进水前池被抽干或漫顶等问题,以甘肃省景泰川电力提灌二期工程长距离输水明渠为研究对象,在多梯级泵站事故停机产生溢流的工况下,基于Realizable k-ε和VOF模型进行数值模拟计算,分析景电二期工程1#~7#干渠在调蓄系统作用下,不同渠长、坡降的水面线以及水力振荡分布规律。结果表明:泵站停机后水位出现升降交替的水力振荡现象,影响各泵站波峰水位高度不一致的主要原因是渠道坡降;不同参数特征的渠道壅水波运动的回溯距离不同,溢流堰上发生溢流的时间主要在第一次水位振荡过程中。

可水力短路运行的三机式抽蓄机组研究综述

“双碳”发展目标的提出对电力系统中灵活调节电源的需求更为迫切。抽水蓄能电站作为当前电网中应用规模最大、技术最成熟的灵活调节电源,广泛使用的可逆式机组存在抽水工况功率不可调节的问题,限制了抽蓄电站的运行灵活性。研究证实采用三机式抽蓄机组水力短路运行可实现在抽水运行时的快速功率调节,更灵活的平衡间歇性清洁能源并网对电网的扰动,具备常规抽蓄机组所不具备的显著优势,是增强服务新型电力系统的有效手段。但具备水力短路运行模式的三机式机组在国内外仅有几个电站的应用示范,其研究在各国均处于起步阶段。我国仅有九十年代投产的羊湖电站采用了三机式机组,且由于多种原因一直未真正实现抽水调节运行。为提高新能源为主电网的灵活性,国外近年来加大了对三机式机组的研究和应用。为推动未来我国对三机式抽蓄机组的研究及应用,本文介绍了三机式机组的特点及国内外研究应用现状,对当前推动三机式机组技术应用面临的难题进行了梳理,提出了后续亟待解决的关键技术问题,可为后续开展相关研究提供参考。

基于MDN和VMD-TPA-LSTM的泵站主机组劣化趋势预测

为提高泵站主机组的安全稳定运行能力,解析其运行状态,获取机组设备的健康状况,准确预测其未来发展趋势,提出一种基于混合密度网络(Mixture Density Networks,MDN)和融合变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)与基于时序模式和注意力机制的长短时记忆网络(Temporal Pattern Attention-Long Short-Term Memory Network,TPA-LSTM)的泵站主机组劣化趋势预测模型。模拟结果表明,此法能够准确地表达机组的劣化趋势并可有效提高其预测精度。

泵站机组健康诊断及预测性维护应用实践

结合新一代信息技术与调水工程基础设施信息采集监测现状,创新机组健康感知、智能诊断分析和预测性维护关键技术进行应用试点,通过监测机组的电参、振动、噪声和热场图实现对机组健康状况的智能诊断分析,基于大数据收集故障特征和提炼多参数综合诊断模型,为最终实现机组预测性维护进行探索研究,从而提高工程建设运行效率的支撑能力,降低工程安全风险,驱动工程体系的智能化转型升级。

工厂供水节能改造方案与实践

有取水和供水设施的企业,其水泵电能消耗量较大,而水泵特性曲线和管路特性曲线是决定水泵运行工况的主要因素。根据工艺生产装置运行时实际生产用水量不同的情况,投运与之相对应参数的水泵,保证供水流量和压力处于水泵运行的最佳状态范围内,以实现降低电能消耗的目的。

某抽水蓄能电站机组运行稳定性分析

为掌握某抽水蓄能电站不同工况下机组稳定性能,在试验水头下,通过对机组进行变转速、变励磁、变负荷试验,测量不同工况下机组不同位置的振动、摆度、压力、压力脉动等指标,分析机组不同转速、不同励磁电压、不同负荷与机组稳定性之间的关联性,掌握机组振动规律,同时校验机组稳定性指标是否满足规范及合同要求,为机组安全稳定运行提供参考。

泵站机组试运行方案与应急策略研究

泵站由水泵、电机、控制系统等组成,兼具输排水等功能,对防洪减灾有重要意义。针对多泥沙河流、高扬程、大流量泵站机组运行经验欠缺的问题,文章以洪涝治理区某泵站为例,在分析泵站机组试运行前置条件的基础上,梳理总结了泵站机组试运行方案和试运行期间的应急处置措施。为类似工程防洪泵站的进一步研究提供了丰富的参考资料和有益的启示。

含定速与变速机组的抽水蓄能电站一次调频动态特性研究

鉴于含定速与变速机组的抽水蓄能电站安全、稳定、高效联合运行是充分发挥变速机组技术优势的关键,基于数值仿真方法,开展含定速与变速机组的抽水蓄能电站一次调频动态特性研究。首先建立含定速与变速机组的抽水蓄能电站一次调频仿真模型,然后分析定速与变速机组单独运行一次调频动态特性,最后分析定速与变速机组联合运行一次调频动态特性。结果表明,相同的调速器和变频器参数下,变速机组频率阶跃减的幅值越大,动态响应时间越长、速度越快;频率阶跃增幅值越大,动态响应时间越短、速度越快;定速与变速机组联合运行可提高定速机组的出力和有功功率动态响应速度及变速机组的出力动态响应速度,但对变速机组的有功功率动态响应速度的影响较小。

大型抽水蓄能电站水轮机组机械振动故障判别模型

为了提高大型抽水蓄能电站水轮机组机械振动故障判别精度,以及时对其进行维修,保证抽水蓄能电站水轮机组设备安全运行,延长机械使用时长,提出了一种水轮机组机械振动故障判别方法。利用无量纲处理水轮机组机械信号,去除冗余信号,确定振动参数加权分布,设置故障特征量权值,构建抽水蓄能电站水轮机组分布式健康函数,完成水轮机组机械振动故障判别方法设计,检测水轮机组是否为正常状态,实现机械振动故障判别。实验表明,所提模型可以准确判别故障振动,确保后续及时维修,提高工作效率。

泵送混凝土质量控制研究——搅拌站与施工单位质量控制措施对比

本研究分别从搅拌站和施工单位出发对建筑工程施工中泵送混凝土的质量控制措施进行了对比研究,包含了泵送前、泵送中及泵送后各个阶段的质量控制措施。结果表明,搅拌站对于泵送混凝土的质量控制主要从原材料和配合比方面入手,而施工单位则通过现场泵送机械选择、泵送压力、泵送后养护等手段进行质量控制。希望通过研究不断提高国内混凝土施工水平。

定-变速抽水蓄能机组调相-发电过渡过程动态特性研究

可变速抽水蓄能作为一种较新的机组形式,在参与电网调相调频、功率调节等方面相对传统定速机组具有独特优势。调相-发电过程作为抽水蓄能机组应对风光等间歇性可再生能源波动的典型过渡过程,对过流部件压力波动及机组运行稳定性有显著影响。目前抽水蓄能电站中广泛采用的一管多机布置形式存在水力干扰现象,一台机组的工况变化会影响其他机组的运行。同时,变速机组的引入会使机组展现出与传统机组不同的水力动态特性。为深入探究调相-发电过渡过程中不同机组布置形式下复杂管道系统的水力动态特性及相关稳定性问题,结合工程数据,基于特征线法和S函数等方法构建三种不同机组组合形式下一管双机抽水蓄能机组模型。针对不同机组布置形式,分别探究不同动作间隔下机组的蜗壳压力、尾水管压力及调压井流量等水力因素的动态特性及其对蓄能机组稳定性的影响。定量分析结果表明:在调相-发电工况下,工作水头及蜗壳压力先下降后上升,尾水压力、下游调压井水位及流量呈现正弦式衰减振荡;3种组合形式中定速-变速机组组合稳定性效果最佳,变速-变速组合的水力波动最大。本研究为定、变速组合的抽水蓄能电站安全稳定运行提供一定的理论依据。

蒙开个地区河库连通工程泵站机组组合研究

蒙开个地区河库连通工程是滇南中心城市水资源优化配置、统一调度的重点工程,包含南洞一级泵站、南洞二级泵站和长桥海泵站,研究泵站机组优化组合有助于降低工程的运行成本。以泵站耗能最小为目标,构建了三座泵站的水泵机组优化组合模型,运用遗传算法(GA)、差分进化算法(DE/rand、DE/best)对模型进行求解,研究结果表明:DE/rand算法求解效果较好,搜索空间更大,稳定性强,适用于蒙开个地区河库连通工程泵站机组优化组合模型求解。最优运行过程会维持最少开机台数,当总流量位于开机临界点时,总功率会存在跳变。优化后的机组组合方式提高了泵站运行效率,降低了运行成本,可为蒙开个地区河库连通工程泵站经济运行提供参考。

基于CFD数值模拟泵站多机组运行性能分析

本文对宁夏银川黄沙古渡泵站多机组运行时的机组性能进行数值模拟,分析了不同机组数运行下的机组性能,研究结果表明:在多机组并行运行时,不同机组进口流速分布差别不大,额定流量工况下进口速度呈现非对称分布,大流量工况下进口流速均匀度明显提高,近似对称分布。大流量工况水泵出水管均存在大尺度的回流,额定流量工况只有少数机组出水管内存在大尺度回流。三台机组同时运行时机组的扬程小于两台机组运行时的扬程,说明开机数量越多,不同机组之间的水流流动相互干扰越大,相比于两台机组开机运行时,三台机组运行时机组的水力性能会降低。本文研究结果为泵站多机组并行运行时的运行控制提供理论指导,具有重要的学术意义和工程价值。

抽水蓄能电站最大扬程与最小水头比值探讨

为了减少抽水蓄能电站水泵水轮机设计选型时的困惑,解决参数相近的不同项目最大扬程与最小水头比值选择时较大的差别,增加机组安全稳定运行的基础条件,通过对抽蓄电站定转速混流式水泵水轮机最大扬程与最小水头比值分析研究,总结设计单位和生产厂商的经验数据,结合抽水蓄能行业发展趋势,提出了常用的比值范围供行业使用。通过最大扬程与最小水头比值限值的提出,减少不同专业在蓄能项目前期建设条件选择上的分岐,为抽水蓄能机组的长期安全稳定运行创造条件。

抽水蓄能电站机组振动监测与分析

抽水蓄能电站机组频繁地进行抽水和发电工况转化,因此需要频繁地开关机。各工况下机组振动特性存在差异。为研究各工况下机组振动规律,以丰宁抽水蓄能电站1#机组为研究对象,选取发电机上机架、水轮机顶盖和尾水管为监测点,实时监测在不同工况下,厂房横向、厂房纵向、和厂房竖向三个方向的振动加速度平均值和最大值。监测结果表明:发电机上机架、水轮机顶盖和尾水管振动最大方向分别为厂房横向、厂房纵向和厂房纵向;瞬态工况的振动加速度平均值为稳态工况的4~6倍,抽水开机工况机组振动最剧烈;机组振动加速度最大值分布规律与机组振动加速度平均值分布规律类似,瞬态工况振动加速度最大值为稳态工况的4~6倍,振动加速度最大值为振动加速度平均值的4~10倍,水轮机顶盖振动加速度最大可达3.61 m/s^(2),小于安全阈值4.72 m/s^(2),机组振动安全性可以保证。

南水北调宝应站模型仿真培训系统的研究与应用

为提升水泵及水泵站相关业务培训的效率和质量,以南水北调宝应站为原型、以不完全相似比例缩小制作实物模型。在实物模型的基础上配置PLC、Surface、大屏触控演示机等硬件,并开发基于WinCC上位机仿真界面和程序控制仿真机组运行模型,从而实现宝应站模型培训系统的智能仿真,为培养我国南水北调泵站机组运行人员提供新的教学方法。研究结果表明,通过新的培训方式与传统的理论授课方式相比,学员的结业考试成绩提升50%,培训满意度调查满意率提升40%。

大型立式轴流泵装置空化特性数值模拟

为研究大型立式轴流泵的空化特性,基于欧拉-欧拉多相流模型中的Mixture混合模型,采用Rayleigh-Plesset空化模型研究5个不同工况下大型立式轴流泵叶片背面空泡演化特征,分析叶片背面空泡面积占比与空化余量的关系,并基于滑移网格技术,利用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)分析设计工况下4种不同空化余量叶片进出口压力脉动规律.结果表明:小流量工况下空泡初生于叶片进口和轮缘侧,呈三角形分布,随着流量增大,空泡沿轮缘侧向叶片出口偏移,大流量工况下初生空泡在压力面进口,随着空化余量降低,空泡均向叶轮出口及轮毂侧扩散;水泵装置效率下降1%时,不同流量下的空泡面积不同,设计工况下空泡面积最大,与设计工况差距越大则空泡面积越小;叶片空泡分布面积比临界值可作为判别大型立式轴流泵临界空化余量的依据,超过临界值后,空泡面积增长减缓,但效率急速下降;叶轮进出口最大压力脉动幅值先上升后下降,其最大幅值与空泡面积临界值对应.

基于抽水装置特性曲线校正的泵站优化模型

受运行时长、安装位置等多种因素影响,水泵装置理论特性曲线难以准确描述实际抽水装置的运行特性,导致通过以其为基础所构建的泵站优化模型计算得到的运行方案偏离实际。基于水泵理论曲线提出数据和机理双重驱动的参数辨识方法校正水泵装置特性曲线,通过对实测数据进行多项式拟合校正装置效率曲线,以实测数据诱导转速理论曲线整体平移可实现装置转速曲线的校正。以南水北调东线工程的泗洪泵站为例,构建考虑机组差异特性的泵站优化模型。结果表明:经过校正,效率曲线与实测数据的符合程度从校正前的0.60提升至0.99,转速曲线与实际的平均绝对误差比校正前降低了0.23 r/min;基于装置特性曲线校正的差异特性站内优化分配方案更加贴近实际运行情况,相比历史运行方案平均降低10.1%的能耗,可实现泵站高效运行与调度目标的精细控制。利用实际运行数据对泵组装置特性曲线进行校正可有效加强泵站优化分配方案对实际调度的指导作用。