Research on reform schemes of control methods of inlet gate in Jiaxin Hydropower Station

The simple gate control system which is made of traditional manual or proximity switch cannot meet the requirements of connecting with the computer monitoring system of hydropower station, it must be reformed. On the basis of the integrated analysis for small hydropower station, the paper discussed the singlechip as the core to realize the methods of gate automatic control system in small hydropower station. The designs for hardware and software of gate control system were introduced. And the control system was reformed from customary manual control to computer automatic control. The simulation experiment shows that this scheme is feasible.

小水电站对赤水河连通性影响评估及恢复对策

赤水河作为长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区的重要组成部分,其生态连通性对于长江上游特有鱼类至关重要。但赤水河流域内广泛分布的小水电站严重影响了该区域的连通性。本研究收集了赤水河流域小水电站的空间位置、建设年份、装机容量等详细信息,并采用树状水系连通性指数(DCI)、溪流连续性指数(SCI)、河流破碎化指数(CAFI)和新提出的改进的河流破碎化指数(CAFI M)全面评估小水电站对赤水河流域水系连通性影响的时空变化。研究发现,赤水河流域几乎每条河流都建有小水电站,主要分布在低阶河流。DCI和SCI指数表明,随着电站数量的增加,赤水河流域的连通性显著下降,中下游地区连通性低于上游地区。CAFI和CAFI M指数揭示了类似的趋势,随小水电站的建设河流破碎化程度不断加剧,特别是在习水河、大同河和桐梓河流域表现显著。CAFI M指数将小水电站的装机容量因素纳入考虑,能够更加全面准确地评估小水电站的影响。CAFI M指数相较于传统指标,对装机容量变化更为敏感,能有效反映大型电站的影响。根据CAFI M等指数评估结果,研究评估了赤水河流域内各小水电站障碍物的优先级,提出应优先整改位于高阶河流且装机容量大的电站,以最大程度地改善流域连通性。根据各指数评估结果,研究发现电站的位置和装机容量是决定其优先拆除顺序的关键因素,位于高阶河流且装机容量大的电站(如金阳、圆满贯等)的拆除对改善流域连通性效果最为显著。该研究全面评价了赤水河流域的连通性状况,提出了优化小水电站拆除的策略,为该流域生态修复提供了决策依据,对保护长江上游特有鱼类具有重要意义。本研究为小水电站对流域河网连通性的评估及恢复对策提供了理论基础和方法支持。

小水电集约化运维管理三方演化博弈研究

“双碳”背景下,为推进小水电集约化运维管理,保证其高质量发展。基于演化博弈理论,构建小水电业主、政府与运维服务企业之间的三方博弈模型,并运用Matlab软件进行数值仿真分析,以探究小水电集约化运维管理三方策略选择的演化路径。结果表明:初始策略的变化对博弈三方演化收敛速度有显著影响;在一定条件下,博弈系统将演化稳定于较理想的均衡状态(1,0,1);运维成本效益、政府奖惩力度、运维平台智慧度和方案收费系数是影响小水电实现集约化运维管理的主要因素。研究结论可为小水电业主参与集约化运维管理和政府制定相关政策提供一定的理论指导。

含小水电配电网重要负荷评估及其水光储优化配置方法

为保证含小水电配电网重要负荷的电能质量安全与稳定,发挥水光储系统互补作用,提出一种负荷重要程度评估方法和含小水电配电网重要负荷的水光储优化配置方法。首先,从用户角度出发,基于用电效益指标与用电体验指标2个维度建立负荷重要程度评估体系,采用G1熵权法量化用户节点的重要程度,确定重要负荷节点并将其作为光储接入备选节点,降低光储优化配置求解维度;其次,建立以水光储全寿命周期成本最小、电压偏差平方之和最小为目标的优化配置模型,引入规格化平面约束法求解两目标水光储优化配置问题,得到均匀的Pareto最优解集;然后,计算各解集综合偏移程度函数,得到最优折中解,作为优化配置最佳参考方案;最后,以改进的IEEE 33节点配电网为算例,证明所提的优化配置方法可以改善重要负荷的电压偏差,同时提高投资者的收益。

广东省小水电绿色全要素智能管理存在的问题及对策

广东省农村小水电资源丰富,省内有近万座小水电,数量占居全国之首。小水电在解决农村用电、促进农村经济发展方面发挥了重要的作用,但是,随着技术进步和国家产业政策的调整、生态文明建设的推进,广东省小水电面临绿色转型、强化管理等需求,因此有必要分析小水电在绿色全要素智能管理方面存在的问题及对策。研究表明,广东省小水电存在安全生产有隐患、生态流量保障不足、运行管理自动化程度低、监管难等问题,可以通过建立安全生产标准机制、落实生态流量、促进小水电绿色转型、开展全要素智能管理等措施加以解决。

江西省小水电站绿色转型发展模式探讨

小水电作为重要的可再生清洁能源,在经济社会发展和生态环境保护日益受到重视的背景下,其绿色转型成为新时代的必然趋势。通过梳理江西省小水电站的特点和存在的主要问题,如生态流量不足、电站分布分散、建设和运行时间较长、装机容量小以及上网电价偏低等,有针对性地提出了4种小水电绿色转型模式:绿色水电模式、满足河道生态流量与河道景观模式、满足河道基本生态流量模式和退役模式。通过这些模式的实施,旨在减少小水电开发对环境的负面影响,促进水能资源开发与区域环境、经济、社会协调发展。文章还总结了江西小水电绿色发展取得的成效,包括小水电清理整改的完成、生态安全水电站的实现、绿色转型成效的明显提升以及行业监管的强化,供相关行业参考。

面向公路交通的光水互补自洽微网系统规划模型

自2020年9月中国提出“碳达峰·碳中和”目标后,公路交通领域绿色转型发展成为亟待解决的重点任务。利用高速公路沿线清洁能源建立自洽微网系统,发展交通与能源一体化已成为减少碳排放、完成交通用能清洁化的必由之路。结合我国西部偏远地区公路交通系统难以接入大电网且光水资源丰富的特点,本文以偏远地区的独立交通微网为研究对象,研究了基于小水电的光水互补系统架构,并建立了基于该架构的公路交通光水互补自洽微网系统规划模型。提出了小水电为主导、光伏为辅助的光水互补系统控制运行策略;以系统经济性和供电稳定性最优为优化目标,采用粒子群优化算法进行了典型算例优化求解与研究方案对比分析,形成了面向公路交通的光水互补自洽微网系统规划推荐方案。研究结果表明:在光水互补方案中,系统的稳定供电率可以达到99.64%,相较于单一光伏电站供给方案,其综合年成本降低43.05万元,系统缺电率降低2.5%;相较于单一小水电站供给方案,其综合年成本仅增加1.53万元,而系统缺电率降低1.59%,验证了提出的光水互补自洽微网系统规划模型的有效性,为后续相关工程实践提供了参考借鉴。

小型水电站开发和生态环境保护协调发展的问题探讨——以叶尔羌河小水电站为例

新疆位于中国西部,因其丰富的自然资源和特殊的生态环境而闻名。但是,该地区也面临着水资源短缺的严重问题。随着经济的发展和人口的增长,水资源的缺乏已成为制约新疆可持续发展的关键因素。特殊的内陆气候和地理位置使得水资源与生态保护之间的矛盾愈发激烈,进一步影响着生态稳定和经济进步。

农村小水电多要素智能管理探索与实践

农村小水电站存在机组效率低、出力不足、运行水平低、安全监控不足、管理难度大等问题,为此,选取广东省龙门县开展农村小水电站多要素智能管理探索与实践研究。该小水电站利用了智能化改造、集约化运行、物业化管理等管理模式,采用了小水电智能控制装置与报警、安全生产图像智能识别、小水电集中监控服务端等智能管理关键技术。通过对龙门县6个小水电站的数据统计跟踪,研究发现引入小水电站多要素智能管理模式和关键技术后,小水电站运行效率普遍得到提高,年发电量增长了10%左右。相关成果可以为提高农村小水电站的自动化管理水平和安全运行水平提供参考。

农村偏远地区梯级小水电站长期优化调度策略

为解决偏远农村附近梯级小水电站面临的经济效益少、调峰能力差、发电稳定低等复杂问题,提出一种改进蜜獾算法(Improved Honey Badger Algorithm, IHBA),在考虑上述问题和保证传统水力约束的同时加入迎峰度夏顶峰和自供区供电等特殊发电约束,进行多目标优化调度。首先,通过Fuch混沌映射进行初始化,保证初始解均匀分布。其次,在更新阶段引入黄金正弦、哈里斯鹰围攻和T分布扰动混合策略,增强寻优能力,提高搜索解的质量。然后,结合非支配排序和理想点法,解决多目标问题。最后,将IHBA应用于湖南某农村地区梯级小水电站调度中与实际结果进行比较。结果表明:从年发电量、保证出力和发电保证率3项指标综合考虑,所提方法能有效提高发电综合效益,且在改善自供区供电能力及迎峰度夏顶峰能力同时以抬高水头的形式增加上级水库型电站高效发电,减少下级径流式电站低效发电。

基于多梯度供储协同调控策略的多能源系统联合优化调度

随着可再生能源的快速发展,小水电站作为一种清洁能源,展现出良好的发展前景。然而,目前小水电站面临着规模较小、参与电网调度机制不足以及调峰调频运行模式亟待创新等问题。基于小水电站的运行特点,考虑火电机组的成本与排放,以及小水电站的稳定运行,构建了多级梯度变速控水稳定调节的小水电站模型。同时,提出了改进的雾凇优化算法及多梯度供-储协同调度策略,以探讨实现系统经济效益、环境效益和调度稳定性综合最优决策方案。实验结果表明,与粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法、灰狼优化(grey wolf optimizer,GWO)算法及冠豪猪(crested porcupine optimizer,CPO)算法相比,改进后的雾凇优化算法在提高系统经济性方面约提升8.7%,减少污染排放约20.6%,并增强小水电站运行稳定性约32.6%。研究结果验证了所提出模型和算法的有效性,为多源能互补系统协调运行优化提供了新的思路。

信用评价在小水电行业管理中的应用

近年来,社会信用体系建设已成为国家实现治理能力和治理体系现代化水平的有效途径,是完善社会主义市场经济体制的重要举措,研究信用评价体系对于小水电行业监管具有重要意义。文章以小水电安全评价和生态流量监管为基础,涵盖安全评价、生态评价、管理评价、社会评价,创新建立符合行业自身特点的水电信用评价体系,依托数字化平台进行赋分,并积极探索在行业管理、企业经营、金融及社会服务等方面的应用,为信用监管提供更精准的依据。

小型水电站电气设备预防性试验

预防性试验是确保电气设备长期可靠运行的关键措施。基于此,该文分析小型水电站电气设备的主要类型,分析这些设备在运行过程中遇到的问题,详细介绍预防性试验的必要性,强调通过定期试验及时发现设备潜在的故障隐患,从而避免重大事故的发生。在试验方法方面,该文总结当前常用的电气设备试验技术,如绝缘电阻测试、介质损耗角正切测试、局部放电检测等,并讨论这些方法的优缺点。同时,该文还探讨试验周期的确定原则,提出根据设备类型、运行环境和历史数据等因素综合考虑的建议。为相关领域的技术人员和管理人员提供参考,确保水电站的高效运行。

基于PLC的小型水电站调速器智能控制方法

由于传统方法在小型水电站调速器智能控制中应用效果不佳,不仅调差率比较低,而且控制响应时间比较长,无法达到预期的控制效果,为此提出基于PLC的小型水电站调速器智能控制方法。通过对调速器电磁耦合部分进行电磁解耦,推导出调速器的数学模型,通过对调速器动力学特征提取,识别到调速器转差,利用PLC对调速器转差调节,消除调速器转差,以此实现基于PLC的小型水电站调速器智能控制。经实验证明,在设计方法应用下调速器调差率低于0.1 V,响应时间在1 s以内,设计方法在调速器智能控制方面具有良好的应用前景。

小型水电站铁磁谐振案例分析及控制措施

结合某小型水电站发电机保护改造完成,进行同期并网试验时,发生3U0定子接地保护动作,跳出口断路器及停机这一案例对铁磁谐振发生的原因进行分析表明,在设备选型改造、回路设计时应采用技术性能和工艺质量更好的电压互感器,其铁芯在系统扰动时不容易发生饱和从而避免发生铁磁谐振;对存在铁磁谐振现象的电站,应根据实际情况选取变更运行方式、采用“4PT接线法”、装设消谐电阻等方式也可以有效消除谐振现象。

小水电区域集中控制和智能运维模式的探索

随着电力市场的快速发展,小水电站群作为电网中的重要组成部分,以区域集中控制和智能运维的管理模式,采取无人值班或关门运行的运维模式成为行业发展的必然趋势。针对小水电的现状、面临的难题等,通过对集中智能运维模式的需求、可行性评估、方案设计、系统部署和数据接入、运行试点、测试评估、完善组织体系、全面推广和应用等8个方面分析,探讨了小水电站集群如何实现集中控制和智能运维模式。

我国农村小水电站发展现状与策略研究

探讨了农村小水电的技术和管理创新及相关的政策建议。在技术创新方面,建议推动小水电技术的创新,包括新型水轮机、发电设备和智能化监控系统等的研究与应用,同时推广与小水电互补的新能源技术。在管理创新方面,建议引入先进管理模式,优化管理流程和提高工作效率,以及建立科学决策体系,实现资源的合理配置和最大化利用。此外,还提出了加大监管力度、构建区域性水电集团公司和加强干部队伍建设的措施。政策建议方面,建议完善与经济发展相适应的上网电价政策,调整增值税优惠政策,以及创新小水电发展的融资政策。这些政策建议旨在激励投资和建设农村小水电项目,降低其成本和提高竞争力,为其可持续发展提供支持。

黑水河流域梯级水电站集约化运营效益分析

分析了现阶段小水电在发电与运营方面存在的问题。根据黑水河流域梯级小水电改造情况,分析了开展集约化运营的可行性。考虑入注流量的不确定性,基于随机机会约束规划方法构建了集约化运营发电收益计算模型,定量分析了那岸、上利、格强、中军潭、新和、农本6座梯级水电站在该运营模式下的月内经济效益提升情况。最后,根据碳减量探讨了集约化运营模式在生态环境方面的作用。计算结果表明,与传统运营模式相比,集约化运营能够有效优化小水电机组出力,提升总体发电经济效益的同时促进流域周边生态效益的发展。

基于无线传感网的中小型水电站泄水闸门自动控制方法

为解决现有控制方法在中小型水电站泄水闸门控制中剩余水量超出安全范围且流量较大的问题,本文提出一种基于无线传感网的中小型水电站泄水闸门自动控制方法。采用无线传感器网络采集实时水位数据,使用簇首节点对簇群中的所有边缘节点进行数据融合,将这些数据传送给协调器。利用小波包分解法提取闸门异常的特征,获得信号的子空间信号能量。计算信号子空间的异常值,确定需要控制的目标。运用PID法调整控制参数,获得最优指标参数。根据规则进行修正完成自动调节闸门控制。实验结果表明,实验组的剩余水量在安全范围10~20t之间;编号E1~E8的阀门随着开度值的变化,其流量均在65t之内,达到了预期目标。能够精准控制阀门开度,合理调整水流通过阀门的流量,使其能够达到安全目标。

论如何提高中小型水电站机组水能利用率

中小型水电站在我国能源供应中起着重要作用,但是机组水能利用率普遍较低,已成为制约其经济效益和社会效益的主要问题之一。设备老化、运行管理不善、水资源分配不合理等因素都对水能利用率产生了负面影响。因此,提高中小型水电站机组水能利用率成为一项具有重要意义的研究工作。通过探讨和分析影响中小型水电站机组水能利用率的因素,针对其进一步提出提高利用率的有效措施,包括优化机组运行控制、增效扩容改造以及深入挖掘调节功能等,效果良好。