江苏水利信息化与自动化的现状及其发展方向

经过多年建设，信息化与自动化技术在江苏水利得到了广泛的应用，并取得明显效益，但目前江苏水利信息化与自动化也存在一些问题。介绍了江苏水利信息化和自动化的应用现状，分析了在规划设计、建设管理、运行管理等方面存在的主要问题，并从目标定位、标准设计、公共资源利用、技术与设备的配置、系统维护等方面提出了改进的方法和发展方向。

水面蒸发对南水北调江苏段调水效率的影响

为了掌握南水北调东线江苏境内工程输水河道和调蓄湖库水面蒸发损失水量,及其所造成的泵站机组损失功率,了解水面蒸发对工程调水效率的影响,分析比较了适用于工程所在地区的水面蒸发量计算模型和计算公式,计算了工程沿线输水河道和调蓄湖库的水面蒸发量,分析了工程水面蒸发量的时间和空间分布特征.通过积分,计算了水面蒸发造成的各梯级泵站的流量损失和输入功率损失,求解并分析了水面蒸发对整个江苏段工程调水效率的影响.结果表明:工程沿线水面年蒸发量自南向北、西北方向逐渐递增;蒸发量夏季最高,冬季最低;全线平均水面年蒸发量为862.2 mm.洪泽湖、骆马湖、白马湖和输水河道蒸发损失水量分别占总蒸发损失水量的77.7%,13.3%,3.6%和5.4%,蒸发损失水量约占源头泵站抽水量的17.46%,使工程平均调水效率降低10.33%.调水工程可以考虑采用管道输水,从而避免蒸发损失.

基于系统理念对东线江苏境内一期工程进行调水效率研究的设想

在我国,无论是对已建的江水北调等调水工程,还是在南水北调规划论证过程中,都没有以系统的理念对工程总的调水效率进行研究。首次提出:应基于系统理念,对南水北调工程的调水效率进行研究,这样的研究不仅具有重要的理论意义,更有巨大的潜在经济效益;并以东线江苏境内工程为例,提出调水工程可划分为提水系统、输水系统、蓄水系统等3个子系统,各子系统效率的集合构成了系统总效率;初步提出了调水效率研究的内容、途径和方法。

从江水北调的实践看南水北调江苏境内工程实行优待电价的必要性和可行性

45年来,江苏对江水北调工程实行了由省级财政负担工程建设、运行、维修和改造费用和泵站用电享受优待电价的政策。这些政策对于维持工程的正常运用,从而为供水区提供水资源保障起到了关键的作用。针对南水北调东线江苏境内工程省内供水功能的性质和特点,分析了对江苏境内工程省内供水运行实行优待电价的必要性和可行性,指出实行优待电价是南水北调江苏境内工程效益发挥的基础性条件之一。

多级调水-供水-蓄水结合泵站-渠道-湖库系统效率计算

提出了包括全部能源消耗在内的站系统效率概念,以及既包括水量损失又包括水力损失的渠系统效率概念.研究得出了单一调水单级泵站-渠道系统效率、调水-供水结合单级泵站-渠道系统效率、单一调水多级泵站-渠道系统效率、调水-供水-蓄水结合多级泵站-渠道-湖库系统效率的计算方法,进而形成了比较完整的调水工程效率计算方法体系.

串并联混合站-渠-库复杂系统总效率分析与提高效率途径

以南水北调东线一期工程长江至长沟段为例,探讨了串并联混合站-渠-库复杂系统总效率的计算方法。对于已建工程,通过提高泵站运行效率,对调水水量在时间和空间上进行合理分配等途径和方法,可提高系统总效率。

大中型泵站主电机及传动型式选择

我国已建大中型泵站在2004年就达到5 500余座,规模已居世界第一。但已建泵站存在主电机型式及传动方式单一的问题。近年来新型电机与新型传动方式不断涌现,并已在其他行业得到成功应用,有必要对新型电机与新型传动方式应用于泵站的可行性进行研究。通过分析国内外高速电机配套减速机构传动方式的应用实例,比较了该传动方式与直联传动方式对机组总重量的影响,探讨了交流励磁电机和内馈电机在大中型泵站的应用前景和可行性,两者分别在风力发电、普通电厂和自来水厂中获得大量应用。最后提出应在大中型泵站建设与改造中积极推广应用新型电机和新型传动方式,达到节约投资、节约能源和提高泵站技术的目的。

泵站+渠道构成的站渠系统调水效率概念的建立与计算

1 概述大型泵站无一例外要与河道、渠道或湖泊相连接,但却没有把泵站和渠道作为一个整体(即"泵站+渠道"构成的站渠系统)研究其提水和输水总效率(即站渠系统的调水效率)。在我国,无论是对已建的江苏省江水北调等调水工程,还是在南水北调东线工程规划论证过程中,都没有对工程总的调水效率进行过研究。河道和渠道(以下统称渠道)是最常见的输送水的工具。在灌溉排水领域的理论研究和实际工作中。

调水与供水结合站渠系统效率的计算和分析

在建立既包括水量损失又包括水头损失的渠道输水效率概念及计算方法,以及将泵站和渠道作为整体建立站渠系统调水效率概念及计算方法的基础上,针对站渠系统普遍实行的调水与供水相结合的运行方式,提出该方式下站渠系统效率的计算方法,并初步分析了影响系统效率的相关因素。

SVPWM方法在光伏水泵控制系统中的应用

设计了一种基于空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的光伏水泵控制系统,该系统采用基于SVPWM的变压变频(VVVF)控制,实现三相异步电机高性能运转、全数字控制。给出了硬件、软件设计以及实验波形。实验结果表明,该系统输出电流谐波失真小,运行稳定可靠。

从电价和供电保障看电力对江水北调工程的支持

介绍了江水北调工程概况和运行情况,回顾了45年来工程运行用电电价的演变过程和供电保障措施,分析了优待电价对工程运行的贡献,指出实行优待电价是江水北调工程效益发挥的基础条件。分析了南水北调东线江苏境内工程实行优待电价的必要性。

交流励磁电机在泵站中的应用研究

构建了基于泵站特性的交流励磁电机模型,采用定子磁场定向矢量控制策略和双PWM变频器对电机转速以及有功、无功进行调节。建立了基于Matlab/Simulink软件的仿真平台,给出了仿真结果及相关分析。仿真结果验证了交流励磁电机能够发挥泵机组的潜能,达到高效、节能的目的。

计入水量损失和水头损失的渠系输水效率研究

在灌溉排水领域中,对于输水渠道,目前仅有考核输水过程中水量损失的渠系水利用系数指标,而无考核输水过程中的水头损失的指标。本研究首次提出了渠系水头效率指标;建立了既包括水量损失又包括水头损失的渠系输水效率指标;给出渠系水头效率和渠系输水效率的计算方法。成果对于研究并提高渠系输水效率、降低输水成本有重要意义。

内反馈电机的建模与仿真

依据传统的电机理论,分析了内反馈电机的调速原理,建立了内反馈电机的数学模型并运用Matlab/Simulink软件搭建了仿真模型。仿真结果表明,建立的电机仿真模型是有效的,能够反映电机的动态特性,为工程设计分析内反馈电机串级调速提供方便。

应用于泵站的双馈电机非线性控制研究

介绍了应用于泵站的双馈电机数学模型和背靠背变换器的基本工作原理。研究了神经网络在双馈电机矢量控制系统中的应用,分别对采用比例积分控制器和神经网络控制器的仿真结果进行了比较。结果显示基于神经网络的矢量控制系统具有更好的动态特性。