句容抽水蓄能电站渗控效果数值模拟与评价

句容抽水蓄能电站地质条件复杂,为分析现拟的渗控措施能否达到预期效果,本文建立了句容抽水蓄能电站三维整体渗流场有限元模型,采用排水孔二次剖分技术和改进的结点虚流量法相结合的方式,实现了对排水孔幕等复杂渗控措施的精细模拟,分析了设计工况下电站的整体渗流特性.结果表明,现拟的渗控措施对库区及地下厂房洞室群渗流场起到了较好的控制作用.     

泰山抽水蓄能电站上水库面板堆石坝渗流计算

泰山抽水蓄能电站二期工程即将开工建设,为了给二期工程以及其他类似工程水库建设过程中的防渗提供一定的理论和技术支撑,利用泰山抽水蓄能电站一期上水库水文地质及设置的渗控设施等资料,根据有限元理论建立了三维有限元模型,开展了水库面板堆石坝的三维渗流模拟计算.结果表明,正常蓄水工况时的总渗漏量约为43.7 L/s,模拟计算的坝体渗流场其水头分布规律合理,等值线疏密状况、走向趋势和形态均较好的符合水头等值线对应区域防渗控制措施的特点、渗流特性和边界条件,各防渗设施均能起到良好的渗控作用.     

抽水蓄能电站输水系统经济管径比较研究

该文结合具体抽水蓄能电站工程,对其输水系统经济管径比较分析,首先通过了解该蓄能电站的特点,对抽水蓄能参数的选择方式进行介绍,计算输水系统的调节性能,在机组额定水头和上、下水库调节库容相同的情况下,采取了多种方案的输水系统管径比较,最终采用方案6为最优管径方案,并介绍了该方案的可行性,同时分析在输水系统管径选择时应注意的问题。     

节点虚流量法的某抽水蓄能电站地下厂房渗流场分析

利用求解有自由面渗流场的节点虚流量法,对某抽水蓄能电站施工期地下厂房渗流场分布进行三维有限元仿真模拟,着重研究施工期厂房区洞室的渗流特性,并对施工期厂房区渗控方案进行评价.研究表明,施工期间排水设施尚未形成时,各已经开挖的洞室成为排水的主要边界;在保证各洞室的渗透水能及时排出的提前下,渗流场可以满足施工环境要求;顶排型排水幕排水效果并不明显.     

抽水蓄能电站在发电工况下旋转备用效益的测算

以抽水蓄能电站各项辅助服务中最为重要一项———旋转备用辅助服务为对象,利用蒙特卡罗随机生产模拟技术,研究抽水蓄能电站最优抽水策略下发电工况下旋转备用容量的定价理论,给出了以边际成本确定旋转备用容量电价的模型方法,以及抽水蓄能电站在发电工况下旋转备用的效益模型。并结合算例说明了模型的正确性和合理性。目的在于使各厂家在发电工况下机组提供备用时能够在提供电能和提供备用之间作出合理的选择,充分体现出其容量的市场价值,使旋转备用的效益达到最优。     

基于鲁棒控制的光伏并网系统中抽水蓄能参与电网调频控制策略

抽水蓄能作为技术发展较为成熟的储能型式,主要参与系统的调峰、调频、调相等运行。本文针对抽水蓄能电站参与含大规模光伏电力系统中的调频运行进行研究,同时兼顾了火力发电的经济性与系统偏差调节速率,建立以综合考虑最大限度发挥抽水蓄能电站调节能力以及快速实现区域控制偏差为目标函数,以库容上下限、机组出力上下限等为约束条件的决策模型。同时提出将鲁棒控制应用于抽水蓄能参与电网调频的应用控制中,建立了火电-抽蓄联合调节的发电控制系统模型。最后,以以IEEE39节点系统为例,通过matlab仿真验证了本文提出的模型的有效性及可行性。     

华中电网兴建抽水蓄能电站的技术经济分析

从华中电网整体技术经济性出发，采用运行模拟计算和技术经济分析法进行直接搜索寻优，研究了抽水蓄能电站在华中电网中的作用，提出了华中电网兴建抽水蓄能电站的合理装机规模和运行方式．研究结果表明：２０１０年三峡电站建成发电后，华中电网兴建抽水蓄能电站的合理装机规模可达６．２９％～９．４４％，抽水蓄能电站的合理运行方式为“按需抽发”，即以承担系统备用任务为主．     

风电-抽水蓄能联合系统的优化运行模型

拟定了风电-抽水蓄能联合系统3种可行的运行方案:全部风电供给抽水蓄能电站抽水;根据电网容量和风电场出力情况,部分风电直接输入电网,其余风电供给抽水蓄能电站抽水;风电全部直接输入电网.建立了风电-抽水蓄能联合系统的优化运行模型,计算得出了常规发电厂稳定运行的最小容量以及含一定容量风电的电网所需的抽水蓄能电站装机容量,建立了经济评价模型,根据综合经济评价结果,优选出了风电-抽水蓄能联合系统的最佳运行方案.     

华中电网兴建抽水蓄能电站的技术经济分析

从华中电网整体技术经济性出发，采用运行模拟计算和技术经济分析法进行直接搜索寻优，研究了抽水有电站在华中电网中的作用，提出了华中电网兴建抽水蓄能电站的合理装机规模和运行方式，研究结果表明：２０１０年三峡电站建成发电后，华中电网兴建抽水蓄能电站的合理装机规模可达６．２９％￣９．４４％，抽水蓄能电站的合理运行方式为“按需抽发”，即以承担系统备用任务为主。     

抽水蓄能电站区域负荷频率控制

针对电网规模的日益扩大,区域内电站的组成结构越来越多样化,非线性环节对电网调频的影响日渐突出这一现状,建立了考虑死区和发电速度限制等非线性条件下的两区域负荷频率控制模型以及抽水蓄能电站的两段式模型,并将抽水蓄能电站加入区域负荷频率控制模型中.设计了一个模糊逻辑控制器,并与传统的积分控制器进行比较.仿真结果表明,模糊逻辑控制器具有更好的矫正性能,改善了二次调频的动态响应,提高了控制效果;加入抽水蓄能电站后,电网频率恢复速率加快,调频能力得到很大提高.     

白鹤滩大坝三维渗流场仿真与渗控效果评价

根据白鹤滩大坝工程及水文地质条件、渗控设计方案,建立了大型三维渗流仿真有限元模型,采用稳定渗流理论和排水孔精细化模拟方法,开展正常运行工况大坝渗流场仿真计算,研究大坝自由面、总水头、渗透坡降和渗漏量等渗流场分布特征,分析结构面的渗透稳定性。结果表明:坝基防渗帷幕能够有效阻隔库水从上游向下游的渗漏,有效截断可能存在的渗漏通道。排水孔幕能够有效降低周边自由面,排出坝基以及两岸坝肩处的渗漏水。层间错动带、断层与防渗帷幕和排水孔幕相交处出现较大渗透坡降,其余部位渗透坡降较小。渗控设计方案能够有效控制渗流场,防渗排水设施设计合理。     

基于VOF模型的抽水蓄能电站全过流系统水轮机工况数值模拟

为了更加全面地分析抽水蓄能电站水轮机工况的流动特性,建立包括引水隧洞、调压井、高压管道、水泵水轮机以及尾水隧洞的全过流系统几何模型,采用两相流VOF模型对不同导叶开度的水轮机工况进行三维湍流数值模拟,计算各过流部件的水力损失,并详细分析了机组段流场。结果表明:抽水蓄能电站的水力损失主要发生在机组段,而输水系统的水力损失相对较小,约占总水力损失的18.6％;导叶开度不同从而引起叶片压力面与吸力面的压力差不同,这是导致转轮水力损失不同的主要原因;尾水管内的流态与导叶开度有关,开度越小,在尾水管进口处越容易形成回流,水力损失越大。      

三维复杂排渗体的结构特征及有限元网格加密技术

通过研究水利水电工程中常用的由排水廊道和排水组成的排渗系统结构结构特征,提出了工程渗流控制中带有复杂排渗系统的有限元分析网格生成及其加密技术,设计编制了有限有处理软件。该软件已在冶勒水电站枢纽工程和横山热电厂灰坝工程的渗流控制优化分析计算中成功地应用于渗控分析有限元计算的前处理,生成了三维有限元网格。该软件的应用,使本需２０余天的前处理工作得以在短短的１￣２天内完成,为实现复杂渗控系统的优化布置多     

双碳背景下抽水蓄能在山东省的发展前景与规划建议

近年来山东电网快速发展,新能源发电容量占比不断增高,"外电入鲁"规模不断扩大,在"双碳"目标下,系统调峰能力和电网安全面临严峻考验.在分析山东电网现状的基础上,从调峰填谷、新能源消纳、调频、黑启动等方面,阐述抽水蓄能电站对山东电网运行的作用以及抽水蓄能在山东进一步发展的优势.通过调峰平衡分析预测,考虑现有泰山抽水蓄能电站以及沂蒙、文登抽水蓄能电站投产后,山东电网在2025年还需要新增2200 MW抽水蓄能装机,到2030年还需新建抽水蓄能6000 MW;同时综合考虑山东电网的特点,推荐优先发展鲁中、胶东等地抽水蓄能建设.     

断层分维与裂缝系统的分形渗流研究

运用分形与重正化群理论，建立了复杂地质条件下裂缝系统的分形渗流模型．计算了实际断层系统的分维后揭示了断层与裂缝发育带以及储集空间的连通性与渗流性的密切联系．解决了勘探开发中的某些疑难问题．     

抽水蓄能电站对电网电压稳定性影响的分岔研究

针对含抽水蓄能电站的3节点系统模型,运用数值分岔软件MATCONT进行电压稳定分岔分析,结果显示存在Hopf分岔点和鞍结分岔点.在含抽水蓄能机组的系统模型中,发现在Hopf分岔点时系统会振荡失稳.研究抽水蓄能电站的延相与进相运行两种运行方式,发现延相运行延迟了Hopf分岔和鞍结分岔,并且提高了电压水平;进相运行使Hopf分岔和鞍结分岔提前发生,并降低了电压水平,不利于系统稳定.     

基于知识图谱的抽水蓄能专利信息挖掘与可视化研究

抽水蓄能技术被公认为是助力实现“碳达峰、碳中和”的重要技术。为深入了解抽水蓄能的技术核心,客观探讨目前该技术的研究现状和热点问题,利用Web of science的德温特专利数据库中的抽水蓄能技术专利进行计量分析。通过知识图谱的构建并结合复杂网络分析,探究抽水蓄能技术发展过程及专利的时空分布、整体前沿技术与热点技术、专利权人间协作情况和建造抽水蓄能电站时要考虑的重要因素。结果表明：首先,抽水蓄能领域大部分技术专利来自中国,目前的前沿研究是聚焦太阳能与抽水蓄能混合发电系统、平衡网络负载和如何减少或防止功率振荡等技术。其次,机构间合作网络是无标度网络,国家电网有限公司在其中扮演着非常重要的中介角色。最后,在进行抽水蓄能电站建设时要结合地势和当地丰富的清洁能源进行具体分析,注重相关设备技术的升级换代和运营管理技术的更新。     

用随机生产模拟方法计算抽水蓄能电站的节煤效益

应用随机生产模拟理论,建立了等效电量函数法分段模型,从抽水蓄能的主要功能－调峰填谷作用以及较高的可靠性出发,以安徽琅琊山抽水蓄能电站为例,首先对抽水蓄能电站在电力系统中运行产生的节煤效益进行了计算和评价,然后对抽水蓄能电站最优运行方式进行了研究,从而证明了随机生产模拟方法的实用性,并由此得出了抽水蓄能电站的最佳运行方式。     

定量评估抽水蓄能电站负荷备用效益的解析法

本文用概率方法计算电力系统实际所需负荷备用、抽水蓄能电站能提供的空闲容量和多余事故备用电能。当系统既设负荷备用小于实际所需的负荷备用时,抽水蓄能电站为系统提供补充的负荷备用。同替代方案比较,算出抽水蓄能电站提供补充的负荷备用容量从而提高了供电质量的效益。实例计算结果给出某抽水蓄能电站此项效益为8.68元/(kw.年)。     

二滩水电站基础三维渗流场分析

论述了基于固定网格结点虚波量法的改进排水子结构技术的算法理论和实施方法,通过对二滩水电站基础岩体复杂排水系统的精细模拟,详细分析了二滩坝基和坝后抗力体、水垫塘、地下厂房的渗流状态和渗控效果,对二滩枢纽基础的渗控控制措施作出评价。