年调节水电站最优化保证出力的确定

本文把模糊矩阵交与并的概念,及其运算法则应用到阐述单库保证出力动态规划法的过程中,论证了按等出力调节计算年调节水电站保证出力的结果最优这一具有实际意义的结果。 用动态规划法推求年调节水电站的保证出力,首先将枯水期划分为若干时段,使问题求解成为一个阶段递推求解过程。递推方程如下:式中M为任意给定的充分大的正数,N 为第n+1时段从状态i到状态j的出力值;F　　为第n时段j状态下,以n时段至1时段内的最大保证出力值。 采用顺时序求解程序,通过调节计算,可.求得水电站第n时段由时初水位Zi到时末水位 Zj的出力值 N\1(i,j—1,2,…,…     

混合式抽水蓄能电站月平均混合径流的准确性分析

混合式抽水蓄能水电站水库入库为混合径流,包括抽水形成的人工径流和天然径流.混合径流是计算时段的平均指标,为分析该信息指标在混合式抽水蓄能电站水库长期调度水能计算中的准确性,在供水期以月为计算时段,比较基于混合径流的月电量计算和计及日内水位变化的月电量计算,并以白山混合式抽水蓄能电站为例进行计算,结果表明应用混合径流信息指标计算引起的数据误差很小,该信息指标有助于常规水电站水库长期调度方法在混合式抽水蓄能电站水库的应用.     

基于Gould-Dincer方法的水库发电能力计算

为了在规划设计阶段快速确定水库给定发电保证率对应的多年平均发电能力,该文提出了基于Gould-Dincer方法的水库发电能力计算方法(S-P-R-1和S-P-R-2),给出了多年平均发电能力、水库库容、年入库径流特性及发电保证率之间的数量关系。该方法主要适用于年调节水库或多年调节水库的蓄水式电站。利用该计算方法对三峡水库5种设计运行方案的多年平均发电能力进行了计算,并将计算结果与设计年发电量及逐时段等流量法的计算结果进行了比较。该文提出的方法在计算结果的数量级上与设计年发电量和逐时段等流量法的计算结果保持一致,计算误差最大不超过11%,表明本文提出的方法具有较好的计算精度和可靠性。     

河道工程对水文测验工作的影响分析

近年来,在洮河上不断修建小型电站,以岷县水文站测验断面上游水电站对该站观测带来的影响为例,选取岷县站2009年4月12～19日水位自记记录资料进行分析计算,其水位变幅一般在0.41～0.59m之间,调节时间最长达14.1h,用算术平均法和面积包围法计算的日平均水位进行比较,4d超出允许误差,最大误差达-0.10m;用面积包围法和算术平均法分别计算日平均流量进行比较得出,用算术平均法计算的日平均流量多数较面积包围法计算的日平均流量偏大,最大为+13.3％,小于面积包围法的偏小达-20.4％,电站调节最大水量为367.0×104m3,最小调节水量为167.0×104m3,日调节水量占来水量百分比最大为71.0％,最小为35.7％;电站建成前泥沙单样取样次数多,含沙量、输沙率、输沙量大,建成后泥沙单样取样次数减少,含沙量、输沙率、输沙量变小,主要是泥沙在电站库区沉降,致使来沙量减少.鉴于以上影响,只有加大水文资金投入,改善测验条件,更新水位监测仪器,更改水位观测段制和增加水位观测次数,就能够减小由上游电站运行影响带来的测验误差.     

水文观测中径流量计算精度的改进

为了提高径流总量计算精度,用积分公式法计算径流总量。将水文过程线按10 min间隔分段,在流量计算过程中,根据水位在各个时段和时间的线性函数关系,把流量系数-水位的函数关系转变成流量系数-时间的函数关系,从而对流量系数进行各时间段的定积分,同时用传统的瞬时流量系数法计算各个时段的径流量,并汇总各个径流事件的日、月和年径流量。结果表明:按照2000年5个观测点的资料,以积分公式法计算的各个观测点年径流量比瞬时流量系数法计算的结果精度提高8.7%~17.1%。     

梯级水库之调节计算问题

在本文中主要讨论了下述三个问题：（１）梯级正常高水位之确定;（２）根据电力系 统开支为最小原则确定梯级电站最有利之水库工作深度;（３）梯级电站枯水年之蓄水次序。 在论证梯级最有利之正常高水位时,考虑到梯级电站之修建次序不同以及投入运转之时 间不同,梯级电站参数选择之互相影响问题。 根据电力系统开支为最小原则确定梯级电站之最有利工作深度方法可用于技术设计和运 转设计。 梯级电站之蓄水次序是根据蓄水期梯级电站获得最大电能的原则,并满足下述三个条 件：（1 ）梯级电站按保证出力工作;（２）尽量使梯级水库都蓄满;（３）尽量不使各级 电站弃水。根据推导出的公式可绘制梯级电站之调配图。     

非对称网络容量约束用户均衡交通分配仿真算法

针对非对称网络路段容量约束交通均衡分配模型计算困难,设计了一种带路段容量约束的用户均衡交通分配仿真算法。在算法迭代过程中,将按全有全无法在当前最短路上分配流量与前一轮迭代所得到的流量加权组合,各O-D对的组合系数依Logit模型来确定;并不断自适应调节路段排队延误因子和误差因子来模拟实际路段行驶时间,使路段流量逐步低于路段容量,从而达到广义用户均衡,克服了容量约束均衡分配计算量大及Logit随机分配法要求枚举所有路径的困难。随后证明了算法的收敛性,并对一个小型路网进行了数值试验。     

两级半开式串联电站双PID并联调节器运行稳定性

为了解决站间用明渠及管道连接的半开式梯级串联电站发电系统的水位及频率综合控制问题,提出一种双PID调节器。该调节器对由梯级电站所有机组构成的系统进行联合调节,稳定机组转速和站间水位,最终使梯级串联电站联合稳定运行。将该调节模型应用于由明渠及管道连接的某安装混流式机组的两级梯级电站,对电站正常运行及小波动等过程进行数值模拟,结果表明:该调节器模型能够在稳定机组频率的同时控制住站间水位,解决该电站运行稳定性问题。     

低涌变电站溃坝洪水发展演进的研究

以东莞低涌变电站为例,讨论100 a一遇洪水时上游发生溃坝的洪水波演进的特性。针对电站所处挂影洲围四周河道环绕的特点,将整个溃坝过程分三阶段模拟。首先利用二维溃坝模型模拟得出溃口流量、洪水流场、溃坝波高及其传播时间等特征;再讨论溃坝波传播并淹没整个挂影洲围的过程;最后应用堰流公式等计算洪水逐渐抬高水位,直至与河道水位齐平过程的水位流量过程线。以此来探讨从堤坝溃决到结束的整个过程中不同阶段的水位、流速和流量变化规律。     

数值模拟法与传统水力学法在导流围堰设计中的联合应用

水利水电工程施工大多选择围堰隔离河道水流来创造干地作业的条件,导流围堰的修筑关系到主体工程的施工是否能顺利展开.通过对雅口水利枢纽坝址区气象、水文和地质条件的分析研究,采用水动力学数值模拟法建立了流量与围堰的水动力数值模型,在流量为13 500m3/s、3 980m3/s、1 940m3/s 3种不同流量下,对一期导流围堰分别进行水力计算;获得了3种不同流量下,围堰处的上下游水位、进出口流速以及各断面的最大流速;并采用经验水力学法对计算结果进行了复核,从而得出了导流围堰设计的各项参数,并设计了导流围堰的断面形式.通过数值模拟法计算,使得导流计算过程更简便,结果更准确,设计更合理.     

数值模拟方法在岩溶大泉泉口集中供水评价中的应用研究

在地下水流数值模拟中,一般将泉水概化为已知的汇项来处理,而预测水源地开采对泉水的干扰影响,泉流量是待求的。利用数学模型的调节反馈功能,通过延河,下河泉区水位近似恒定作为约束条件,逐时段反复调试泉水流量进行水位拟合,较好地解决了延河泉域人工开采干扰泉水溢流量预报这一难题。     

基于流场计算的贯流式水轮机叶片修型

针对某电站轴伸贯流定桨式水轮发电机组运行过程中出力远达不到额定值并伴随有振动和噪声的问题,采用CFD数值模拟方法,对水轮机过流通道进行流场的数值模拟计算.发现该电站原来所选用的水力模型及水轮机制造中均存在着一定缺陷或不足.依据数值模拟与分析的结果对转轮实施技术改造,即对其叶片由翼展中部至轮缘处的翼型分别进行延长,考虑强度的需要,使翼型沿翼展方向的变化遵循三阶贝塞尔曲线的规律进行修型;且增大叶片安放角.修型后的转轮经模拟计算结果表明,其效率较原水力模型有较大提高,其中最高效率提高2.5%,额定点的效率提高2%;改造后的转轮经试运行实践证明,消除了机组运行中的振动,减小了噪声;在水能参数达不到额定值(水头低20%)的情况下,发电机的最大输出功率已达到额定容量的88%;据此估算,在额定水能参数下,该水轮机出力不仅完全能达到额定出力的要求,而且还具有一定的超发能力.     

基于模糊方法和前馈补偿的汽包水位控制方法

将入口烟气流量和温度参数引入到余热锅炉汽包水位的控制算法中进行前馈补偿,采用模糊控制方法,设计了2个模糊控制器.控制器的流量修正值与传统蒸汽流量前馈修正值一起,对水位调节回路上的传统串级三冲量PID控制器的给水流量值进行修正.在纯低温余热发电站上以二级控制的方式进行试验,结果表明:该方法在水泥余热锅炉入口烟气温度和流量的大幅变化条件下仍能保持汽包水位的稳定,稳定性明显高于传统PID控制.     

多年调节水库补偿调节联合运行模型及人机对话算法

结合多年调节水库特点,本文建立了多年调节水库补偿调节联合运行模型,提出了一种基于等出力补偿调节计算、决策者参与的人机对话算法,通过实例计算表明,该算法具有计算速度快、占用内存少、决策者参与计算等优点,是解决多年调节水库联合运行计算的有效途径,具有重要推广、实用价值。     

径流式水电厂实时储备出力研究

径流式水电厂由于缺乏调节库容,其上游水位受短期天气变化影响很大,难于形成稳定的机组出力,无法发挥峰谷调节功能,这给电网调度工作带来一定的困难.本文在根据径流式水电机组出力受其上游水位直接影响的特点,提出了一种通过实验获取参数,应用于数学模型并求解未知量,从而计算出在已知实时水位的情况下水电机组的实时储备出力的方法,为电网调度决策提供了一个辅助手段.     

渠系蓄量补偿下游常水位运行方式研究

把蓄量补偿原理应用到常规下游常水位运行方式中,根据已知的初始和最终需求流量之间的蓄量变化,以及对水流传播到渠道下游所需时间的估计,来安排各渠段入流的变化过程,并把该流量变化过程作为控制器的前馈输入,同时利用渠段实时目标水位进行反馈控制,使渠系在蓄量补偿作用下实现了下游常水位运行.结合渠道运行控制系统的基本结构,建立了该运行方式下的长距离输水渠系运行控制仿真模型.通过对实际工程进行仿真计算,结果表明,蓄量补偿下游常水位运行方式无论在渠道运行控制性能指标上,还是渠道的响应时间上,都明显优于常规下游常水位运行方式及流量主动补偿下游常水位运行方式.     

河口水电站下游导墙爆破拆除试验参数的确定

河口水电站尾水基础河床基岩面揭露高程较高,为满足机组的设计发电,需对尾水基础进行石方爆破开挖,以保证机组尾水下泄水流的平稳扩散,消除或降低下游水位雍高后影响机组出力。根据施工地形情况,确定将尾水雍高处理分左右岸两期施工,从而降低或消除尾水的雍高值。同时在施工时需将电站1#、2#导墙下游导墙部分拆除,拆除采用爆破方式,为确定适宜的装药量及爆破参数。     

水电站迳流调节的数值计算途径

本文首先研究通过水电站水轮机流量迭代式的收敛性，然后提出水电站迳流调节计算一套严格完整的数值计算公式．这些公式具有计算简单，精确度高的优点，是水电站迳流调节计算一条值得推广的新途径。     

动力渠道中涌波的实验研究

在设有侧堰的非自动调节动力渠道中，为确定压力前池墙顶与各段渠顶高程，必须推求当电站机组突然丢弃负荷时渠道（包括侧堰段）最大涌波高度及侧堰段泄流量之变化。 德国Ｊ·Ｆｒａｎｋ曾对呈均匀流态之渠道侧堰段（原不泄水）的涌波进行过研究，认为该段涌波沿侧堰衰减。但Ｊ·Ｆｒａｎｋ未论及当侧堰段呈非均匀流态壅水曲线（原已泄水）的情况。本文着重研究在设有侧堰的非自动调节渠道中，洪水期电站机组突然丢弃负荷时侧堰段涌波变化规律。在分析Ｊ·Ｆｒａｎｋ及华东水电勘测设计院公式的基础上，通过试验论证，提出了波高计算式（１０）。一方面得出洪水期非均匀流时，侧堰段最大涌波位置与Ｑ０／ＱＣ′比值有关，侧堰泄流量随堰顶涌波之起伏而交替增减，其时均流量Ｑ大于恒定流时的侧堰泄流量Ｑ０而小于全丢负荷、水位稳定后的侧堰泄流量Ｑ０′的结论；另一方面对侧堰段呈均匀流的情况得出与Ｊ·Ｆｒａｎｋ相同的结论。 此外，通过研究发现，按苏联Ｍ．Д．чертоｙｃｏв介绍之方法推求电站机组突然全丢负荷时渠道中的最高水位，结果是数值偏高。初步认为，这是由于该法假定降波与涌波均按同一直线规律变化，因而与实际情况有出入所致，但认为该法作为初步估算还是可行的。     

水口水电站运行方式对发电和下游通航影响的试验研究

通过水力模型试验,在几何比尺λ=１００正态整体模型上,研究水口水电站正常运行期一溢流坝不泄洪;和汛期先泄洪后发电或先发电再泄洪时,电站尾水渠及航道段波高、水位涨率、水位涨幅及流速等水力参数,及其对电站７台机组出力（７×２００ＭＷ）、机组稳定和通航的影响．在此基础上提出较为合理的运行方式．