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题名全功率变速抽水蓄能机组快速有功功率响应能力研究
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作者
张驰也
王鑫
田娅娟
薛鹏
郑阳
孟龙
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机构
中国水利水电科学研究院
北京中水科水电科技开发有限公司
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出处
《水电与抽水蓄能》
2025年第2期13-18,共6页
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基金
国家重点研发计划项目“全功率变速恒频可逆式抽水蓄能成套设备关键技术及研制”(2018YFB0905203)
中国水利水电科学研究院基本科研业务费基金“离扬程大功率巨型离心泵设计”(HM0145B012021)。
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文摘
全功率变速抽水蓄能机组具备启动过程简单迅速、功率可以快速调节、响应速度快、有功功率与无功功率彼此独立解耦等特点,在电网异常和故障状态下的兼容运行能力更强。本文针对全功率变速抽水蓄能机组的快速有功功率响应能力进行研究,阐述了该能力的作用和应用场景,分析变速机组快速有功功率响应能力的影响因素,提出应将高效稳定、工况能量匹配和快速有功功率响应等多目标平衡作为水力模型设计的优化原则,使变速机组兼具常规机组的基荷承担能力和储能电池的快速调频能力,为未来抽水蓄能电站的应用和发展提供了新的思路。
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关键词
变转速
全功率变流器
抽水蓄能机组
快速有功功率响应
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Keywords
variable-speed
full-size converter
pumped storage unit
fast response capability for active power
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分类号
TK734
[交通运输工程—轮机工程]
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题名大型离心泵空化性能与驼峰不稳定特性相关性分析
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作者
郑阳
薛鹏
孟龙
田娅娟
王鑫
张驰也
彭忠年
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机构
中国水利水电科学研究院
北京中水科水电科技开发有限公司
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出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2024年第5期17-22,共6页
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基金
“中国水科院基本科研业务费项目基金”(HM0145B012021)。
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文摘
空化现象和驼峰不稳定特性是影响离心泵机组安全稳定运行的主要因素。基于某大型离心泵两种叶轮方案的数值计算和模型试验结果对空化性能和驼峰不稳定特性进行比较分析,以探究两者之间的相关性,同时,分析了驼峰产生机理及空化性能在其中发挥的作用。数值结果表明,由于空化特性的影响,在数值计算结果中离心泵H-Q性能曲线上出现了驼峰不稳定现象。此外,在小流量区域叶片表面压力分布均匀,最低压力分布合理的空化性能优异叶轮,其驼峰不稳定特性得到显著改善。模型试验结果表明,在泵站正常运行条件下,提升小流量区域装置空化系数与初生空化系数的比值,在叶轮空化性能提升时驼峰裕度增加。研究结果表明,离心泵空化性能与驼峰不稳定特性存在正向相关关系,小流量区域叶轮空化性能提升后可以降低空化现象的发生程度,叶轮流道内部流态改善,整体水力效率提高,相应的驼峰不稳定特性得到提升。研究成果将对大型离心泵机组安全稳定运行提供设计参考。
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关键词
离心泵
空化
驼峰特性
数值模拟
模型试验
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Keywords
centrifugal pump
cavitation
hump characteristics
numerical simulation
model test
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分类号
TH311
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名低水头宽变幅抽水蓄能机组水泵水轮机泵工况优化研究
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作者
郑阳
王鑫
孟龙
薛鹏
张驰也
田娅娟
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机构
中国水利水电科学研究院
北京中水科水电科技开发有限公司
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出处
《水电与抽水蓄能》
2024年第3期113-120,共8页
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基金
中国水科院基本科研业务费项目(HM0145B012021)。
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文摘
本文针对国内某低水头抽水蓄能电站宽水头变幅特点,基于CFD优化方法对水泵水轮机模型进行水力性能研究。该电站运行水头变幅达到1.565,远超出同水头段定速抽水蓄能电站水头变幅,水力设计难度极大。在相对导叶高度b0/D1=0.185基础上对水泵水轮机进行优化设计,通过数值模拟方法对水泵水轮机整体性能进行预估。对比分析设计方案对宽水头变幅的适应性,同时兼顾水泵与水轮机工况的能量匹配关系,最终JFP20水泵水轮机方案达到了项目要求,研究成果可为今后中低水头宽变幅抽水蓄能机组水泵水轮机的参数选择和水力设计提供参考。
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关键词
抽水蓄能
水泵水轮机
宽变幅
优化设计
数值计算
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Keywords
pumped storage
pump turbine
wide variation
optimization design
numerical calculation
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分类号
TV734.1
[水利工程—水利水电工程]
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题名中小型水电站水轮机增效扩容改造研究
被引量：22
- 4
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作者
田娅娟
王鑫
薛鹏
陈锐
彭忠年
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机构
中国水利水电科学研究院北京中水科水电科技开发有限公司
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出处
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2014年第2期40-42,共3页
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文摘
针对中小型水电站水轮机主要存在的问题,提出了水轮机增效扩容改造的基本步骤和优化设计方法,为中小型水电站的增效扩容改造提供了技术支持。
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关键词
中小型水电站
水轮机
增效扩容改造
优化设计
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Keywords
small-lnedium sized hydropower station
hydro turbine
efficiency increase and capacity expansion
optimized de- sign
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分类号
TM312
[电气工程—电机]
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题名中小水电站增效扩容改造的主要问题及解决方案
被引量：32
- 5
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作者
薛鹏
王鑫
田娅娟
陈锐
彭忠年
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机构
中国水利水电科学研究院北京中水科水电科技开发有限公司
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出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2014年第2期133-136,141,共5页
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文摘
我国早期建设的农村中小型水电站,很多存在着技术水平落后、设备设施老化严重、发电效能逐年降低等问题,不仅造成了水能资源的极大浪费,还存在着很多安全隐患。通过总结中国水科院近20a来完成的水电站增效扩容改造项目,将中小型水电站的改造工作按照具体问题进行了分类研究,分析了不同改造类型中存在的问题并给出相应的解决方案。改造实例表明,通过对水轮机的合理技术改造,可以有效改进水轮机的运行,达到提高效率、增加出力、减少或消除空蚀、减轻泥沙磨损以及提高运行稳定性等目的,具有显著的经济效益和社会效益。
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关键词
农村水电
中小型水电站
水轮机
增效扩容改造
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Keywords
rural hydropower
small and medium-sized hydropower station
hydro-turbine
capacity expansion and efficiency renovation
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分类号
TV742
[水利工程—水利水电工程]
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题名混流式水轮机水力设计技术的研究和应用
被引量：12
- 6
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作者
彭忠年
陈锐
莫为泽
田娅娟
薛鹏
王鑫
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机构
中国水利水电科学研究院水力机电研究所
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出处
《中国水利水电科学研究院学报》
北大核心
2018年第5期479-486,共8页
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基金
中国水科院科研专项(HM0145B412017
HM0145B212018)
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文摘
混流式水轮机是水电站中应用最广泛的机型,其内部通流部件的水力设计影响整座电站的发电效益和稳定运行。本文介绍了近30年来中国水科院水力机电研究所混流式水轮机水力设计技术的研究和应用情况:在国内率先开展混流式水轮机内部流态观测试验研究,建立了水轮机水力稳定性表征形式;创新提出了叶片环量分布模型、叶片翼型计算方法和叶片积叠成型技术;实现了混流式水轮机"量体裁衣"式定制;提出的"丰枯水期双转轮配置"技术攻克了径流式水电站丰枯水期流量差别大、水轮机难以兼顾运行的技术难题;系统总结归纳了水电站技术改造的解决方案和流程。研究成果成功应用于国内外200余座新建和改造电站,取得了巨大的社会经济效益,极大地推动了行业的技术进步。
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关键词
混流式水轮机
水力模型
优化设计
技术改造
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Keywords
Francis turbine
hydraulic model
optimization design
technical renovation
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分类号
TK733.1
[交通运输工程—轮机工程]
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题名超宽水头变幅水泵水轮机参数选择及优化设计研究
被引量：4
- 7
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作者
陈锐
田娅娟
王鑫
彭忠年
薛鹏
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机构
中国水利水电科学研究院北京中水科水电科技开发有限公司
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出处
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2016年第1期85-89,共5页
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基金
中国水科院科研专项(HM0145B21201500000)
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文摘
针对某蓄能电站超宽水头变幅的特点,探讨了水泵水轮机设计参数的选择。以CFD技术为手段展开优化设计,使优化后的水泵水轮机在保证水泵扬程超大变幅的前提下,既能满足高扬程对抽水量和效率的要求,又能将低扬程工况的空化性能控制在合理的范围内,同时还可兼顾水泵与水轮机工况的能量匹配关系。研究成果可为水泵水轮机的优化设计提供参考。
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关键词
水泵水轮机
超宽水头变幅
参数选择
优化设计
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Keywords
pump-turbine
ultra-wide amplitude of head variation
parameter selection
optimization design
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分类号
TV734.1
[水利工程—水利水电工程]
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题名超常规水头变幅电站的水轮机选型研究
被引量：3
- 8
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作者
王鑫
薛鹏
彭忠年
邱新元
田娅娟
陈锐
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机构
中国水利水电科学研究院
北京中水科水电科技开发有限公司
新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院一分院
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出处
《水利水电技术（中英文）》
北大核心
2021年第S01期248-251,共4页
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基金
中国水利水电科学研究院科技成果转化基金专项(HTJD1003B012017)
中水科技公司技术研发项目(ZB-10-ZY-03)
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文摘
我国有大量水电站所在河流泥沙含量高,在夏季丰水期需降低水库水位作排沙运行,导致电站在丰、枯水期运行时水头变幅很大。"超常规水头变幅电站"即是指最高水头与额定水头之比超过1.4的水电站。为满足灌溉需要,部分超常规水头变幅电站水库各旬放水量极不均匀,又会导致过机流量变化也很悬殊,常规的水轮机选型原则无法满足类似电站的选型需求。通过分析新疆某超常规水头变幅电站的运行参数,划定了高、低水头段,使水轮机组分别配置相应的水轮机转轮,以实现在不同水力参数下运行时,水轮机均处于较高效率运行范围,同时提升了水轮机的运行稳定性。
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关键词
混流式水轮机
特征水头
超常规水头变幅
选型设计
丰枯水期
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Keywords
francis turbine
characteristic head
transnormal head variable amplitude
type selection
high and low water period
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分类号
TV734.1
[水利工程—水利水电工程]
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