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基于改进G1法及高斯区间的水电机组健康评价模型 被引量:1
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作者 张彬桥 贺政全 +1 位作者 陈庆松 章泽生 《人民长江》 北大核心 2026年第1期178-187,共10页
针对现有水电机组健康状态评估中存在的模糊性和随机性问题,考虑到水电机组工况的多变性和复杂性,基于改进G1-CRITIC法和高斯区间隶属度提出了一种水电机组状态评价模型。首先,根据水电机组的结构特征和运行规律,建立了健康状态综合评... 针对现有水电机组健康状态评估中存在的模糊性和随机性问题,考虑到水电机组工况的多变性和复杂性,基于改进G1-CRITIC法和高斯区间隶属度提出了一种水电机组状态评价模型。首先,根据水电机组的结构特征和运行规律,建立了健康状态综合评价指标体系。结合改进的G1-CRITIC法构建了组合权重计算模型,综合考虑指标之间的相关性以及专家的理性判断,对主观和客观权重的组合进行优化;利用高斯阈值方法对设备检修效果评价指标进行量化,计算指标的劣化度;将水电机组健康状态量化指标的劣化度应用于改进的模糊隶属度模型中,求解各指标的模糊评价矩阵,推导出目标水电机组的模糊状态评价矩阵,给出检修前后的隶属度函数和综合得分。实际水电站中不同工况下的应用实例,验证了该方法在不同工况下对水电机组健康状态的准确评估能力。 展开更多
关键词 水电机组健康状态 改进G1-CRITIC法 指标劣化度 高斯区间隶属度 改进模糊隶属度模型
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考虑动水压力的改进Bishop法及其在岸坡稳定性评价中的应用
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作者 陈卫兵 江浩 +3 位作者 王立波 张振华 陈明亮 李成杰 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第3期395-400,共6页
抽水蓄能电站岸坡在周期性水位变动下易发生变形失稳,危及库区人民生命财产安全。为评价水库运行期的岸坡稳定性,文章提出一种基于改进Bishop法的稳定性评价方法,通过引入取矩中心及其确定方法,使其适用于包括圆弧滑动面在内的任意形状... 抽水蓄能电站岸坡在周期性水位变动下易发生变形失稳,危及库区人民生命财产安全。为评价水库运行期的岸坡稳定性,文章提出一种基于改进Bishop法的稳定性评价方法,通过引入取矩中心及其确定方法,使其适用于包括圆弧滑动面在内的任意形状的滑动面,其次在评价库水位变动对岸坡稳定性时引入了动水压力的计算公式。以Fredlund的考题为例,通过与Spencer法和Morgenstern-Price法进行对比验证了该方法的可行性,对不同库水位变化情况下的安全系数进行敏感性分析。结果表明:改进Bishop法计算得到的规律与Morgenstern-Price法基本保持一致,而该方法与Morgenstern-Price法计算的安全系数最大偏差为0.4;此外由于考虑了动水压力,与传统方法相比,计算结果更准确地反映了边坡稳定性。将改进Bishop法应用于周宁抽水蓄能电站下库区某岸坡的分析,结果表明,在未考虑动水压力时,该岸坡的安全系数为1.287,与描述的失稳迹象相符,而在考虑了动水压力后,安全系数降低了0.272,说明在水库运行期间,该岸坡存在较大的失稳潜力。改进的Bishop法可以更加准确地评价抽水蓄能电站水库运行期岸坡的稳定性,为科学评价岸坡稳定性提供依据。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站岸坡 稳定性 改进Bishop法 动水压力 折线滑动面
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混流式水轮机高负荷工况下尾水管空腔涡研究
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作者 周玉国 王浩博 +3 位作者 刘腾彬 李秘 田子坚 周大庆 《人民长江》 北大核心 2026年第2期168-173,189,共7页
为探究混流式水轮机在高负荷工况下运行时内流场分布情况,并分析由空腔涡带引起的机组流动失稳问题,基于有限体积方法(FVM)建立了混流式水轮机两相流数值计算模型,并结合SST k-ω湍流模型和Z-G-B空化模型探究机组在多种高负荷工况下转... 为探究混流式水轮机在高负荷工况下运行时内流场分布情况,并分析由空腔涡带引起的机组流动失稳问题,基于有限体积方法(FVM)建立了混流式水轮机两相流数值计算模型,并结合SST k-ω湍流模型和Z-G-B空化模型探究机组在多种高负荷工况下转轮和尾水管内部的空化分布情况,揭示了机组在不同空化系数工况下翼型空化和空腔空化带来的流动影响。研究结果表明:混流式机组在高负荷区域运行时,转轮和尾水管内部均有不同程度的空化现象产生,而此时尾水管直锥段处的涡带分布呈现为纺锤体形状;尾水管中空腔空化现象存在着周期性体积分数变化情况,可能会导致机组外特性参数和压力脉动均出现不同程度的低频幅值波动,从而间接引起机组出现低频功率波动现象。研究成果可为制定机组在高负荷工况下的空化抑制措施提供参考。 展开更多
关键词 混流式水轮机 高负荷工况 空腔涡 三维数值模拟
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基于KOA-SVR和SLSTM-AM的水电机组劣化趋势预测
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作者 付波 吴子豪 +1 位作者 宋阿妮 李超顺 《中国农村水利水电》 北大核心 2026年第2期209-214,共6页
针对水电机组在长期运行过程中不易准确预测健康状态与劣化趋势的问题,研究提出一种基于开普勒优化算法(KOA)优化支持向量回归(SVR)的水电机组状态模型,并提出了结合注意力机制(AM)的堆栈长短期记忆网络(SLSTM)的劣化趋势预测方法。首先... 针对水电机组在长期运行过程中不易准确预测健康状态与劣化趋势的问题,研究提出一种基于开普勒优化算法(KOA)优化支持向量回归(SVR)的水电机组状态模型,并提出了结合注意力机制(AM)的堆栈长短期记忆网络(SLSTM)的劣化趋势预测方法。首先,利用KOA模拟行星运动的全局寻优特性,高效优化SVR的核函数参数与惩罚系数,显著提升状态模型的拟合精度与泛化能力;其次,通过注意力机制动态分配时间序列各步的权重,强化SLSTM对关键劣化特征的捕获能力,构建劣化趋势预测模型。仿真结果表明,方法在状态劣化预测方面具有较高的精度和可靠性,为水电机组的健康管理提供了一种有效的解决方案。 展开更多
关键词 KOA SVR SLSTM AM 劣化预测 水电机组
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抽水蓄能动态生命周期经济与环保效益分析评价方法
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作者 李滨 莫滨鸿 +1 位作者 李佩杰 阳育德 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2026年第2期94-106,共13页
分析抽水蓄能生命周期内所提供的辅助服务及产生的经济和环保效益,对实现抽水蓄能区域协调合理布局和充分发挥其综合效益有着重要意义。因此,提出抽水蓄能动态生命周期经济和环保效益分析评价方法。结合系统动态发展分析,以动态运行要... 分析抽水蓄能生命周期内所提供的辅助服务及产生的经济和环保效益,对实现抽水蓄能区域协调合理布局和充分发挥其综合效益有着重要意义。因此,提出抽水蓄能动态生命周期经济和环保效益分析评价方法。结合系统动态发展分析,以动态运行要素和动态效益要素作为核心动态评价要素,通过构建并求解抽水蓄能优化运行模型和动态生命周期评价综合效益分析模型,量化分析动态评价要素。探究抽水蓄能生命周期综合效益的边界,并对其动态生命周期经济性和环保性进行评价。算例结果显示:所提方法可以分析出抽水蓄能在生命周期内所提供的辅助服务对于系统调峰调频和新能源消纳需求的满足程度,也可分别量化分析和评价抽水蓄能的动态生命周期经济效益和环保效益。 展开更多
关键词 动态生命周期评价 抽水蓄能 系统动态发展 大规模新能源接入 经济与环保效益分析
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水电机组检修用五轴测量工作站位置无关轮廓误差建模与分析
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作者 耿在明 吴涛 +3 位作者 黄雄 严靖南 张家豪 余功盼 《水电能源科学》 北大核心 2026年第3期211-215,183,共6页
在水电机组中小型精密零部件检修过程中,高精度测量是保障机组安全稳定运行的关键环节。五轴测量工作站各部件的制造精度、装配精度及使用磨损导致的运动轴偏差是轮廓误差的重要因素,影响作业精度,进而影响水电机组部件检修质量。传统... 在水电机组中小型精密零部件检修过程中,高精度测量是保障机组安全稳定运行的关键环节。五轴测量工作站各部件的制造精度、装配精度及使用磨损导致的运动轴偏差是轮廓误差的重要因素,影响作业精度,进而影响水电机组部件检修质量。传统方法多采用考虑和不考虑装配误差的五轴测量工作站末端轮廓轨迹预测模型仿真获得的轮廓轨迹误差,为了更好地研究和分析五轴测量工作站各运动轴装配精度与末端轮廓误差的映射关系,基于牛顿—欧拉法构建微分运动矩阵,结合五轴测量工作站的运动链的传递关系,构建了五轴测量工作站装配误差与末端轮廓误差的误差映射雅可比矩阵。通过对简单的矩形轨迹和广泛应用于精度测试的S形轨迹的仿真和对比,证明所提出的误差模型预测的最大偏差不超过3×10-6mm,验证了位置无关轮廓误差映射模型的有效性。 展开更多
关键词 水电机组检修 五轴测量工作站 轮廓误差 微分运动学
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基于组合赋权‒云模型的抽水蓄能电站综合效益评价
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作者 侯公羽 马骁赟 +5 位作者 孙晓荣 张欣怡 陈钦煌 李乐 符欢欢 李唯伊 《工程科学与技术》 北大核心 2026年第1期18-30,共13页
抽水蓄能作为电力系统中最为成熟的新能源储能技术,凭借其能调节电网负荷、平衡电力波动及提升系统稳定性的独特优势,已成为实现中国“双碳”目标的重要路径之一。因此,对抽水蓄能电站综合效益进行科学评估,是项目决策及政策制定中至关... 抽水蓄能作为电力系统中最为成熟的新能源储能技术,凭借其能调节电网负荷、平衡电力波动及提升系统稳定性的独特优势,已成为实现中国“双碳”目标的重要路径之一。因此,对抽水蓄能电站综合效益进行科学评估,是项目决策及政策制定中至关重要的一环。为此,本文提出一种基于博弈论组合赋权‒云模型的综合效益评价模型。首先,运用社会网络分析法(SNA)筛选关键评价指标,构建包含财务评价、国民经济评价、技术效益、动态效益、静态效益、电网效益、综合可持续性效益和社会效益8个1级指标及其下属30个2级指标的评价指标体系。其次,采用序关系分析(G1)法和CRITIC(criteria importance through intercriteria correlation)法相结合的方式,对各评价指标进行主观与客观权重赋值。通过引入博弈论组合赋权方法,进一步优化各指标的权重分配。最终,基于云模型构建综合效益评价模型。利用博弈论组合赋权‒云模型对紫云山抽水蓄能电站进行实例分析,结果表明,该电站的综合效益评估等级为“好”,与实际情况相符,充分验证了所构建模型的有效性与准确性。该研究不仅为抽水蓄能电站的综合效益评估提供了科学的评估框架,并为类似项目的决策和实施提供了理论支持和实践依据。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 博弈论 云模型 综合效益评价 社会网络分析法 序关系分析法 CRITIC法
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三孔道侧式进/出水口隔墩布置对水力特性的影响
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作者 陈青生 王栋才 +1 位作者 孟可 徐津 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期24-31,共8页
为分析隔墩布置对抽水蓄能电站侧式进/出水口水力特性的影响,本文以某抽水蓄能电站上库三孔道侧式进/出水口为研究对象,通过调整隔墩的横向、纵向位置及墩头外侧圆弧半径,建立三维水动力模型进行数值模拟,研究了三孔道侧式进/出水口孔... 为分析隔墩布置对抽水蓄能电站侧式进/出水口水力特性的影响,本文以某抽水蓄能电站上库三孔道侧式进/出水口为研究对象,通过调整隔墩的横向、纵向位置及墩头外侧圆弧半径,建立三维水动力模型进行数值模拟,研究了三孔道侧式进/出水口孔道流量不均匀程度、流速不均匀系数以及水头损失系数的变化规律.结果表明,隔墩的横向相对位置、纵向相对位置及墩头内外侧圆弧半径比值分别对三孔道侧式进/出水口的流量不均匀程度、流速不均匀系数和水头损失系数有着不同程度的影响;水力特性总体最优的隔墩布置是横向相对位置为0.340,纵向相对位置为-0.04,墩头内外侧圆弧半径比值为0.1. 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 三孔道 侧式进/出水口 隔墩布置 数值模拟 水力特性
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基于改进MRFO的时滞水轮机调节系统控制参数整定
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作者 赵卫国 付康 +1 位作者 王利英 党博涛 《水电能源科学》 北大核心 2026年第2期216-221,共6页
针对含时滞环节的水轮机调节系统PID控制参数难以整定的问题,考虑到液压伺服系统的机械时延特性,建立了含时滞环节的水轮机调节系统模型。引入Sobol序列初始化种群策略、气泡网攻击机制的自适应螺旋觅食策略和动态反向学习策略,改进了... 针对含时滞环节的水轮机调节系统PID控制参数难以整定的问题,考虑到液压伺服系统的机械时延特性,建立了含时滞环节的水轮机调节系统模型。引入Sobol序列初始化种群策略、气泡网攻击机制的自适应螺旋觅食策略和动态反向学习策略,改进了蝠鲼觅食优化算法(MRFO),并通过6种不同的测试函数验证该算法的性能,提出了一种基于改进蝠鲼觅食优化算法(IMRFO)的PID控制策略,进而设计了基于MRFO、鲸鱼算法(WOA)、粒子群算法(PSO)和IMRFO算法的PID控制器,在不同时间滞后条件和负荷扰动工况下对水轮机调节系统进行了仿真分析。结果表明,IMRFO-PID控制器在含时滞水轮机调节系统中具有较好的控制效果。 展开更多
关键词 改进蝠鲼觅食算法 水轮机调节系统 机械时延 PID控制 负荷扰动
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考虑输送容量限制的水光互补基地AGC控制策略研究
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作者 谈博 徐思达 +3 位作者 南江 元志伟 杨永福 赵金水 《水电能源科学》 北大核心 2026年第2期222-226,195,共6页
随着新能源装机容量占比不断增加,其随机性、波动性、间歇性导致的弃电风险日益突出,多能互补是破解新能源消纳难题的主要方式。为适应漫湾水光互补基地联合运行模式,建立发电-送出断面和联变断面的功率平衡模型,结合历史气象信息提取... 随着新能源装机容量占比不断增加,其随机性、波动性、间歇性导致的弃电风险日益突出,多能互补是破解新能源消纳难题的主要方式。为适应漫湾水光互补基地联合运行模式,建立发电-送出断面和联变断面的功率平衡模型,结合历史气象信息提取特征关联度,采用改进K-medoids聚类算法得到光伏场站群典型日内出力特性。比较光伏优先和水电优先策略,提出一种水光互补协调控制策略以实现出力平稳。通过AGC定值计算、波动系数的性能比较,得出不同典型日负荷限值以及日内水光互补规律,并通过实例验证了协调控制策略的效益,为水光互补基地的联合运行提供了技术指导。 展开更多
关键词 水光互补 输送容量限制 典型日 AGC控制策略
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水轮机模糊预测动态调速控制
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作者 宋恩哲 张馨月 +2 位作者 姚崇 葛瑜玮 王博 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第2期336-343,共8页
针对水轮机调速系统响应速度慢、控制精度差及抗扰能力弱的问题,本文依据扩展状态观测器理论,采用模糊预测与动态补偿相结合的方法,设计了自适应权重模型预测控制器,实现了扰动估计与自适应控制权重调节的耦合优化。该方法通过模糊规则... 针对水轮机调速系统响应速度慢、控制精度差及抗扰能力弱的问题,本文依据扩展状态观测器理论,采用模糊预测与动态补偿相结合的方法,设计了自适应权重模型预测控制器,实现了扰动估计与自适应控制权重调节的耦合优化。该方法通过模糊规则自适应调整权重,增强控制器对不同工况的适应能力;结合扩展观测器实现扰动实时估计与反向补偿,提高系统控制精度。仿真结果表明,该控制策略在频率扰动与负荷突变下表现出更优性能,调节时间较PID控制器降低38.93%,显著减小超调,实现了平稳高效的转速跟踪。 展开更多
关键词 水轮机调速系统 模糊控制 模型预测控制 扩展观测器 扰动估计 自适应控制 系统稳定性 鲁棒控制 动态性能
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融合时空耦合学习与不确定性量化的抽水蓄能机组健康状态评估
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作者 马驰 张孝远 +1 位作者 张宇翔 高玉峰 《振动与冲击》 北大核心 2026年第5期169-180,共12页
抽水蓄能机组振动健康状态评估对保障其运行安全意义重大。然而,其运行环境复杂,工况切换频繁,劣化受水机电磁耦合影响且存在不确定性,现有健康评估方法面临挑战。为此,提出一种融合时空耦合学习与不确定性量化的健康基准模型(health be... 抽水蓄能机组振动健康状态评估对保障其运行安全意义重大。然而,其运行环境复杂,工况切换频繁,劣化受水机电磁耦合影响且存在不确定性,现有健康评估方法面临挑战。为此,提出一种融合时空耦合学习与不确定性量化的健康基准模型(health benchmark model,HBM)。该模型采用坐标注意力机制和带残差连接的双向长短期记忆网络学习机组多维稳定性影响因素的时空耦合关系,并通过蒙特卡洛Dropout输出不确定性,得到机组健康振动区间上界。将实测振动与HBM输出健康振动上界偏差定义为性能劣化指数(performance degradation index,PDI),并基于改进雷达图融合多测点PDI,实现综合健康评估。该方法应用于我国某抽水蓄能电站,对比试验论证了所提HBM的优越性。健康评估结果与实际检修情况精准匹配,证明了方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 抽水蓄能机组 健康状态评估 不确定性量化 坐标注意力机制 蒙特卡洛Dropout
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高内水压作用下深埋压力管道联合承载机理研究
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作者 刘宜杰 张旭辉 +3 位作者 黄本胜 杨逢杰 袁明道 徐云乾 《工程科学与技术》 北大核心 2026年第2期311-322,共12页
针对高内水压条件下深埋压力管道的荷载传递和分配计算问题,提出一种基于复变函数的幂级数解析解法。该方法通过耦合钢衬、混凝土层及围岩的接触应力边界条件,求出三者对应的势函数,继而实现对承载结构不同工作阶段任意位置应力场、变... 针对高内水压条件下深埋压力管道的荷载传递和分配计算问题,提出一种基于复变函数的幂级数解析解法。该方法通过耦合钢衬、混凝土层及围岩的接触应力边界条件,求出三者对应的势函数,继而实现对承载结构不同工作阶段任意位置应力场、变形场及围岩分担率的精确计算。区别于传统厚壁圆筒理论,该方法考虑了混凝土层开裂引起的环向承载能力损失,将其等效为具备一定劲度系数的弹簧层,仅传递径向荷载,更符合工程实际;并通过与数值模拟结果对比验证了该解析方法的正确性。基于此模型分析了不同内水压、初始缝隙大小及围岩类别条件下联合承载分担率的变化规律,并将其与不考虑混凝土层开裂工况的结果进行对比。结果表明:1)混凝土层开裂后失去环向承载能力,本该由其承载的内水压按照一定比例转移至钢衬和围岩,围岩分担率减小;2)缝隙大小对钢衬-混凝土-围岩组合结构荷载传递和分配影响显著,毫米级大小的缝隙会大幅减少围岩分担率;3)不同围岩类别求解得到的围岩分担率差别较大,特别是混凝土发生开裂后差别更为显著。提出的解析计算方法是框架性的,可在此基础上根据工程特点进行条件设定补充后重点分析,对该类型压力管道的前期设计和安全评价工作具有指导意义。 展开更多
关键词 深埋压力管道 钢衬-混凝土-围岩 围岩分担率 高内水压 缝隙 围岩类别
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前池长宽比与底坡优化对电站进水口水头损失的影响研究
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作者 郎旭硕 苗臣伟 +3 位作者 吴鑫淼 武卿 吴天齐 郄志红 《水电能源科学》 北大核心 2026年第2期185-189,共5页
为解决杜童水电站因进水口水头损失过大而导致电站出力不足的问题,通过物理模型试验与数值模拟对比分析,验证了CFD数值模型的可靠性。在此基础上,利用数值模拟技术研究前池布置对水流流态及水头损失的影响,并提出了6组优化设计方案。研... 为解决杜童水电站因进水口水头损失过大而导致电站出力不足的问题,通过物理模型试验与数值模拟对比分析,验证了CFD数值模型的可靠性。在此基础上,利用数值模拟技术研究前池布置对水流流态及水头损失的影响,并提出了6组优化设计方案。研究结果表明,随着前池长宽比(L/B)的增加,进水口水头损失显著降低,但降幅呈现逐渐减小的趋势。通过对各方案性能进行综合评估,并结合工程量的实际考量,最终推荐方案C3(L/B=2.7,底坡i=1∶4.5)。该方案可分别使^(#)1、^(#)2、^(#)3进水口水头损失降低62.2%、64.7%、62.8%,不仅显著改善了水流流态,还有效减少了水头损失,从而提升了发电效益。研究结果可为类似水电站的优化设计提供重要参考依据。 展开更多
关键词 径流式电站 进水口 水头损失 数值模拟 CFD 前池优化
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紧水滩混合式抽水蓄能电站半地下厂房渗流控制数值模拟与评价
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作者 叶逾 杨义鑫 +4 位作者 万祥兵 谢一凡 徐腾 杨杰 鲁春辉 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第4期886-894,共9页
地下厂房的渗流问题目前研究已较为成熟,但对于顶部暴露于地面的半地下厂房,其渗流问题却鲜有研究。首次采用地下水模拟程序MODFLOW构建三维数值模型,对紧水滩混合式抽水蓄能电站研究区的地下水流场进行模拟与验证,并对12种不同半地下... 地下厂房的渗流问题目前研究已较为成熟,但对于顶部暴露于地面的半地下厂房,其渗流问题却鲜有研究。首次采用地下水模拟程序MODFLOW构建三维数值模型,对紧水滩混合式抽水蓄能电站研究区的地下水流场进行模拟与验证,并对12种不同半地下厂房渗流控制方案进行模拟分析。结果表明,所建模型地下水位动态拟合良好,参数均在合理范围内。排水廊道的布置形式是影响防渗效果的关键因素,“四面布置”方案防渗效果最佳,拦截率高达98.21%,“三面布置”方案次之,“一面布置”方案效果最差。排水孔间距对防渗效果具有一定影响,在“四面布置”和“三面布置”方案下,排水孔间距越小,防渗效果越好。实际工程中,需结合防渗需求与工程成本确定防渗方案。研究成果可为半地下厂房的防渗设计提供有效参考。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 半地下厂房 MODFLOW 渗流控制 排水廊道 排水孔 数值模拟
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基于Vine Copula的水-风-光三维建模及极端场景下水风光蓄联合调度研究
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作者 孟长青 路宗雨 +4 位作者 张验科 王远坤 王超 汪涛 姚华明 《水资源与水工程学报》 北大核心 2026年第1期129-139,共11页
为探究区域内径流和风、光电站的联合不确定性以及混合式抽水蓄能电站在极端场景下的灵活调节能力,提出了基于Vine Copula的水-风-光三维建模方法,并应用于水-风-光-蓄联合调度。首先,依据区域内风、光电站空间分布与物理特征进行空间... 为探究区域内径流和风、光电站的联合不确定性以及混合式抽水蓄能电站在极端场景下的灵活调节能力,提出了基于Vine Copula的水-风-光三维建模方法,并应用于水-风-光-蓄联合调度。首先,依据区域内风、光电站空间分布与物理特征进行空间聚类并选取代表性电站;其次,针对风、光与径流序列的中心与尾部特征,构建分段混合边缘分布;随后采用马尔科夫链构建时间转移矩阵,并通过Vine Copula建立水、风、光的耦合依赖关系,生成时空耦合的联合分布情景。基于能量距离的二次规划优化得到代表性情景集,并将其输入水-风-光-蓄调度模型。以两河口混合式抽水蓄能电站为算例的计算结果表明:在极端高水-风-光联合情景下,水-风-光-蓄调度方案的系统总运行成本为1.60亿元,较传统水-风-光方案降低了约3.13亿元,总弃电量由7 783.0降至1 264.4 MWh;在极端低水-风-光联合情景下,抽水蓄能机组可增发2 046.0 MWh,显著缓解了负荷缺口。基于Vine Copula的联合分布模型能够有效捕捉水、风、光资源的时空耦合特性,混合式抽水蓄能电站在极端条件下可显著降低系统的运行成本并增强系统的灵活性。 展开更多
关键词 水-风-光联合分布 水-风-光-蓄联调度 Vine Copula 混合式抽水蓄能 不确定性 极端场景
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管道结构及初始工况对抽蓄机组甩负荷影响研究
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作者 马欣梦 雷刘伟 +2 位作者 陈帝伊 赵子文 周叶 《人民长江》 北大核心 2026年第1期188-196,共9页
在抽水蓄能机组甩负荷过程中,导叶关闭引起的压力波动现象严重影响机组及管道系统的安全稳定运行。管道结构布置和初始工况作为影响机组动态特性的重要因素,对甩负荷过程中机组水头和转速的影响规律尚不明确。针对以上问题,基于特征线... 在抽水蓄能机组甩负荷过程中,导叶关闭引起的压力波动现象严重影响机组及管道系统的安全稳定运行。管道结构布置和初始工况作为影响机组动态特性的重要因素,对甩负荷过程中机组水头和转速的影响规律尚不明确。针对以上问题,基于特征线法和改进的Suter变换建立了“一管双机”抽水蓄能机组调节系统精细化数学模型。通过研究初始负荷、管道结构与机组最大水头和最大转速之间的内在联系,得到初始负荷较小且水流惯性时间常数Tw较小时支管所连接的机组优先甩负荷,有利于改善甩负荷特性。采用三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)和优劣解距离评价方法(TOPSIS)构建导叶关闭规律优化模型,以机组最大水头和最大转速为目标函数,对最不利工况下的导叶关闭规律进行优化评分,得到适合复杂工况的最优导叶关闭规律。研究结果可为复杂输水系统布置下抽水蓄能电站最优导叶关闭策略的选择提供理论指导。 展开更多
关键词 抽水蓄能 管道结构 甩负荷 调节保证 优化控制
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基于R-S分解的混流式水轮机偏负荷尾水管涡带湍动能特性分析
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作者 黎志兴 庄建忠 +3 位作者 陈钰林 廖恒 董延春 冯建军 《水电能源科学》 北大核心 2026年第2期190-195,共6页
针对部分负荷工况下混流式水轮机尾水管涡带失稳问题,基于Liutex刚性涡量分解(R-S分解)与湍动能输运方程,揭示了尾水管涡带剪切涡量驱动湍动能的物理机制。结果表明,随着负荷的降低,尾水管内刚性涡量分布由尖峰向宽峰转变,涡核位置偏移... 针对部分负荷工况下混流式水轮机尾水管涡带失稳问题,基于Liutex刚性涡量分解(R-S分解)与湍动能输运方程,揭示了尾水管涡带剪切涡量驱动湍动能的物理机制。结果表明,随着负荷的降低,尾水管内刚性涡量分布由尖峰向宽峰转变,涡核位置偏移明显;剪切涡量通过速度梯度驱动湍动能生成,在尾水管内形成圆桶状剪切层,负荷降低时圆桶状剪切涡区域桶直径增大,剪切涡量分布的双峰间距增大,导致湍动能生成区扩展并加剧流动不稳定性。研究结果揭示了尾水管涡带涡结构与湍动能产生的耦合过程,发现螺旋涡带引发的湍动能与剪切涡量分布形态密切相关,为水轮机宽负荷运行优化及涡带的主动控制提供了理论支撑。 展开更多
关键词 混流式水轮机 尾水管涡带 R-S分解 湍流动能
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风光混蓄长周期互补发电经济调度模型研究
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作者 罗笙月 张验科 +1 位作者 卢垚键 李继清 《人民长江》 北大核心 2026年第1期210-221,共12页
为探究在极端气候频发与能源结构转型的双重挑战下含有混合式抽水蓄能电站的多能互补系统长周期互补发电调度的经济性,在引入电网负荷需求和风光消纳率双重目标约束条件的基础上,构建了以成本最小为目标的风光混蓄长周期互补发电经济调... 为探究在极端气候频发与能源结构转型的双重挑战下含有混合式抽水蓄能电站的多能互补系统长周期互补发电调度的经济性,在引入电网负荷需求和风光消纳率双重目标约束条件的基础上,构建了以成本最小为目标的风光混蓄长周期互补发电经济调度模型,并利用逐步优化算法进行求解。算例结果表明:在极端天气影响下风光连续大发或连续小发时,风光混蓄系统进行长周期调节时相比于风光非混蓄系统展现出成本优势,在高风光消纳率约束时,发电成本最多降低了14.1%;在高负荷需求约束时,发电成本最多降低了62.5%,且在极端来水情况下也能保持成本优势。研究成果可为极端天气影响下电力系统的长周期多能互补调度运行提供参考。 展开更多
关键词 风光混蓄 长周期互补 经济调度模型 风光消纳率
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多能互补电力系统中混合式抽水蓄能电站作用分析
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作者 胡玮 姜梦妍 +2 位作者 董闯 益波 李运龙 《人民黄河》 北大核心 2026年第1期155-160,共6页
基于多种类电源区域电力系统研究混合式抽蓄电站的作用,构建了多时间尺度的互补调度优化模型,优化了青海电力系统全年8760 h互补运行。以黄河上游龙羊峡—拉西瓦梯级水电站增设可逆机组为例,分析其储能功能和对水电站运行的影响。结果表... 基于多种类电源区域电力系统研究混合式抽蓄电站的作用,构建了多时间尺度的互补调度优化模型,优化了青海电力系统全年8760 h互补运行。以黄河上游龙羊峡—拉西瓦梯级水电站增设可逆机组为例,分析其储能功能和对水电站运行的影响。结果表明:根据拉西瓦水库水位波动控制情况不同,120万kW可逆机组全年抽水消纳弃电19亿~29亿kW·h,降低电网弃电率1.0%~1.8%,龙羊峡水电站增发电量15亿~22亿kW·h;拉西瓦水库水位变幅限制对龙羊峡水电站可逆机组抽水和发电时长产生较大影响,将使可逆机组长时储能和调峰效益无法充分发挥;可逆机组在新能源连续大发和小发的特殊场景下能够分别进行10 h以上的长时抽水和发电运行,保障电力系统稳定运行。 展开更多
关键词 多能互补 调度优化 混合式抽水蓄能 梯级水电站 电力生产模拟 龙羊峡水电站 拉西瓦水电站
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