不同抽水转发电模式下抽蓄机组稳定性参数对比

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作者 张飞 郑源 +1 位作者 赵毅锋 王康生 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期104-112,共9页

新型电力系统建设要求缩短抽水蓄能机组的快速响应时间。以具体电站机组为例,研究了正常与快速抽水转发电模式下监控流程的主要差异和机组稳定参数的变化规律。在此基础上,引入反时限振动评价方法对两种模式下的振动峰峰值进行计算,评... 新型电力系统建设要求缩短抽水蓄能机组的快速响应时间。以具体电站机组为例,研究了正常与快速抽水转发电模式下监控流程的主要差异和机组稳定参数的变化规律。在此基础上,引入反时限振动评价方法对两种模式下的振动峰峰值进行计算,评估了转换模式对机组的影响;采用频谱分析方法对无叶区压力脉动进行分析,发现了低转速下无叶区存在水力共振现象,并揭示了共振幅值、频率与转速的相关性。研究结果表明:抽水转发电快速流程优于正常流程,快速转换模式下的水力制动方式较正常转换模式下的电气制动加机械制动方式流程时间由438 s缩短至220 s,显著提高工况转换效率;在振动对机组损伤方面,14个振动、摆度监测点中13个监测点证明快速转换模式有利于延长机组预期寿命;同时,快速转换模式有利于机组快速通过低转速下无叶区产生的水力共振区,将水力共振时间由15 s缩减至5 s,共振转速区间压缩超过60%。 展开更多

关键词 抽水转发电 稳定性参数 水力共振 水力制动 振动评价

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水泵断电工况下洪屏抽水蓄能电站~#1机组特征参数数学模拟 被引量：1

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作者 蔡龙 刘昌玉 +2 位作者 石天磊 林韬 郭效运 《水电能源科学》 北大核心 2017年第2期170-173,90,共5页

鉴于水泵断电工况试验为机组启动试运行期间抽水方向调试的重要内容,基于特征线法,采用改进Suter变换曲线分析建立了水泵断电工况下洪屏抽水蓄能电站#1机组的数学模型,并结合现场试验数据,分析对比了机组转速、导叶开度、蜗壳进口水压... 鉴于水泵断电工况试验为机组启动试运行期间抽水方向调试的重要内容,基于特征线法,采用改进Suter变换曲线分析建立了水泵断电工况下洪屏抽水蓄能电站#1机组的数学模型,并结合现场试验数据,分析对比了机组转速、导叶开度、蜗壳进口水压、尾水管锥管水压等特征参数变化。结果表明,仿真的各特征参数变化趋势及极值与现场试验相近,从而验证了该数学模型的正确性。 展开更多

关键词 水泵断电 数学模型 现场试验 特征参数

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基于模糊层次分析法的抽水蓄能机组调速系统状态综合评估 被引量：10

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作者 熊涛 周建中 +3 位作者 付文龙 郑阳 王亚男 王康生 《水电能源科学》 北大核心 2016年第9期170-172,共3页

调速系统是抽水蓄能机组的关键控制设备,其运行可靠性直接制约机组的动态反应速度和综合性能,影响电网的安全稳定。为提升调速系统的运行可靠性,进而保障抽水蓄能机组的安全稳定运行,根据现场维护经验及相关资料,建立了可较好反映调速... 调速系统是抽水蓄能机组的关键控制设备,其运行可靠性直接制约机组的动态反应速度和综合性能,影响电网的安全稳定。为提升调速系统的运行可靠性,进而保障抽水蓄能机组的安全稳定运行,根据现场维护经验及相关资料,建立了可较好反映调速系统性能状态的评估指标体系,并基于模糊层次分析法综合评估了调速系统的运行状态,最后将该方法用于某抽蓄机组调速系统的综合性能评估,取得了满意的应用效果,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 抽水蓄能机组 调速系统 模糊层次分析法 综合评估

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基于电路等效法的抽水蓄能机组过水系统建模 被引量：6

4

作者 王康生 周建中 +3 位作者 赵威 郑阳 许颜贺 张云程 《水电能源科学》 北大核心 2016年第9期165-169,共5页

针对抽水蓄能过水系统精细化建模问题,利用电路等效法推导了包含有压管道、调压室和水泵水轮机的抽水蓄能机组过水系统等效电路模型,然后运用多维基尔霍夫电压和电流定理,建立了整个过水系统电路拓扑结构的常微分矩阵方程,研究了基于电... 针对抽水蓄能过水系统精细化建模问题,利用电路等效法推导了包含有压管道、调压室和水泵水轮机的抽水蓄能机组过水系统等效电路模型,然后运用多维基尔霍夫电压和电流定理,建立了整个过水系统电路拓扑结构的常微分矩阵方程,研究了基于电路等效法的抽水蓄能水机电联合仿真模型的仿真算法流程。针对洪屏抽水蓄能电站甩全负荷工况进行仿真,并对比电路等效法与特征线法得到的仿真结果。仿真试验结果表明,电路等效法准确、有效,相较于传统特征线法具有更好的稳定性和适应性。研究成果为抽水蓄能机组过水系统计算提供了新思路。 展开更多

关键词 抽水蓄能机组 过水系统 电路等效法 T型等效电路 特征线法

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洪屏抽蓄电站地下厂房对不同频域压力脉动的振动响应 被引量：7

5

作者 张军 伍鹤皋 +1 位作者 刘建 石长征 《中国农村水利水电》 北大核心 2016年第6期155-159,163,共6页

针对洪屏抽蓄电站尾水管内压力脉动实测数据中频率成分丰富且出现幅值较大的高频压力脉动的现象,采用快速傅立叶变换的方法对实测脉动压力信号进行滤波,分离出不同频域的压力脉动信号。将不同频域的脉动压力施加到厂房结构三维有限元模... 针对洪屏抽蓄电站尾水管内压力脉动实测数据中频率成分丰富且出现幅值较大的高频压力脉动的现象,采用快速傅立叶变换的方法对实测脉动压力信号进行滤波,分离出不同频域的压力脉动信号。将不同频域的脉动压力施加到厂房结构三维有限元模型上,通过瞬态动力响应方法分析厂房结构的瞬态动力响应,研究尾水管内不同频域脉动压力对厂房结构振动的影响。研究表明:采用快速傅立叶变换法对实测压力脉动信号进行滤波是可行的,楼板和尾水管的振幅、振动速度和加速度对不同频域压力脉动的响应是不同的,应该重视尾水管内高频尤其是转轮叶片频率相应压力脉动的影响。 展开更多

关键词 压力脉动 厂房振动 快速傅立叶变换 滤波 瞬态动力分析

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抽水蓄能机组过流表面超疏水涂层的制备及其阻垢防腐性能研究 被引量：6

6

作者 于辉 聂赛 +3 位作者 张玉全 秦程 郑源 韩钊 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期249-256,267,共9页

目的提升过流表面的阻垢、防腐性能。方法通过电感耦合等离子光谱仪和离子色谱对江西某抽水蓄能电站过流表面垢质组成进行表征,分析垢质形成的主要因素。采用Q235低碳钢片模拟抽水蓄能机组过流表面,并通过在过流表面构筑超疏水表面涂层... 目的提升过流表面的阻垢、防腐性能。方法通过电感耦合等离子光谱仪和离子色谱对江西某抽水蓄能电站过流表面垢质组成进行表征,分析垢质形成的主要因素。采用Q235低碳钢片模拟抽水蓄能机组过流表面,并通过在过流表面构筑超疏水表面涂层,来提升其阻垢和防腐性能。采用商品化的Zonyl®TM作为疏水改性剂,通过乳液聚合法制备改性SiO2微球-含氟聚合物混合涂膜液。通过喷涂法在Q235低碳钢片上制备超疏水表面。通过挂片试验考察超疏涂层的阻垢、防腐性能。结果Q235低碳钢片超疏水涂层表面水滴接触角达到了151.8°,表面能降低至5.1 mN/m,水滴滚动角为7.8°,表现出良好的超疏水性。在挂片试验中,未涂覆超疏水涂层的钢片表面存在严重腐蚀,而涂覆超疏水涂层的钢片表面未见腐蚀现象。涂覆超疏水涂层后,钢片表面的结垢总增重从涂覆前的45 g/m^2降低至5 g/m^2,降低了88.9%。结论通过喷涂法在模拟过流表面经过一次涂覆成功制备了超疏水涂层,有效避免了表面的腐蚀,并显著减缓了表面的结垢。该方法在过流表面的阻垢、防腐方面展现出了良好的应用前景。 展开更多

关键词 超疏水涂层 过流表面 喷涂 阻垢 防腐

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大型抽水蓄能电站不同楼板结构形式的动力特性研究 被引量：7

7

作者 李幼胜 何永清 +2 位作者 熊涛 伍鹤皋 傅丹 《水电能源科学》 北大核心 2014年第4期76-80,33,共6页

为研究不同结构形式下楼板振动特性的差异,在保证混凝土方量一致的前提下,设置板梁结构、厚板加圈梁结构和纯厚板结构三种形式,建立厂房三维有限元模型进行动力分析。结果表明,纯厚板结构的高阶自振频率高于板梁结构,而板梁结构略高于... 为研究不同结构形式下楼板振动特性的差异,在保证混凝土方量一致的前提下,设置板梁结构、厚板加圈梁结构和纯厚板结构三种形式,建立厂房三维有限元模型进行动力分析。结果表明,纯厚板结构的高阶自振频率高于板梁结构,而板梁结构略高于厚板加圈梁结构;在转轮叶片数频率及其两倍频率的脉动压力作用下,增加楼板厚度和板下增设梁系对绝大部分区域的楼板抗振是有利的,但三种楼板结构的振幅大致处于同一水平,不同结构形式有其抗振相对较强和相对较弱的部位,不存在绝对的最优方案。因此,实际工程中应综合考虑结构静力刚度、施工难度和管线布置等因素选择具体的楼板结构形式。 展开更多

关键词 水工结构 动力特性 楼板 抽水蓄能电站 有限单元法

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抽水蓄能机组不锈钢过流表面无氟疏水改性及其阻垢性能 被引量：2

8

作者 熊涛 杨雄 +4 位作者 刘泽 张玉全 郑源 胥千鑫 彭绪意 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期43-48,共6页

针对抽水蓄能机组在运行过程中,过流金属表面往往存在结垢、腐蚀等难题,以无氟硅烷偶联剂为疏水改性剂,以环境友好的乙醇为溶剂,采用化学接枝法在304不锈钢基底上构筑疏水表面.重点考察预处理对304不锈钢基底微观形貌、粗糙度、水滴接... 针对抽水蓄能机组在运行过程中,过流金属表面往往存在结垢、腐蚀等难题,以无氟硅烷偶联剂为疏水改性剂,以环境友好的乙醇为溶剂,采用化学接枝法在304不锈钢基底上构筑疏水表面.重点考察预处理对304不锈钢基底微观形貌、粗糙度、水滴接触角等表面性质的影响,并进一步分析了304不锈钢基底粗糙度对疏水改性后水滴接触角的影响.304不锈钢基底经过“酸洗—打磨—改性”后,其表面接触角由初始的81°显著增大至约136°,表面自由能由初始的35.8 mN/m显著降低至11.8 mN/m.在连续40 h的模拟结垢试验中,疏水改性后的304不锈钢片平均增重速率仅为0.21 g/(m^(2)·h),与改性前0.68 g/(m^(2)·h)相比减缓了约69%.结果表明,采用无氟改性剂通过化学接枝法可以在304不锈钢基底上有效构筑疏水表面,并可以显著提升其抗垢性能. 展开更多

关键词 抽水蓄能机组 化学接枝 疏水改性 金属表面 无氟硅烷偶联剂 抗结垢

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抽水蓄能机组温度保护系统设计与优化 被引量：2

9

作者 散齐国 周建中 +2 位作者 杨洪涛 张伟 姜伟 《水电能源科学》 北大核心 2016年第4期150-153,共4页

鉴于抽水蓄能电站机组过渡过程复杂,工况转换频繁,温度保护是机组非电气量保护中非常重要的组成部分,合理完善的保护控制策略可有效避免机组保护误动、拒动的发生。基于理论分析与实地调研,提出了关于机组温度保护系统的规范化设计原则... 鉴于抽水蓄能电站机组过渡过程复杂,工况转换频繁,温度保护是机组非电气量保护中非常重要的组成部分,合理完善的保护控制策略可有效避免机组保护误动、拒动的发生。基于理论分析与实地调研,提出了关于机组温度保护系统的规范化设计原则,并具体介绍了测点冗余配置、控制逻辑改进、动作判断优化、保护策略修正等逻辑优化设计措施。最后,结合国内某抽水蓄能电站对机组温度保护系统实施的改造及成效,进一步验证了所提原则与设计的合理性,也为其他抽水蓄能电站实施机组温度保护提供了借鉴。 展开更多

关键词 抽水蓄能机组 温度保护 设计原则 逻辑优化

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抽水蓄能机组推力头的强度与寿命分析 被引量：1

10

作者 彭绪意 徐利君 +6 位作者 胥千鑫 章志平 刘泽 王雪梅 张智 张玉全 郑源 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期138-146,共9页

在抽水蓄能机组运行过程中推力头承受着交变应力,容易出现疲劳磨损从而影响机组正常运行。以江西洪屏抽水蓄能电站的推力头模型为研究对象,基于流固耦合理论并运用CFD技术,分析机组转速、油膜厚度对油膜压力分布的影响,研究推力头在不... 在抽水蓄能机组运行过程中推力头承受着交变应力,容易出现疲劳磨损从而影响机组正常运行。以江西洪屏抽水蓄能电站的推力头模型为研究对象,基于流固耦合理论并运用CFD技术,分析机组转速、油膜厚度对油膜压力分布的影响,研究推力头在不同转速和不同油膜厚度下的应变和疲劳寿命。结果表明:随着机组转速的升高,油膜压力也随之升高;随着油膜厚度的增加,油膜压力先增加后减小;推力头形变量随着转速的升高不断增加,然而形变量相比较推力头的尺寸仍属于小变形范围;在转速一定和不同油膜厚度下,推力头的最大形变均大于油膜厚度进而影响了油膜的均匀分布;推力头的应力循环次数随着转速升高,在应力集中处不断降低;随着油膜厚度的增加,应力循环次数先减小后增加。因此,为延长推力头寿命,应考虑对推力头应力集中处进行表面强化或改善其结构,同时为保证机组安全稳定运行,油膜厚度和推力头最大形变应尽量接近。 展开更多

关键词 推力头 形变 疲劳寿命 推力轴承 抽水蓄能电站

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抽水蓄能电站甩负荷球阀动水关闭过程流固耦合研究 被引量：4

11

作者 于辉 彭绪意 +3 位作者 周建中 聂赛 刘畅 杨雄 《水电能源科学》 北大核心 2019年第10期124-128,共5页

抽水蓄能电站甩负荷过渡过程中,内部流场与外部结构双向作用,对球阀安全运行造成不良影响。为探讨抽水蓄能电站甩负荷工况球阀动态关闭过程中流场演变对球阀关键部件的影响,基于流固耦合理论,建立球阀系统离散角度有限元仿真模型,以多... 抽水蓄能电站甩负荷过渡过程中,内部流场与外部结构双向作用,对球阀安全运行造成不良影响。为探讨抽水蓄能电站甩负荷工况球阀动态关闭过程中流场演变对球阀关键部件的影响,基于流固耦合理论,建立球阀系统离散角度有限元仿真模型,以多角度结构分析近似模拟球阀在动水关闭过程中的结构瞬态过程,反映球阀流道的分布特点及薄弱环节的数据特征。为此,先对某抽水蓄能电站进行数值模拟,提取甩负荷过渡过程关键参数,根据仿真结果确定球阀流场边界条件;然后计算球阀流道内流场压力与速度分布;最后基于流场仿真结果建立球阀结构流固耦合模型,求解球阀瞬态过程结构强度相关参数分布。结果表明,甩负荷过渡过程中,在水流三维瞬变流动的影响下,球阀结构的应力分布具有明显规律性,工作密封与检修密封的过流面积突变,导致应力极大值出现在基座与枢轴部位。流场作用于球阀壁面的变形量叠加,球阀总变形量呈现由上游至下游逐渐递增的趋势。 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 甩负荷 球阀 动水关闭 流固耦合

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基于Unity3D的抽水蓄能电站运行事故应急处理仿真系统研究 被引量：4

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作者 于辉 王书华 +4 位作者 刘立军 周霖轩 黄卉 冯兰萍 李龙华 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2022年第S01期407-411,共5页

针对电站运行事故演练采用集中学习、桌面推演以及现场演练等存在的问题,提出一种基于虚拟现实技术的抽水蓄能电站事故应急处理仿真系统。该系统在梳理事故处理和应急演练等相关知识的基础上,采用3Ds Max创建系统所需三维实体模型,导入U... 针对电站运行事故演练采用集中学习、桌面推演以及现场演练等存在的问题,提出一种基于虚拟现实技术的抽水蓄能电站事故应急处理仿真系统。该系统在梳理事故处理和应急演练等相关知识的基础上,采用3Ds Max创建系统所需三维实体模型,导入Unity3D引擎构建典型事故处理应急演练虚拟场景;借助Unity3D实现仿真系统人机交互界面,C#脚本语言完成各个功能模功的实现。该系统具有系统管理、演练任务管理、培训考核和仿真数据分析等功能,可用于运维人员训练和考试;参演人员可在不同场景中穿梭,进行角色切换;采用数据分析技术发现应急演练过程中存在的问题,以便快速掌握事故应急处置流程,提高运维人员快速应对事故处理能力,该系统具有高效低成本、不受设备运行时空局限且可无限次使用的特点。 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 事故应急处理 人机交互 虚拟仿真

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抽水蓄能电站甩负荷主进水阀动水关闭过程内部流场仿真 被引量：4

13

作者 张亚武 郑凯 +3 位作者 周建中 徐利君 欧雅雯 彭绪意 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第3期189-195,共7页

为探究抽水蓄能电站机组甩负荷时主进水阀在导叶拒动和导叶协同关闭两种情况下的内部三维瞬变流动过程与特性。对某抽水蓄能电站主进水阀建立三维仿真模型,确定了流场仿真的边界条件,选用Realizable k-ε湍流模型,模拟了两种关阀方式下... 为探究抽水蓄能电站机组甩负荷时主进水阀在导叶拒动和导叶协同关闭两种情况下的内部三维瞬变流动过程与特性。对某抽水蓄能电站主进水阀建立三维仿真模型,确定了流场仿真的边界条件,选用Realizable k-ε湍流模型,模拟了两种关阀方式下主进水阀内部三维瞬变流动过程,计算得到阀前压力变化曲线并与一维数值仿真计算结果进行了对比,分析了两种关阀方式下的内部流场演化过程。结果表明:甩负荷过渡过程中,两种关阀方式下主进水阀内部三维瞬变流动过程的CFD仿真结果具有较高的精度;主进水阀关闭过程中其内部流场复杂,形成的涡流会改变内部流向,造成压力损失;在阀腔处有较大的压力变化,为机组安全运行带来隐患;两种关阀方式下阀腔中的压力最大值均出现在枢轴处,且协联关闭方式下的压力最大值相对较小。 展开更多

关键词 主进水阀 甩负荷 动水关闭 流场仿真 CFD

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抽水蓄能电站非电气量保护故障原因分析及完善对策 被引量：3

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作者 杨洪涛 周建中 +2 位作者 散齐国 周霖轩 彭宣霖 《水电能源科学》 北大核心 2016年第4期154-157,206,共5页

与常规机组相比,抽水蓄能机组过渡过程复杂、工况转换频繁,因此抽蓄机组的非电气量保护配置更为繁琐、复杂,且对机组安全稳定运行至关重要。针对抽水蓄能电站非电气量保护引起的事故或故障,结合实例对保护误动或拒动的原因进行分析,并... 与常规机组相比,抽水蓄能机组过渡过程复杂、工况转换频繁,因此抽蓄机组的非电气量保护配置更为繁琐、复杂,且对机组安全稳定运行至关重要。针对抽水蓄能电站非电气量保护引起的事故或故障,结合实例对保护误动或拒动的原因进行分析,并从保护的动作条件、动作逻辑和动作结果等多方面提出减少或避免非电气量保护误动或拒动的完善措施,以提高机组保护的可靠性,保证机组安全稳定运行。 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 非电气量保护 误动与拒动 对策

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抽水蓄能机组水泵断电工况全流道流动特性分析 被引量：2

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作者 王康生 周建中 +2 位作者 段然 于辉 彭宣霖 《水电能源科学》 北大核心 2018年第10期157-160,共4页

为探究抽水蓄能电站水泵断电工况机组内流场的变化规律及其对机组安全稳定运行的影响,采用SSTκ-ω湍流模型,以现场实测数据为动态边界条件,对某抽蓄电站机组全流道进行CFD仿真。通过仿真结果与实测数据的对比,证明仿真具有较高的可信... 为探究抽水蓄能电站水泵断电工况机组内流场的变化规律及其对机组安全稳定运行的影响,采用SSTκ-ω湍流模型,以现场实测数据为动态边界条件,对某抽蓄电站机组全流道进行CFD仿真。通过仿真结果与实测数据的对比,证明仿真具有较高的可信度。在此基础上分析了机组过流系统内部流动状态在水泵稳态、正转正流、正转逆流、反转逆流四个阶段的演变过程。结果表明,水泵断电工况下,正转逆流阶段叶片工作面上压力最大、最小值区域相邻;反转逆流阶段活动导叶内外侧压力差过大,约1MPa。这对机组过流部件结构安全威胁最大。 展开更多

关键词 抽水蓄能机组 水泵断电 过渡过程CFD仿真 SSTκ-ω湍流模型

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洪屏蓄能电站下水库与小湾水库联合经济运行

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作者 蔡旭 常黎 +1 位作者 何建斌 散齐国 《水电能源科学》 北大核心 2014年第7期61-65,共5页

北潦河经洪屏蓄能电站下库泄水建筑物流进小湾水库,因此洪屏蓄能电站在满足自身调峰、填谷、调频、调相及紧急事故备用等任务的前提下同时对小湾水库的运行有一定影响。针对洪屏蓄能电站周调节运行方式的特点,确定其上、下库蓄水总量约... 北潦河经洪屏蓄能电站下库泄水建筑物流进小湾水库,因此洪屏蓄能电站在满足自身调峰、填谷、调频、调相及紧急事故备用等任务的前提下同时对小湾水库的运行有一定影响。针对洪屏蓄能电站周调节运行方式的特点,确定其上、下库蓄水总量约束范围,在此基础上建立了洪屏蓄能电站下库与小湾水库的联合优化调度模型,提出了洪屏蓄能电站下水库与小湾电站联合经济运行的优化调度规则,并针对不同典型年来水情况的联合经济运行进行了仿真计算。结果表明,联合优化调度不仅能保证洪屏蓄能电站安全稳定运行,还可增加小湾电站的发电效益。 展开更多

关键词 抽水蓄能 周调节 蓄水量 发电量 联合优化调度模型 调度规则

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基于有限元与支持向量机的大坝变形组合预报模型

17

作者 陈敏 包腾飞 黄佳乐 《水电能源科学》 北大核心 2015年第8期87-89,97,共4页

鉴于大坝变形可有效反映大坝的运行状态,而传统统计模型对大坝变形监测数据的拟合和预测并未考虑坝体及坝基物理力学参数的问题,提出了基于有限元与支持向量机(SVM)的大坝变形预报模型,即通过Hypermesh网格划分得到三维有限元模型,导入A... 鉴于大坝变形可有效反映大坝的运行状态,而传统统计模型对大坝变形监测数据的拟合和预测并未考虑坝体及坝基物理力学参数的问题,提出了基于有限元与支持向量机(SVM)的大坝变形预报模型,即通过Hypermesh网格划分得到三维有限元模型,导入Abaqus进行静力计算,得到典型水位下的位移分量。考虑到大坝变形的高度非线性特点,利用SVM拟合得到水压分量、温度、时效分量影响过程线。实例验证表明,该模型拟合效果较好,预测精度更高。 展开更多

关键词 有限元计算 拱坝变形 支持向量机 Hypermesh建模

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不同故障下水轮发电机组轴系的振动特性研究 被引量：4

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作者 聂赛 杨雄 +6 位作者 卢俊琦 章志平 秦程 孙洁 冯陈 张玉全 郑源 《水电能源科学》 北大核心 2024年第4期178-182,146,共6页

水轮发电机组的振动往往由水-机-电耦合因素引起,分析单一故障及多因素耦合故障下的轴系振动对机组稳定运行和厂房结构安全至关重要。采用四阶龙格-库塔法分别求解了不平衡磁拉力、碰摩力、非线性油膜力单独作用或耦合作用下的发电机和... 水轮发电机组的振动往往由水-机-电耦合因素引起,分析单一故障及多因素耦合故障下的轴系振动对机组稳定运行和厂房结构安全至关重要。采用四阶龙格-库塔法分别求解了不平衡磁拉力、碰摩力、非线性油膜力单独作用或耦合作用下的发电机和水轮机振动特性。结果表明,仅考虑不平衡磁拉力或仅考虑碰摩力时,轴系的运动特性主要表现为周期运动状态和拟周期运动状态;在多因素耦合作用下,轴系的运动特性将会变得更为复杂,表现为以拟周期运动和混沌运动为主,间歇性出现周期运动。研究结果可为水电站的安全、稳定、优化运行提供更多的理论依据。 展开更多

关键词 水轮发电机组 不平衡磁拉力 碰摩力 非线性油膜力 轴系振动

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发电机轴承油槽密封结构对油雾泄漏的影响

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作者 刘立军 章志平 +5 位作者 胥千鑫 张送校 吴中华 孙洁 郑源 张玉全 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期477-483,共7页

大型水电站轴承油槽总是不可避免地发生油雾泄漏问题,改善密封结构通常是解决水电站轴承油槽甩油雾问题最简单有效的措施.为了降低油雾泄漏对发电机内部造成的污染,文中围绕某抽水蓄能电站发电机轴承油槽甩油雾问题,对油槽密封盖进行改... 大型水电站轴承油槽总是不可避免地发生油雾泄漏问题,改善密封结构通常是解决水电站轴承油槽甩油雾问题最简单有效的措施.为了降低油雾泄漏对发电机内部造成的污染,文中围绕某抽水蓄能电站发电机轴承油槽甩油雾问题,对油槽密封盖进行改型,并开展密封腔油雾多相流数值模拟研究.通过Mixture模型和SST k-ω模型解析了原密封结构和2种改进密封结构的流场分布特性,并评估了不同密封结构下的油雾泄漏情况.研究结果表明:相比于原设计模型,改进模型Ⅰ,Ⅱ的油雾泄漏量平均减少了18.9%,88.6%,改进模型Ⅱ抑制油雾效果最为显著;高压气体的注入会破坏密封腔原有的环形涡流,从而抑制油雾逸出;对于下部密封腔而言,提高进口压力,减小进口流速都有助于改善密封性能.文中的研究可为油槽密封改良以及轴承油雾泄漏控制措施提供一定的参考,提升电站的经济效益以及运行的安全稳定性. 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 轴承油槽 油雾泄漏 密封结构优化 Mixture模型

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水轮机调节系统与轴系耦合模型对系统参数的敏感性分析

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作者 章志平 张送校 +4 位作者 杨雄 秦程 孙洁 冯陈 张玉全 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期78-88,共11页

抽水蓄能电站频繁地暂态过程对轴系振动有重要影响,建立一个能够反映水电机组暂态响应的调节系统与轴系的耦合模型对于研究抽水蓄能电站的安全运行至关重要。以拉日朗日公式推导的扭矩方程为纽带,构建了水轮发电机组调节系统与考虑多振... 抽水蓄能电站频繁地暂态过程对轴系振动有重要影响,建立一个能够反映水电机组暂态响应的调节系统与轴系的耦合模型对于研究抽水蓄能电站的安全运行至关重要。以拉日朗日公式推导的扭矩方程为纽带,构建了水轮发电机组调节系统与考虑多振动诱发因素的轴系系统的瞬态耦合模型。计算了甩不同负荷下轴系的动态响应过程,分析了发电机偏心质量以及发电机励磁电流对轴系暂态过程的影响。研究发现,甩去的负荷越多,轴系在动态响应的过程中振动越剧烈,甩30%负荷,甩60%负荷,以及甩100%负荷后,发电机转子在x方向上的振幅较甩负荷前分别增加了68.7%,109.3%,以及126.3%。发电机的偏心质量越大,水轮发电机组轴系在动态响应过程中的幅值越高,系统越不稳定,而励磁电流越大,轴系在响应过程中的幅值越小,越有利于系统稳定运行。本文的目的是为水轮发电机组调速系统-轴系系统瞬态耦合模型的建立提供一种方法,探讨和评价甩负荷下瞬态耦合模型的参数敏感性,保障机组暂态下的安全稳定运行。 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 调节系统 轴系 动态响应 励磁电流 甩负荷

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