碗牛坝水电站突甩负荷过渡过程数值计算

以有压管道非恒定流微分方程组为基础,结合碗牛坝水电站具体边界条件,建立了基于特征线法的描述水电站突甩负荷过渡过程的数值模型,全面细致地模拟出了该电站突甩负荷过渡过程中任一时刻压力管道任一断面各水力要素和机组各工况参数的瞬变规律,为该电站的设计及安全稳定运行提供了技术依据,对类似工程也有一定的参考价值。     

抽水蓄能电站水力装置系统动态过程仿真

针对抽水蓄能电站混流式水泵水轮机的运行特点,采用内特性解析理论,建立了复杂水力装置系统计入弹性效应的水轮机甩负荷过渡过程的仿真数学模型。采用进程交互法,建立了抽水蓄能电站水轮机工况甩负荷过渡过程的仿真模型。应用该模型,结合十三陵抽水蓄能电站运行实际编制了相应的仿真软件,取得了满意的效果。     

灯泡贯流式水轮机装置甩负荷过渡过程基于内特性解析理论的数值计算方法

针对工程实际中具有双调节元件的水轮机装置缺少全特性曲线时无法进行过渡过程计算的问题,采用基于内特性解析理论的数值计算方法对灯泡贯流式水轮机装置甩负荷过渡过程进行研究和计算;采用自行开发的计算软件对广东省封开县白垢水电站灯泡贯流式水轮机装置进行甩负荷过渡过程理论计算.结果表明计算得到的最大转速相对额定转速上升了71.6%,实测最大转速上升率为67.4%,计算值与实测值的相对误差为6.2%;计算得到的最大压力相对初始压力上升了27.5%,实测最大压力上升率为28.75%,计算值与实测值的相对误差为4.3%.转速和压力上升率的相对误差均小于10%,满足工程需要.基于内特性解析理论的数值计算方法可供工程实际中计算过渡过程.     

灯泡贯流式水轮机装置甩负荷过渡过程基于内特性解析理论的数值计算方法

针对工程实际中具有双调节元件的水轮机装置缺少全特性曲线时无法进行过渡过程计算的问题,采用基于内特性解析理论的数值计算方法对灯泡贯流式水轮机装置甩负荷过渡过程进行研究和计算;采用自行开发的计算软件对广东省封开县白垢水电站灯泡贯流式水轮机装置进行甩负荷过渡过程理论计算。结果表明：计算得到的最大转速相对额定转速上升了71.6%,实测最大转速上升率为67.4%,计算值与实测值的相对误差为6.2%;计算得到的最大压力相对初始压力上升了27.5%,实测最大压力上升率为28.75%,计算值与实测值的相对误差为4.3%。转速和压力上升率的相对误差均小于10%,满足工程需要。基于内特性解析理论的数值计算方法可供工程实际中计算过渡过程。     

石板水电站混流式水轮机装置甩负荷过渡过程的现场试验研究

石板水电站原设计安装 3台总功率 3× 33MW的水轮机组 ,但实际上安装了总功率为 3× 35 MW+1× 10 MW的 4台水轮机组 ,因此实际的装置流量增大 ,过渡过程暂态参数变坏。考虑这种情况 ,分别在功率为 35 MW和 10 MW的 2台水轮机上做了甩负荷过渡过程现场试验 ,获取了重要的暂态特性。为改善机组过渡过程动态品质 ,电厂应采用分段母线运行方式 ,以避免全电厂甩负荷 ,并且要对调速器进行改造 ,实现 2段关闭。通过计算机模拟得到调节参数优化结果 :对于小机 Ts1=3s,Ts2 =2 .8s,Tg=2 .3s;对于大机 Ts1=4 s,Ts2 =3.5 s,Tg=3.1s     

甩负荷后压力前池的水流特性及输排沙的试验研究

通过新疆红山嘴电厂五级电站压力前池的水力学模型试验。观测了电站甩负荷后压力前池流场的水位、流速分布、各建筑物的分流比、水流流态及输排沙的基本特性。分析了甩负荷后压力前池的水流流态优于正常运行时的原因。验证了三角形导沙坡设计的可行性。为解决压力前池内特殊条件下的输排沙提供了一种新型导沙装置。     

刍议水资源论证中水电站取用水论证要点

水资源论证中水电站取用水论证应根据水电站取用水式、取用水量及调度运行方案,分时段、分河段、分用户在保证工农业生产、生活用水、生态用水中取大值或根据不同用水行业在不同保证率情况下的用水要求下进行分析论证。水电站取用水论证的要点为取水量是通过水轮机获得电能的水量,还要考虑由于电站上游国民经济发展所需生产、生活及生态用水增加而减少的水量,对多年调节、年调节的水电站,应采用长系列径流资料进行调节计算。调峰电站论证根据受影响区内各部门的要求,选择可能遭遇的不利典型日负荷过程计算水电站典型日调峰出力过程和出流过程。     

基于内特性法的水轮机完整综合特性曲线

为解决目前水轮机过渡过程计算中确定水轮机边界条件时通常使用的外特性法和内特性法的不足之处,结合这2种方法的优点,提出一种在水轮机过渡过程计算中处理水轮机边界条件的方法,即根据综合特性曲线的数据,利用统计分析方法和水轮机基本理论公式,计算水轮机基于内特性解析方程的基本参数,如出流角α、转轮出口安放角β、转轮出口相对宽度b2、导叶相对高度b0、转轮出口相对半径r2,在特性曲线上的规律。将求得的结果用于我国某电站机组甩负荷过渡过程的计算,得出了变量随时间的变化规律,计算结果与实际情况相符合。这种外特性法和内特性法相结合的方法,弥补了单独采用内特性法或外特性法计算特性曲线存在的问题,而且对小开度区特性曲线的研究具有一定的参考价值。     

水轮机调压阀在中小型水电站的应用

在中小型水电站运行过程中，当水轮发电机组突然甩负荷时，可以通过设置调压阀来代替调压井的作用，使水轮机调节保证计算中的压力上升率及速度上升率在规定范围内。水轮机调压阀的应用，不仅可以确保机组安全运行，而且具有节约投资加快水电建设需要等优势。     

水轮机甩负荷过渡过程模糊控制探讨

根据水轮机甩负荷过渡过程中导叶或阀门的关闭规律与水击压力变化率ξ、机组转速变化率β的变化关系分析，运用蕴涵确定模糊关系的方法，建立模糊控制规则，以此形成一个闭环回路控制输入输出信息，经模糊控制器作出控制决策     

替代调压室的主要调节保证技术措施分析

分析了小水电工程中常用的可替代调压室的主要调节保证技术措施,以具体的数值计算成果说明了调压阀、安全阀－爆破膜、导叶关闭规律及关闭时间等调节保证技术措施在改善机组过渡过程状态方面所起的作用,并对各种调节保证技术措施的适用范围和特点进行了说明。     

成品油管道水击超前保护优化方案

成品油管道发生泵站意外停电事故后通常执行水击超前保护程序,该保护方案对管道的安全性有决定性影响。为了确保管道从事故前稳态安全平稳过渡到事故后较优的运行状态,需要制定最佳的水击超前保护方案。对成品油管道泵站意外停电水击工况进行分析,以水击事故发生后下一稳态时输量最大且各调节阀节流压力之和最小为目标,建立优化模型,相应的约束条件为全线不超压、不汽化。模型求解采取两种不同策略:事故站下游以各站出站压力最低为目标分别寻优,采用水力坡降线平移法求解;事故站上游以整体总节流最小寻优,为了提高求解速度,采用深度优先搜索法求解。以某成品油管道泵站意外停电事故工况为例,对该优化模型进行实例应用,并根据优化结果制定水击事故过渡过程的控制逻辑,并使用仿真软件SPS验证了控制逻辑的合理性,表明该优化模型合理可靠。     

基于Agent的虾类养殖过程的建模与仿真研究

 虾类养殖过程受水质、饲料投放量等因素的影响,是一个典型的复杂生态自适应系统。依据虾类生态结构及行为特征,将影响虾类生态的主要对象（因素）分别设计为Agent模型,建立各类Agent的结构、功能、通信方式和行为规则;按照各类Agent的相互影响关系构成虾类养殖的多Agent系统（multi agent system,MAS）;设定相应的参数,以时间推进为演化动力对该系统进行演化仿真。通过对系统的演化仿真,得出了虾群在人工养殖条件下相关指标的变化规律,为优化养殖过程提供参考。研究结果表明,通过多Agent系统（MAS）来研究人工养殖过程是可行的,为人工养殖系统的研究提供非常有益的借鉴。     

城市供水管抗震功能可靠性分析

考虑节点流量随节点水压的动态变化,构建地震导致渗漏的供水管网水力模型,基于EPANET计算管网节点实际流量和水压,在此基础上结合一次二阶矩方法,得到震后低压供水时管网系统的功能可靠性指标。结合实例分析预测震后管网供水能力,并进行了震后低压供水时管网功能可靠性分析,研究结果可为城市供水管网抗震防灾管理提供借鉴。     

中亚天然气C线管道SPS仿真模拟

中亚天然气C线管道属于典型的输送压力高、流量大、管道跨度大、压气站数目多、输送工艺复杂的输气管道。为研究中亚天然气C线管道正常工况和事故工况下水热力参数的变化规律以及各种事故下管道的自救时间,采用SPS软件建立了中亚天然气C线管道仿真模型。模拟了正常工况下管道全线压力和温度参数,模拟结果与实际运行数据最大相对误差分别为1.90%和12.24%,验证了模型的可靠性;在此基础上分析了环境温度和管道粗糙度变化对全线输气效率的影响规律,确定了各种事故工况下管道最长的自救时间,可为中亚天然气长输管道运行管理提供参考。     

1210号台风“达维”风暴潮分析与数值模拟

1210号台风“达维”是1949年以后登陆我国长江以北地区最强的台风,给江苏、山东、辽宁等省份带来了较大的损失.在此分析了“达维”台风的过程和风暴增水情况,利用ADCIRC台风风暴潮预报模式对此次过程进行了模拟,并分析了模拟效果.结果表明,台风过程最大增水对应的时间不一定就是天文高潮;台风风暴潮数值预报系统对1210号台风“达维”的风暴潮过程的预报情况与观测结果比较吻合,可见该台风风暴潮数值预报系统对此类强度较强且登陆江苏沿海的台风过程的增水过程描述准确,对江苏沿海台风风暴潮的预报预警有非常重要的参考价值.     

斜式进水流道的优化水力计算

采用直接求解三维雷诺平均Ｎ－Ｓ方程和ｋ－ε紊流方程组的方法，模拟斜式进水流道内的流场，并在此基础上对三种角度的斜式进水流道进行优化水力计算，给出了斜式进水流道最优水力设计准则     

基于反问题理论的油库管道阀门控制方案

目前,油库管道阀门进行现场操作时大多结合工程经验与SCADA数据进行试探性调节,具有一定的盲目性,阀门调节时间长、风险大。为了制定压头约束下油库管道复杂水力系统中阀门的调节方案,根据油库管道系统的通用物理模型,结合水力瞬变相关理论,建立阀门调节过程的数学模型,并根据实际工况,确定对应的定解条件。结合有限差分法和空间特征线法,针对存在变径点、泵、阀等元件的复杂油库发油管路系统,基于反问题相关理论,求解压头约束下以调节时间最短为目标的阀门控制方案,从而为复杂水力系统中阀门的控制优化提供借鉴。(图6,表3,参20)     

2021年6月25—26日南充市暴雨过程成因分析

针对南充市2021年6月25—26日区域性暴雨天气过程，利用地面自动站、高空实况以及模式格点等资料进行暴雨成因分析，并对数值预报产品进行预报检验。结果表明：此次暴雨过程是因副热带高压缓慢西进、500 hPa低值系统维持在盆地、低层有辐合系统配合而产生的以稳定性降水为主的降水过程。850 hPa盆地中部到东北部西南低涡、700 hPa低空急流、切变线的维持为此次暴雨天气提供了较好的动力和水汽条件。在本次区域暴雨形成中热力作用不明显，但是由于具备其他条件，仍要考虑本地暴雨的预报。欧洲中心细网格风场预报对此次南充市东部的暴雨预报具有指示意义，西南区域模式也具有一定的参考性。     

河西走廊荒漠区光伏电站植物群落物种多样性研究

以河西走廊典型沙漠和戈壁光伏电站为研究对象，通过野外调查和样品采集，对沙漠和戈壁光伏电站内不同光伏板位置以及电站外的群落物种多样性分布特征进行了调查，探讨了干旱荒漠区光伏电站植物群落物种多样性分布特征。结果表明:1) 沙漠光伏电站内外共有3科7属7种植物，戈壁光伏电站内外共有8科16属19种植物，戈壁光伏电站物种数量高于沙漠光伏电站。2）沙漠光伏电站内的物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson生态优势度指数均为电板前后檐高于正下方和电板间，电站外为距电站200 m最高，600 m最低。戈壁光伏电站内的物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson生态优势度指数则为电板正下方高于前后檐及电板间，电站外为距电站400 m最高，600 m最低，相同位置戈壁光伏电站物种多样性高于沙漠光伏电站。3）沙漠和戈壁光伏电板正下方地上生物量均低于各自电板前后檐，且2类电站物种丰富度与地上生物量及土壤含水率之间呈单峰关系。