本期栏目

特别策划——抽水蓄能机组运行稳定性研究

  • 水泵水轮机主要参数选择对机组运行稳定性的影响分析

    张宝勇;何中伟;李成军;

    水泵水轮机主要参数的选择对机组运行稳定性的影响尤为重要，且能够对机组运行稳定性造成影响的参数较多，为探寻不同参数对机组运行稳定性的影响，本文根据已建和在建项目的运行情况和模型试验结果等经验，通过公式拟合等手段为新建机组推荐合适的参数选择，减少前期设计的不确定性，为今后抽水蓄能前期设计工作提供一定借鉴，为将来新建机组的稳定性打下基础。

    2024年01期 v.10;No.53 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 2793K]

  • 长短叶片转轮动静干涉引起的水力激振模态数值分析

    管子武;何胜明;梁权伟;康文喆;张健;曾杰;王钊宁;何启源;

    本文以5个长叶片和5个短叶片转轮（活动导叶数为16）为例，通过数值计算，分析了长短叶片转轮的动静干涉引起的水力激振模态问题。结果表明，长短叶片转轮动静干涉引起的水力激振模态比较复杂。在无叶区，水力激振模态“节径”数为相应倍频数，如5倍转频对应5“节径”等；在双叶栅区，激振力模态既有长（短）叶片数的特征（如15倍转频的模态的节径数为1），又有叶片总数的特征（如20倍转频的节径数为4，且模态旋转方向与转轮旋转方向相同）。本文的研究为长短叶片转轮的水泵水轮机的结构避振提供了新的方向。

    2024年01期 v.10;No.53 7-11+37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2822K]

  • 抽水蓄能机组过速保护值整定原则的探讨

    凡家异;梁权伟;党鉴;马艳梅;宋敏;陈太平;张建;

    本文对水电机组过速保护设置的目的、意义及其整定原则进行了初步探讨。对常规混流式水电机组和抽水蓄能机组分别发生飞逸后的机组转速变化曲线的相关特性进行分析比较，分析研究了抽水蓄能机组稳态飞逸转速和甩负荷后机组最高瞬态转速的相关情况，提出了抽水蓄能机组机械过速保护值和电气保护值的整定原则和方法。同时，结合实际工程案例，应用该整定方法对某抽水蓄能电站机组过速保护的整定值进行了计算分析，验证了该整定原则的工程实用性。

    2024年01期 v.10;No.53 12-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 2292K]

  • 基于单根线棒连接的定子绕组设计及应用研究

    刘健俊;郑小康;沈少雄;杨勇;骆林;黄智欣;

    对于特定转速的大型交流同步电机，通过单根线棒连接方式可以解决定子绕组极数与对称平衡支路数的匹配问题。本文分析了基于单根线棒连接方法的绕组对称性，提出了并联支路对称平衡的定量评估方法。并应用电磁场有限元分析和真机实测，验证了分析方法的有效性。

    2024年01期 v.10;No.53 19-23+83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2752K]

  • 变速抽水蓄能机组功率优先控制模式的运行稳定域分析

    汪哲铖;杨威嘉;杨小龙;吴沛霖;廖溢文;高彦明;

    变速机组相较于传统定速机组在运行和调节中具有快速、高效、灵活和可靠等优点。然而变速抽水蓄能电站刚刚起步，其在有功功率调节过程中的运行稳定性需要进一步研究。本文中基于MATLAB和Simulink作为主要工具研究变速抽水蓄能电站在有功功率调节中的动态稳定性。首先，建立了一个变速抽水蓄能电站的水-机-电耦合的数学模型。然后，建立13阶状态矩阵用于理论研究系统的动态稳定性，并进行时域模拟进一步验证和分析，验证了理论矩阵和数学模型的有效性和合理性。结果表明，变速抽水蓄能机组在并网条件下的有功功率调节的过程中，可能面临失去稳定性的风险，这是定速机组不会出现的新问题。因此，在变速抽水蓄能电站的设计和运行过程中，需要重点关注系统特性参数与控制参数的匹配问题。研究结果可为提高变速抽水蓄能电站调节稳定性提供技术参考。

    2024年01期 v.10;No.53 24-29+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 2919K]

  • 绩溪抽水蓄能电站调速器导叶关闭时间调整及试验验证分析

    吕兵;陈善贵;田鹏;韩刘山;蒋友凯;杨晓文;

    本文介绍了绩溪抽水蓄能电站调速器分段关闭装置结构、工作原理及导叶关闭时间调整方法。通过对甩负荷试验数据分析，验证了高水头电站采用“先慢后快”关闭规律的可靠性，试验数据完全满足调节保证计算要求。为同类型电站分段关闭装置的设计选型提供了参考。

    2024年01期 v.10;No.53 30-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 3124K]

主机及其辅助设备

  • 抽水蓄能机组动静干涉与相位共振诱发振动故障机理及抑制方法研究

    郁小彬;杨众杰;祁立成;叶毫阳;庞河清;张万福;

    动静干涉与相位共振故障直接影响抽水蓄能电站水泵水轮机安全与稳定运行。本文以某水泵水轮机为对象，系统研究了由动静干涉产生的水力激振模式，并对其进行相位共振风险评估。通过实例计算分析了张河湾与黑麋峰抽水蓄能水泵水轮机由动静干涉引起厂房振动影响因素。同时，通过统计国内部分抽水蓄能电站水力参数，计算了动静干涉水力激振模式与相位共振风险系数RF，并提出相应预控措施。为其他大型抽水蓄能电站的振动问题提供参考，并为即将大规模建设的抽蓄电站安全稳定性提供积极借鉴意义。

    2024年01期 v.10;No.53 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 2576K]

  • 某抽水蓄能电站发电电动机上导滑转子现场复位处理

    何林;

    某抽水蓄能电站2号机组在甩负荷试验后的停机过程中，上导摆度异常偏大。通过盘车测量上导滑转子摆度，确定摆度异常偏大原因为上导滑转子倾斜。现场采用热套滑转子的方式将上导滑转子复位，解决了上导摆度偏大的问题，并为上导滑转子增加了限位措施，有效防止了滑转子再次倾斜。

    2024年01期 v.10;No.53 44-46+105页 [查看摘要][在线阅读][下载 2271K]

  • 联轴高强螺栓断裂原因分析

    崔智雄;田鹏;李宁;赵强;

    通过对联轴高强螺栓理化性能分析，发现螺栓材料的化学成分符合要求，强度和硬度偏高。螺栓断口平齐，呈瞬时脆性断裂特征，螺栓存在微小缺陷导致缺口敏感系数较高的高强螺栓发生脆性瞬时断裂。螺栓材料回火工艺不当是造成组织中存在粗大板条马氏体和强度过高的原因。硬度和强度呈一定的对应关系，对于无法进行强度试验的成品螺栓，应建立硬度和强度的对应关系，以硬度作为验收指标。

    2024年01期 v.10;No.53 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 2714K]

  • 基于FFT-LSTM的抽水蓄能发电机定子匝间短路故障诊断方法

    李树峰;林文峰;李甲骏;张斌;罗全兵;李国宾;苏毅;屠黎明;

    定子短路故障是抽水蓄能发电机常见的故障之一，其会对发电机的性能和安全性产生严重影响，为确保抽水蓄能发电机安全稳定运行，提出基于FFT-LSTM的抽水蓄能发电机定子短路故障诊断方法。建立抽水蓄能发电机定子绕组匝间短路故障模型，分析定子绕组匝间短路故障时，发电机定子电、磁相关状态。以抽水蓄能发电机定子绕组匝间短路故障时的三相电流信号为依据，基于磁势相等原理将三相电流变换成两相电流后，利用FFT转换定子两相电流的时域信号为频域信号，获取故障电流频谱图输入LSTM网络中进行处理，输出抽水蓄能发电机定子绕组匝间短路故障诊断结果。实验结果表明，该方法可以更好地区分抽水蓄能发电机正常与故障状态，实现抽水蓄能发电机定子绕组匝间短路故障诊断，且故障诊断的交叉熵损失低。

    2024年01期 v.10;No.53 52-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 2601K]

  • 黑麋峰抽水蓄能电站水泵水轮机改造前后性能对比

    刘平;陈柳;杨晖;赵聚平;王君;

    黑麋峰抽水蓄能电站4号机组为引进国外技术、国内生产制造的典型水泵水轮发电机组。在运行过程中，始终存在水轮机工况并网难、甩负荷过程中机组存在强烈压力脉动等问题。经过多轮水力优化，4号机组转轮由原来的9叶片结构改为6+6长短叶片结构，为我国自主研发且国内外首次应用的全新转轮。本文通过对改造前后机组各方面性能的对比，对黑麋峰全新4号机组运行稳定性能进行总结，以期为今后我国抽水蓄能电站机组的改造工作提供参考和借鉴。

    2024年01期 v.10;No.53 58-63+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2421K]

监控与自动化

  • 基于C#的大坝强震监测系统

    李国昊;郭永刚;苏立彬;

    随着西藏经济大发展，国家对西藏水资源开发的投入不断增加，西藏重大水利枢纽工程的论证开发与建设持续推进，发展网络信息共享、兼容性强、数据实时处理的大坝强震监测系统显得愈发重要。本文借助C/S架构，利用Visual C#语言、My SQL数据库与GIS二次开发，构建了一种基于C#的大坝强震监测系统。可以实现联网远程大坝强震信号的实时采集、处理、保存与强震信息空间可视化与数据管理等功能，为管理小组的震后大坝结构性能评估提供决策支撑。

    2024年01期 v.10;No.53 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 3413K]

  • 某抽水蓄能电站上库坝表面变形监测及资料分析

    陈锴;金源希;

    某抽水蓄能电站上库坝在坝顶及坝后共布置3条表面变形测线，每条测线布置6～9个水平垂直位移测点，并在两岸布置倒垂线和水准基点，以此为测量基点分别采用前方交会法、几何水准法测量坝体表面水平、垂直位移。经系统分析，该工程表面水平位移、垂直位移测量方法可行，监测精度满足相应规范要求和工程安全监测需要。多年监测资料显示，上库坝表面水平、垂直位移变化已收敛，变化规律合理，符合土石坝的一般变形规律，为大坝的安全运行管理提供了重要的数据支持。

    2024年01期 v.10;No.53 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2644K]

  • 一种分布式PLC边缘计算系统及数据通信方法

    邢汉;熊光亚;刘林兴;霍瑞;

    本文介绍了一种分布式PLC边缘计算系统及其数据通信与处理方法：包括将系统中PLC运行相关的所有计算任务按照PLC主体功能的类型，划分为各个相对独立的边缘计算任务，由分布在不同PLC中的边缘计算模件承担；每种类型的边缘计算任务均包含实时数据获取、数据预处理、特征值计算、告警判别与输出几项基本任务；CPU模件和边缘计算模件采用独立的高速双向接口进行交互，边缘计算模件对从CPU模件接收的实时数据进行预处理后计算出特征值，并比较原始数据和特征值之间的差异程度，判断是否输出告警信息；各个边缘计算模件之间还包括联动计算告警功能。将数据处理和分析的过程放在离用户和设备更近的位置，减少了数据传输的延迟时间，从而提高了响应速度；将一部分计算任务从数据中心转移到边缘计算装置上处理，可以减少与数据中心之间的数据传输量，从而减轻网络负载；执行一些本地的决策和控制任务，不必完全依赖于数据中心，可以实现更快速地故障处理和更精确的设备控制；边缘功能可以在无网络连接的情况下继续运行和处理数据，具备更好的离线支持能力；实现了整个系统数据处理分析任务的去中心化，显著降低了中心单一设备或软件崩溃对系统运行造成的风险。

    2024年01期 v.10;No.53 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2151K]

  • 发电厂电气设备物联网智能锁的研究

    丁光;王义丹;朱兴兵;

    基于物联网的电气设备智能锁，通过运用蓝牙无线通信技术，使用移动终端App扫描电气设备唯一二维码，可以实现对断路器、隔离开关及抽屉式断路器柜等电气设备解锁和锁定操作，是一种新型闭锁装置。

    2024年01期 v.10;No.53 84-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1862K]

工程施工

  • 新型背水面防水防潮技术在水电站修缮工程中的应用

    郭嘉相;姚国友;安雪晖;

    水电站墙面渗漏与结露危害是水利工程面临的一个关键问题，在分析其发生机理的基础上，引入了新型注浆技术及隔热保温技术以解决水电站渗漏、结露难题，弥补了前期单一防水抗渗措施的缺陷。通过安徽滁州琅琊山水电站地下厂房的工程实例，采用新工艺新材料的化学灌浆方法，达到了很好的防水防潮防结露的效果，并详细介绍了运用新技术进行渗漏修缮时每一道施工工序及对应的施工工艺流程。该方法对类似工程具有很好的指导价值和参考意义，同时对已经出现渗漏的水电站地下厂房提供一些治理经验。

    2024年01期 v.10;No.53 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 2665K]

  • 抽水蓄能电站建设形式与工程地质勘察

    王汉斌;赵国斌;王寿宇;

    在构建新型能源体系的背景下，抽水蓄能电站作为一种技术最成熟、投资最经济的储能形式被广泛采用。在此背景下，我国抽水蓄能电站的建设正在如火如荼地进行着，当前除新建上、下水库建设抽水蓄能电站以外，一些大型混合式抽水蓄能电站、露天矿坑综合利用、采矿巷道综合利用等建设形式也逐渐被重视起来。针对不同建设形式，结合现行规程规范的要求，在总结已有工程建设经验的基础上，论述了工程地质勘察的重难点，以期在爆发式抽水蓄能电站建设过程中引起各参建主体的重视。

    2024年01期 v.10;No.53 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 2131K]

  • 竖井TBM开挖排风竖井施工技术

    潘福营;潘月梁;张金宇;许力;

    TBM是目前最先进的洞挖施工设备，主要用于平洞施工，但在竖井应用无先例，宁海抽水蓄能电站首次在排风竖井中成功应用竖井TBM施工技术，排风竖井从上至下一次开挖支护成型，实现了竖井全面机械化、智能化作业，提升了竖井开挖支护施工本质安全水平，创新了竖井施工工法，具有很好的借鉴意义，现将竖井TBM施工情况进行总结分析，供交流借鉴。

    2024年01期 v.10;No.53 98-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 2445K]

技术经济

  • 水电建设项目盲目采用电子档案单套制归档与法律效力探析

    段永杰;

    随着现代信息化技术发展，电子档案单套制归档模式提上议事日程，档案单轨制与双轨制文件生成和单套制与双套制整理归档模式，其适用范围被模糊应用，有些工程建设项目在不具备电子档案单套制归档管理的条件下，盲目追求时尚，导致项目档案归档的完整、系统、准确性得不到保证，失去了档案的凭证价值，给后续档案利用带来严重危害，丧失档案的凭证价值，使项目档案的法律效力得不到保障。

    2024年01期 v.10;No.53 102-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1557K]

  • 混凝土浅层裂缝化学灌浆施工造价分析

    王思桦;张扬;匡彦曦;

    在水电工程中，对混凝土浅层裂缝化学灌浆无类似定额子目可供参考组价，水电建筑工程预算中现有化学灌浆定额子目仅适用于廊道内、混凝土底板等大体积型混凝土裂缝处理，其与混凝土浅层裂缝处理施工工艺存在较大差异，无法通过替换人材机参照使用，因此，本文结合混凝土浅层裂缝具体的化学灌浆方案，通过对现场资源投入量的统计与分析和参考相关行业类似的定额子目，采用施工成本法和预算定额法对混凝土浅层裂缝化学灌浆施工造价进行分析与计算，得出灌浆材料和计量单位是影响施工造价的核心要素，旨在为类似项目的费用估算提供参考借鉴。

    2024年01期 v.10;No.53 106-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1698K]

  • 国网物力集约化背景下物资智能采购辅助管理系统建设与应用

    贾晓杰;娄季峰;华向阳;谢立强;高素雨;鲁志辉;李芳;周新元;

    物力集约化管理不仅是转变电网发展方式的根本要求，更是提高物资管理水平和经济效益的内在需求，通过分析现阶段物力集约化管理现状，研究适用于国网新源控股有限公司（简称“新源公司”）物力集约化管理模式的管理系统，围绕项目单位采购计划需求提报、水电超市化采购管理专业审查、财务管理合同履约结算等方面，建设物资智能采购辅助管理系统，实现物资管理招标采购业务的全过程信息化，实现提报管理便携操作、日常管理运营支撑，辅助提升新源公司物力集约化智能管控水平，从而有效降低企业管理成本，产生显著的经济效益。

    2024年01期 v.10;No.53 110-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1977K]

规划与设计

  • 高比例水电系统抽水蓄能电站发展空间及趋势研究

    胡浩;张苏;赵剑喆;彭友;钟帆;

    “3060”双碳发展目标下，新能源大规模并网对电力系统的灵活调节能力提出较高要求。抽水蓄能是目前技术最成熟、经济性较优的电力系统灵活调节资源。本文立足于四川高比例水电系统，概述了四川省能源资源概况和电网存在的问题，结合四川中长期电源电网规划，分析了四川高比例水电系统下抽水蓄能电站建设的必要性；其次，根据省内中长期供需形势，测算分析了四川中长期抽水蓄能电站的发展空间，并基于典型场景分析探讨高比例水电系统下抽水蓄能电站的作用发挥及功能定位；最后结合抽水蓄能电站的规划布点，对中长期抽水蓄能电站的发展趋势进行探讨。

    2024年01期 v.10;No.53 115-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 2048K]