特别策划——水电流域开发成就与展望

  • 我国流域梯级水电开发的回顾与展望

    李昇;高洁;方光达;周兴波;

    水电在我国电力供应中一直占据不可替代的重要作用。本文回顾了我国流域梯级水电开发的历程与成就,阐述了当前流域水电梯级开发格局和最新进展,系统总结了70多年来我国流域梯级水电开发的主要经验与特点,分析了在“双碳”目标和能源安全新战略的引领下流域梯级水电开发面临的新挑战。放眼未来,我国流域水电开发前景依然光明,流域水电将在新能源为主体的新型电力系统中占据更加重要的位置,为“双碳”目标的实现作出更大的新贡献。

    2022年02期 v.8;No.42 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 2033K]
  • 水电流域开发成就与展望

    陈东平;

    <正>我国水电建设在经历了40年改革开放和体制改革,阶段性取得了突飞猛进的发展,水电装机容量从1978年1700多万kW到目前的近4亿kW,总装机规模早已经远远领先世界。回顾水电发展历程,我国水电建设依据科学发展规律,逐渐建立起了以流域为主体的水电开发机制,形成水电流域、滚动、梯级、综合的发展方针。1982年在乌江流域开启了以行政方式组建水电流域开发公司的探索,后来随着国家建立社会主义市场经济改革方针的推进,在1994年公司法和电力法相继出台后,我国水电开始按照市场经济原则组建了第一个流域开发主体——清江水电开发公司。

    2022年02期 v.8;No.42 2-3页 [查看摘要][在线阅读][下载 1862K]
  • 雅砻江流域开发与后续战略思考

    陈云华;

    当前是实现碳达峰的关键时期,是构建新型电力系统的起步阶段,水风光一体化开发是推动形成适合中国国情、有更强新能源消纳能力的新型电力系统的创新型发展途径,市场前景广阔,也对清洁能源开发提出了更高要求。雅砻江公司在流域水电开发中对“一个主体开发一条江”的开发模式进行了创新实践,在新时代背景下,积极探索雅砻江流域水风光一体化开发,推动能源绿色低碳发展,为构建新型电力系统贡献雅砻江力量。

    2022年02期 v.8;No.42 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1617K]
  • 澜沧江流域水风光多能互补基地建设实践探索研究

    袁湘华;

    在“双碳”目标引领下,以水、风、光为主的可再生能源迎来了前所未有的发展机遇。澜沧江流域水能、风能、太阳能资源丰富,具有优质的开发规模和开发价值。建设澜沧江流域水风光多能互补基地,充分利用存量和增量水电站良好的调节性能、送出通道,有效发挥水风光出力互补特征,具备一体化开发建设的基础和优势。通过一体化资源配置、规划建设、打捆消纳和调度运行,有效提高综合开发经济性和通道利用率,切实提升水风光开发规模、发展质量和竞争水平,对构建清洁低碳、安全高效的能源体系,实现“双碳”目标意义重大。

    2022年02期 v.8;No.42 12-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1650K]
  • 黄河上游水电开发与水风光互补技术研究

    谢小平;

    黄河上游水电站建设成果卓然,青海境内光伏电站开发建设持续引领行业技术发展方向。当前,国家引导大力发展新能源,但因相配套的制度、标准未及时出台,大规模并网光伏电站的安全、送出、消纳等问题始终未得到有效解决,严重制约行业高质量发展进程。因此构建以新能源为主的新型电力系统,要建立健全相关制度、标准,包括规范开发商标准,制定发电企业与电网企业在电站建设中有关职责分工的标准;要改变现行电力体系,建立电网与局部电网各司其职、各负其责的新机制;要不断加强技术创新,加快水风光储多能互补、清洁能源调控枢纽等新技术研究应用。

    2022年02期 v.8;No.42 16-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 3425K]
  • 堆石混凝土技术碳减排效益评价

    柳春娜;金峰;

    堆石混凝土技术环境友好,经济性好,已在工程中快速推广应用。本文提出堆石混凝土碳减排效益评价模型,以中山长坑三级堆石混凝土坝工程为案例,系统分析了堆石混凝土技术的碳减排和生态成本效益。研究结果显示:相比于常规混凝土,堆石混凝土技术可以降低约55%的碳排放量;如果循环利用旧坝废弃浆砌石材料,还可进一步减少约10%的碳排放量,产生的成本效益约占总投资的23.7%。

    2022年02期 v.8;No.42 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2671K]

专家论坛

  • 小水电过度整治的遗留问题亟待解决

    王亦楠;

    小水电行业进行清理整顿三年多以来,部分地区出现了“一刀切拆除”的过度整治现象,并已经造成一些严重安全隐患出现,如防洪减灾能力大打折扣、大坝安全管理堪忧、加剧电力短缺、影响社会稳定等等。亟需按照国家相关部委出台的《关于进一步做好小水电分类整改工作的意见》的要求,尽快查缺补漏、纠正错误。本文结合具体事例就当前最突出的遗留问题和安全隐患进行了分析,并提出了政策建议。

    2022年02期 v.8;No.42 32-35+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2803K]
  • 河南天池抽水蓄能电站蜗壳座环安装控制

    王胜军;董政淼;

    河南天池抽水蓄能电站蜗壳座环为整体结构,座环上、下法兰面为精加工面,没有二次加工余量。蜗壳座环整体发运至现场完成拼装焊接、安装及混凝土浇筑。施工过程中需采取有效的工艺措施,对蜗壳组焊、水压试验、混凝土浇筑等过程难点严格控制,保证浇筑后座环上、下法兰面水平度。该施工工艺可供同类型电站借鉴。

    2022年02期 v.8;No.42 36-38+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2280K]

主机及其辅助设备

  • 基于流固耦合的抽水蓄能机组推力瓦变形以及安全性能分析

    洪云来;秦程;杨雄;章志平;张送校;吴中华;王雪梅;张智;郑源;

    抽水蓄能机组的推力轴承在运行时常承受较大荷载,因而在不同工况下会产生不同程度的形变,对机组的运行产生不同程度的影响。本文以江西洪屏抽水蓄能电站为分析对象,基于流固耦合理论,采用数值仿真技术对该电站的推力瓦进行分析,研究了不同工况下推力瓦的应变和安全系数。结果表明,随着机组转速升高,推力瓦瓦面的形变增大并且安全系数降低;随着油膜厚度增大,瓦面的形变先增加后减少,安全系数先减小后增加。基于以上分析,在机组运行过程中保持稳定的转速以及维持稳定的油膜厚度,都将有利于提高推力瓦安全系数。

    2022年02期 v.8;No.42 39-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 3159K]
  • 水泵水轮机在水轮机工况下转轮内不稳定流动及其演化

    刘兵洋;杨魏;王福军;刘竹青;黎耀军;

    为了揭示水泵水轮机水轮机工况转轮内的不稳定流动及其演化过程,以模型混流式水泵水轮机为研究对象,对选定导叶开度下水轮机S特性区附近工况进行数值模拟研究,捕捉该开度下的转轮内不稳定流动并进一步揭示其产生机理。结果表明:沿等开度线,转轮内部出现了非定常涡以及旋转失速。其中,旋转失速表现出稳定的周期性特征,失速团造成通道严重阻塞,并以亚同步转速在叶片通道内传播。进一步分析表明,旋转失速由转轮内的非定常涡发展而来,涡结构发展造成的部分叶片通道阻塞促使了这一转化过程。

    2022年02期 v.8;No.42 46-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 4188K]
  • 一种基于大数据分析的水轮发电机定子铁芯叠片松动在线检测方法研究

    邢志江;吴涛;张宏;王江;杨昶宇;

    本文主要目的是通过一种新技术的分析与应用,解决常规水轮发电机定子铁芯叠片松动预测实时性不强、效率较低的问题。主要实现方法是通过对常规水轮发电机定子铁芯叠片松动检测手段及方法中存在问题的剖析,研究出一种基于水轮发电机定子铁芯叠片松动故障机理与大数据分析处理技术相结合的故障在线预测技术和方法。具体做法是分析水轮发电机定子铁芯叠片松动后的现象,找出定子铁芯温度、定子铁芯垂直极频振动为关键因素的物理机理,利用小波算法、主成分分析等数据处理技术建立算法模型,提取相关运行数据的特征值和缓变量,通过特征值和缓变量的趋势和逻辑组合分析,完成水轮发电机定子铁芯叠片松动在线实时检测。本方法是机理研究与大数据技术相结合的技术应用,在水轮发电机定子铁芯叠片松动在线检测过程中,具有很强的指导作用。

    2022年02期 v.8;No.42 55-58+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2450K]
  • 可逆式水泵水轮机蜗壳分瓣合缝面过渡板缺陷处理

    赵贵前;张永杰;冯东磊;马世浩;

    可逆式水泵水轮机蜗壳分瓣面位置过渡板装焊极易出现错牙超差缺陷,处理错牙采用堆焊,堆焊又出现缺陷,由此整个缺陷分析与处理较为复杂,为同行掌握类似问题提供了经验。

    2022年02期 v.8;No.42 59-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2606K]

水工及其水力学

  • 白山抽水蓄能电站暂态工况下厂房振动特性研究

    胡海平;乔木;鲍峰;许亮华;李金伟;于纪幸;

    抽水蓄能电站暂态工况下机组和厂房的振动比稳态工况下的振动要强烈很多,本文通过对白山抽水蓄能电站暂态工况下机组和厂房振动特性开展系统全面的振动测试分析及仿真计算研究,揭示了暂态工况下厂房强烈振动的原因,提出了暂态工况下厂房振动的控制措施和建议。

    2022年02期 v.8;No.42 62-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2959K]
  • 沂蒙抽水蓄能电站坝基岩体压水试验成果有限元分析

    刘英;于立宏;彭殿元;张鸣;张云鹏;

    对坝基开挖前后的二次压水试验成果进行分析,分析研究二次压水试验成果差异特点,结合坝址区工程地质条件,采用有限元数值模拟与工程地质分析紧密结合的方法,对坝址区工程地质条件及坝基开挖后状态进行研究,分析推演出坝基开挖、坝基岩体发生弹性变化、坝基岩体渗透性发生变化是坝基开挖前后的二次压水试验成果出现差异的主要原因,为坝基防渗工程提供了精准的渗透剖面图。

    2022年02期 v.8;No.42 69-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 3941K]
  • 宁国抽水蓄能电站可行性研究阶段试验大波动过渡过程计算分析研究

    赵瑞存;袁翔;俞晓东;陈胜;

    抽水蓄能电站具有启停频繁、一机多用、工况变换多的特点。复杂多变的工况引起的水力瞬变过程,因惯性存在及系统中能量不平衡,将引起水道系统内水压力及机组转速的剧烈变化,即产生压力急剧上升或下降及机组转速急剧加快,危及电站的运行,影响机组的寿命。因此,需进行电站运行中各种工况的过渡过程计算。本文依托可行性研究阶段的宁国抽水蓄能电站,着重进行了大波动过渡过程计算及其敏感性分析,以对系统的稳定性及危险工况进行预测,为输水系统结构布置、机组参数的选择以及导叶关闭规律的优化等提供理论依据。

    2022年02期 v.8;No.42 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 2638K]
  • 金沙江下游梯级水电站综合调度难点分析及应对策略

    刘邓;郑林祥;苏健;卢舟鑫;王子琛;

    目前国内水电的开发已进入成熟稳定,水电行业的发展由开发逐步转变为安全稳定运行,如何在保证电力供应的同时,更好地兼顾防洪、航运、发电等民生任务,将成为未来一定时期内水电行业发展的重要方向。本文以水电站实际调度过程中的难点问题为引,以调度经验为基础,从防洪、航运、发电等方面,对梯级水电站调度难点进行分析总结,通过采取有效的应对策略,使梯级水电站的调度更加稳定、可靠,保障梯级水电站的安全。

    2022年02期 v.8;No.42 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 2161K]

金属结构

  • 基于改进加速粒子群APSO算法的弧形闸门结构优化

    周靖;唐璇;陈笙;

    针对传统水工闸门设计中较为保守的设计方法造成钢材浪费的问题,建立了基于MATLAB的弧形闸门优化设计模型,该模型以闸门主框架结构各构件尺寸为优化变量,以结构整体质量最少为目标函数,并针对腹板厚度添加优化变量调整系数,使用优化后的加速粒子群APSO算法对闸门整体进行了优化设计,对优化结果赋予闸门各构件并进行有限元建模计算。计算结果表明:优化设计不仅达成了经济性目标,保障了闸门的安全运行,并验证了算法的可行性和有效性。

    2022年02期 v.8;No.42 88-92+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2779K]
  • 水电站高可靠性排水控制系统设计研究

    张堃;周立成;黄真懿;谭勇;

    排水系统是水电站的重要组成部分,控制排水泵将水电站厂房地面水、廊道渗漏水、坝体渗漏水、机组蜗壳检修水排出,确保水电站的正常运行。针对当前排水控制系统电源可靠性不强、逻辑回路设计不合理、水位显示方式单一、系统功能紊乱等问题,设计一套高可靠性的排水控制系统,有效预防水淹厂房的危险,确保水电站的安全、稳定运行。

    2022年02期 v.8;No.42 93-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2615K]
  • 静水条件含腐蚀缺陷钢闸门静力特性分析

    唐璇;周靖;

    针对水利工程的钢闸门长期服役锈蚀破损的问题,研究腐蚀对闸门静力特性的影响规律。以某电站尾水闸门为研究对象,基于ANSYS Workbench平台对静水条件下含腐蚀平面钢闸门进行有限元仿真分析。结果表明:随着腐蚀构件腐蚀程度逐渐增大,闸门面板、边纵梁等构件高应力区域有明显增多,闸门主横梁构件折算应力最大增幅达35.7%;当腐蚀程度达到40%后,闸门主横梁折算应力超过容许范围,对闸门安全运行造成极大的威胁,在实际工程中应特别注意出现在中部主横梁和下部面板的锈蚀情况。

    2022年02期 v.8;No.42 103-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2951K]

电气设备

  • 浅议大中型水电站接地电阻设计值

    夏斌强;施经纬;范传青;郑智勇;马峰;

    大中型水电站各种功能的接地采用联合接地方式,其接地电阻设计值取决于各种功能接地的最小值,最小值取决于二次系统二次装置内部芯片和电路板的最大绝缘耐受电压。依据相关研究二次设备(综合自动化设备内部芯片和电路板)的2s工频绝缘耐受电压为5kV。因此,大中型水力发电厂二次装置的最大绝缘耐受电压为5kV。如果大中型水力发电厂入地短路电流为I(A),其接地电阻设计值为不大于5000/I。

    2022年02期 v.8;No.42 110-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1926K]
  • 大型蓄能机组灭磁开关合闸异常分析及处理

    董俊杰;窦博文;余涛;李青;俞家良;陈创佳;李重阳;

    针对某大型抽水蓄能电站机组在启停过程中,出现的励磁系统灭磁开关合闸异常情况进行根本原因分析。通过对灭磁开关及其控制回路的检查试验和故障特征量的录波数据分析,得出因合闸脉冲过窄,合闸线圈得电时间过短,主触头在合闸行程的最后一段因失去动力而返回致使合闸失败的结论。进而结合合闸回路特点和灭磁开关自身特性,提出合理地增加合闸脉冲宽度的解决方法,并经试验、实践验证,结果表明该方法是行之有效的。

    2022年02期 v.8;No.42 113-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 2541K]
  • 马马崖电站发电机励磁碳刷温度在线监测系统设计

    刘安国;詹飞;朱允筹;潘伟峰;

    发电机碳刷、滑环传统人工巡视工作方式已不适应当下“无人值班、少人值守”水电站及智能水电厂巡检技术发展的要求,针对马马崖电站发电机励磁碳刷温度在线监测系统应用需求、系统结构、红外热像仪参数选型、设备安装及系统软件功能设计等方面展开详细阐述,为我国水电站碳刷及滑环温度在线监测和故障预警提供了一条切实可行的技术实施路径,同时,也可为红外温度热成像及视频监测技术在水电站智能巡检系统的研究及应用方面提供有益的借鉴。

    2022年02期 v.8;No.42 117-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 2373K]