专家论坛

  • 零碳数据中心的实现路径研究与实践

    金和平;

    本文通过全球气候变化加剧、中国“双碳”目标、数据中心碳排等背景介绍,强调零碳数据中心建设的必要性和重要性,进而对零碳数据中心的实现路径进行研究,提出了数据中心全生命周期零碳排实现路径方法。并通过三峡集团东岳庙零碳数据中心建设实例,进一步使读者深入了解零碳数据中心建设的路径方法,研究和实践中提出了数据中心全生命周期碳排计算公式,可以为零碳数据中心评判提供依据。

    2022年05期 v.8;No.45 1-5+10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2563K]

“双碳”目标下抽水蓄能电站的地质勘察工作研究

  • 抽水蓄能电站微细裂隙岩层防渗技术研究

    崔溦;谢武;江志安;

    裂隙岩体防渗是抽水蓄能电站建设中需要解决的重要问题。针对微裂隙岩体灌浆处理,提出了一种工程性能优良、可灌性好的纳米硅溶胶注浆材料,以清远抽水蓄能电站为工程依托,针对断层破碎带和微裂隙岩体的防渗处理,提出以水泥基浆液为主、硅溶胶为辅的联合施工技术,检测结果表明,施工后防渗效果满足工程要求。

    2022年05期 v.8;No.45 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2342K]
  • “双碳”目标下抽水蓄能电站的地勘工作

    柴建峰;闫宾;王珏;

    为实现“双碳”目标,我国提出要构建以新型电力系统,抽水蓄能将进入跨越式发展阶段,这对水电从业者来说是巨大的机遇和挑战。本文首先介绍抽水蓄能电站地勘工作特点和“双碳”目标下抽水蓄能电站的建设发展情况,并阐述水电行业勘察设计现状,建议在抽水蓄能跨越式大发展时期,仍需坚持科学合理的水电站勘测设计周期,并从抽水蓄能电站全寿命周期出发,将基建和运维中的地质问题反馈到前期勘察设计工作中。

    2022年05期 v.8;No.45 11-13+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1967K]
  • 三维地质建模与数据交互技术发展现状分析

    张建龙;朱焕春;葛隆发;闫宾;王珏;程亚男;

    近年来随着三维地质建模技术的快速发展,不同行业建立了各自的三维地质建模和数字化标准。本文首先对国内外在三维地质建模和数字化标准领域的研究发展现状进行了分析,并指出目前缺乏不同行业之间具有通用性的数字化交互标准。随后,分析了三维地质建模的主要管理对象及其分类,明确了数字化交互标准研究的主要内涵,并对国际权威的三维建模领域的数值交互标准IFC的几何对象表达和数据共享交互技术进行了阐述。最后,对三维地质建模与分析软件CnGIM的基本功能进行了介绍,并重点分析了其数字化交互的技术优势。本文可为了解当前三维地质建模及数字化交互技术的发展现状提供参考。

    2022年05期 v.8;No.45 14-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2052K]
  • 弃渣场复杂工况下稳定性分析研究

    闫宾;王昱;方舒;李明阳;

    针对目前弃渣场在水电站设计、建设、运营过程中得不到足够重视的情况,弃渣场失稳会对人民的生命财产安全带来很大威胁。拟选择具有代表性的典型弃渣场,以弃渣场基本稳定复核为基础,对可能存在的潜在风险进行分析,分别探讨了修坡和碾压、极端暴雨工况(排水失效)、渣体下垫面软化、边坡加固对渣体稳定性的影响,得出结论:当堆高不超30m时,堆高降低对渣体稳定性影响较小;应重视弃渣场渣底植被和表层软土的清理工作,地下水位监测及排水盲沟的布置;混凝土格构—插筋框格体系能有效提高弃渣边坡的抗滑稳定性。

    2022年05期 v.8;No.45 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 2989K]
  • 弃渣场物理力学参数选择与多维度稳定性分析研究

    王昱;闵丽;温家华;凌超;方舒;

    通过选取典型弃渣场,依据地质勘探成果和边坡变形失稳机理总结,针对不同的计算方法,提出影响弃渣稳定性的物理力学参数选择依据。同时,开展影响弃渣体稳定的要因分析,确定不同边界条件下弃渣体的稳定状况,并对弃渣体三维、二维稳定计算结果进行对比分析。提出一种适用于电站大型弃渣场的复杂工况多维度稳定性评价方法;针对弃渣场堆渣形式的特殊性和不确定性,以参数敏感性分析为基础,提出渣体试验参数的反演和修正方法;提出邓肯—张E-B模型对人工堆填体多级堆渣过程模拟较E-μ模型更加合理。

    2022年05期 v.8;No.45 30-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 2836K]
  • 基于数值流形方法的地下厂房顶拱喷混凝土开裂成因机制分析

    吕风英;任韬哲;何军;

    喷混凝土是地下洞室围岩的重要初期支护结构之一。针对丰宁抽水蓄能电站地下洞室的顶拱喷混凝土开裂问题,本文在围岩地质条件和监测数据分析的基础上,采用适于岩石不连续变形问题分析的数值流形方法,对喷混凝土的开裂成因机制进行了研究。首先,基于地质条件和监测数据分析,发现地下洞室顶拱喷混凝土开裂较严重的区域,主要集中在表层围岩变形较大区域,并从荷载效应和围岩变形特性角度,定性分析了喷混凝土开裂原因。其次,在数值流形法中引入节理单元的本构关系,实现了连续体的粘结-开裂过程的模拟。最后,将所提数值方法应用于顶拱喷混凝土开裂的定量分析。计算结果表明,围岩不连续变形将导致喷混凝土承担的弯曲荷载增大,并在荷载值达到喷混凝土的承载极限时发生开裂,进而揭示了岩体结构控制型地下洞室的顶拱喷混凝土层的开裂机理。

    2022年05期 v.8;No.45 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2726K]

水电智慧化系统平台的设计与研发

  • 水电智慧化建设中基于人机双域模式的智慧化度评估

    梁庚;李文;崔青汝;

    水电智慧化建设中智慧化度评估是水电智慧化建设的必要组成。智慧化度评估体系和方法需要与时俱进的可持续性发展。本文提出一种基于“流和流域”的智慧域定义,给出了智慧域中人脑型智慧子域和机器智慧子域的概念;同时探讨了智慧化发展中基于人脑型智慧子域和机器智慧子域的相互关系和智慧化的基本发展方向;给出了智慧化建设中基于“双域”模式的智慧化度评估的基本策略。

    2022年05期 v.8;No.45 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 2708K]
  • 水光互补发电关键技术与研究展望

    郭晓雅;崔青汝;王文彬;李雄威;

    水光互补发电技术将具有调节能力的水电站和配套的光伏电站联合起来,达到充分利用可再生能源、构建出力稳定的互补发电系统。为充分研究水光互补关键技术,本文总结了国内外水光互补发电技术的研究现状和示范工程概况,分析了互补系统的出力特性、光伏电站容量优化配置、联合运行调度、运行安全和经济性,并基于此提出了水光互补电站上网电价机制、电网安全和经济性、成套设备研制等方面的未来发展趋势。通过对水光互补关键技术的技术发展、工程示范、研究水平和未来展望,为水光及包括水光在内的多能互补电站的技术研究和工程建设提供借鉴和参考。

    2022年05期 v.8;No.45 48-53+81页 [查看摘要][在线阅读][下载 2208K]
  • 水电厂智能终端网联安全方案设计与实现

    曾凡斐;宋春地;江大维;安佳行;

    为了解决水电厂智能电子装置、智能组件、智能设备等终端间及与云控平台的数据交互安全问题,本文将通过采用不同的编解码技术和数字证书处理模型,实现应用证书的轻量化,保证签名数据传输的实时性,同时有效降低通信带宽压力以及网络传输和证书处理带来的延时,从而构建水电厂智能电子装置、智能组件、智能设备等终端间及云控平台端可靠地交互信任体系。

    2022年05期 v.8;No.45 54-61+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2252K]
  • 基于工业互联网的水电统一智慧平台总体设计

    牛海明;张朝阳;李桦;

    本文提出了一种基于工业互联网的面向对象的水电统一智慧平台方案,介绍了平台的总体结构以及基础平台、服务平台和应用平台等三个服务层次的功能,以及智慧应用平台的构成。该平台具有实时性强、通用性好、鲁棒性强等特点,可方便地用于构建水电厂及梯级水电厂的监控系统、水库调度系统等专业智慧应用系统,满足水电行业智慧化建设对统一智慧平台的需要。

    2022年05期 v.8;No.45 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2150K]
  • 基于开放数据中心的水电智能一体化架构研究

    张朝阳;牛海明;李桦;李天宇;

    本文以智能水电厂为切入点,探讨了国内外智能水电一体化相关研究,在此基础上,我们提出了一个全新的基于开放数据中心的水电智能一体化架构,该架构以开放数据中心作为支撑,实现智能水电一体化系统数据的集中监视、全景展示、智能控制以及辅助决策等功能;并讨论了新架构所用到的关键技术,以支持水电智能一体化平台实时、安全、稳定、高效运转,并在研究基础上提出新的挑战与展望。

    2022年05期 v.8;No.45 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2114K]

2022中国水电青年科技论坛优秀论文

  • 强震区特高心墙堆石坝抗震性能动力模型试验研究

    韩朝军;顾行文;湛正刚;慕洪友;程瑞林;张合作;

    基于土工离心机振动台模型试验,以藏区RM水电站315m特高心墙堆石坝为例,首次模拟研究了大坝在连续遭遇3次强震条件下的动力反应特性、坝顶永久沉陷及地震破坏模式。试验结果表明,随着地震次数的增加,大坝加速度反应并没有明显变化,但坝顶累积震陷量依次增加,震陷增量迅速减小;地震后大坝整体向内收缩,上下游坝坡无鼓胀,也没出现震松震散现象。试验规律再次印证了高土石坝具有震后趋于更加密实的优良抗震性能;试验也进一步揭示,采用现代筑坝技术设计建造的高土石坝,可抵御峰值加速度小于0.6g的中等乃至强震作用,坝顶地震沉降量不会超过坝高的1%。

    2022年05期 v.8;No.45 74-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 4024K]
  • 抽水蓄能机组相位共振风险系数研究

    李金伟;胡清娟;于纪幸;

    本文以48台国内投产或在建的抽水蓄能机组(单机额定出力不低于100MW)为研究对象,以机组蜗壳中的压力波传播引起相位共振的风险为切入点,分析了不同转速与导叶—叶片数匹配关系下的相位共振风险系数,比较了不同转速与导叶—叶片数匹配关系的优缺点,提出了两种等效直径下压力波沿蜗壳传播的圆周马赫数随额定水头的拟合公式,为抽水蓄能机组优化水力设计提供借鉴和参考。

    2022年05期 v.8;No.45 82-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 2682K]
  • 无人机LiDAR在重大山洪灾害调查中的应用

    胡小青;李善飞;张嘉琦;

    无人机机载激光雷达技术具有灵活高效的特点,可为灾害频发易发区域提供实时有效的前期资料。本文提出了一套完整的重大山洪灾害事件快速调查方法。首先给出了重大山洪灾害事件调查的完整流程,然后对流程中涉及的关键技术进行了简要介绍,最后以北京市门头沟区6.18洪水为例进行了应用示范,实现了该区域调查要素的自动提取,并对灾害进行了分析,最终得出无人机LiDAR技术可综合分析重大山洪灾害事件的成因、灾害形成过程,为山洪灾害防治提供理论和数据支撑,对减灾救灾及灾后生产生活的恢复具有重要意义。

    2022年05期 v.8;No.45 89-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 3803K]
  • 西南异步互联下某大型水电站抑制低频振荡的调速系统参数优化与功能研究

    胡保修;吕兴强;刘昆;韩向阳;黄世乾;李帅;

    本文通过建立区域互联电网模型,结合发电机转子运动方程仿真分析异步互联模式下水轮机调速器调节特性对电网频率的影响。在此基础上,结合西南电网由同步运行转为异步运行时电网结构的变化,仿真分析西南电网异步互联后暂态响应特性以及超低频振荡产生原因。从而提出通过对锦屏电站等大型水电机组调速器控制系统功能及参数优化,即增加小网控制模式,以抑制西南电网超低频振荡。

    2022年05期 v.8;No.45 97-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2543K]

运行与维护

  • 联合运行式抽水蓄能电站的建设运行现状及发展思考

    卢兆辉;张盛勇;张正平;

    实现“双碳”背景下清洁能源产业蓬勃发展,抽水蓄能电站作为当前最具规模、技术成熟、高效经济、运行可靠的储能设施对促进新能源消纳、构建新型电力系统、保障电网安全稳定运行具有不可替代的重要作用。目前纯抽水蓄能电站正大规模开发建设,但优良站址将逐渐减少,《抽水蓄能中长期发展规划(2021~2035年)》中大力倡导结合常规梯级水电站建设联合运行式抽水蓄能泵/电站。本文针对新时期国家对抽水蓄能电站发展的新需求,系统分析了联合运行式抽水蓄能电站的特点及优势、发展现状及存在问题,对联合运行式抽水蓄能泵/电站的建设和发展提出了相关的参考建议与对策,以期对联合运行式抽水蓄能电站的发展提供一定的借鉴。

    2022年05期 v.8;No.45 103-108+115页 [查看摘要][在线阅读][下载 2412K]
  • 集控模式下的水电厂区域化设备远程集中运维研究

    张雷防;龚相杰;

    集控模式已在我国水电行业中广泛应用。从水电厂设备远程运维的需求出发,对集控模式下的水电厂区域化设备远程集中运维的必要性、必要条件和主要功能进行了研究和讨论,以期为国内水电设备远程运维工作的开展提供参考。

    2022年05期 v.8;No.45 109-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1681K]

金属结构

电气设备

  • 抽水蓄能电站静止变频启动电能质量分析与抑制措施研究

    袁波;吕鹏飞;茅雨培;张顺仁;李晟宇;

    抽水蓄能电站静止变频启动装置(SFC)启动发电电动机水泵工况运行常带来电能质量问题,其中以谐波和电压暂降为主,将导致厂用电设备损坏或自动装置的误动作。本文在SFC启动过程中,根据现场实测电能质量的数据,基于RTDS建立完整电站及SFC启动模型,仿真并还原了启动过程中的电能质量问题,同时,据此提出了三种改善电能质量的措施,并对改善效果进行了分析,为解决电站在电机启动时的类似问题提供方案建议。

    2022年05期 v.8;No.45 116-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 2900K]