专家论坛

  • 抽水蓄能电站TBM全场景应用研究

    郭炬;王胜军;张学清;李延阳;茹松楠;

    抽水蓄能电站是实现“双碳”目标,构建新型电力系统的重要组成部分,国网新源集团作为抽水蓄能行业的“主力军、排头兵”,高度重视工程建设技术创新,持续探索全断面隧道掘进机(TBM)施工技术在工程建设中研究与应用,为助力抽水蓄能建设行业转型升级奠定了坚实基础。本文结合抽水蓄能电站工程布置特点,聚焦电站关键线路应用TBM施工技术,提出了TBM施工技术全场景应用研究新思路新方法,以期为抽水蓄能行业高效推进TBM应用提供参考和借鉴。

    2024年06期 v.10;No.58 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 2358K]
  • 特高面板堆石坝混凝土面板防裂及耐久性措施研究

    刘彪;张宗亮;姚虞;张大任;

    本文围绕特高面板堆石坝中混凝土面板的防裂与耐久性问题展开研究,通过总结以往工程经验,分析混凝土面板的开裂原因,并提出相应的防护措施,旨在提升面板的抗裂性能及耐久性。研究发现,通过均衡坝体填筑、预沉降控制、柔性面板设计及表面涂层防护等技术手段,可以有效减少面板裂缝的发生,并提高其防渗、抗冲磨及耐久性。本文对近年来面板堆石坝混凝土面板的防裂技术进行了深入探讨,为未来250m、300m级面板堆石坝的建设提供了技术支持。

    2024年06期 v.10;No.58 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1701K]

特别策划——新型电力系统之多能互补

  • 基于场景概率的不确定性主从博弈调度

    周永斐;梅亚东;王现勋;谢凡仪;

    为解决确定性博弈中未充分考虑风、光、负荷随机性的问题,本文开展了基于场景概率的不确定性主从博弈调度研究。电网为领导者、风-光-蓄联盟为跟随者,目标是电网总成本最小、联盟收益最大。以SBR-QC算法缩减后的概率场景为基础,通过将其加权后的平均场景输入模型,将不确定性问题转化为确定性的方式进行求解,分别从博弈类型、季节、博弈状态等三个维度进行分析,结果表明:两种博弈调度均发挥了抽水蓄能灵活运行的潜力,实现了促进清洁能源消纳和降低电网负荷波动的预期目标,改善了电网的运行稳定性。综合考虑各种指标,相比确定性博弈,不确定性博弈调度更加优越,可用于实际调度决策参考。

    2024年06期 v.10;No.58 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 2275K]
  • 考虑容量和库容备用的抽水蓄能电站多目标优化调度

    万正喜;黄康康;傅勋利;王康乐;梅亚东;

    抽水蓄能电站具有调峰填谷、调频调相以及在紧急情况下提供备用电源等多重作用,可保障电网安全稳定运行。然而,目前关于抽水蓄能电站备用功能与调峰填谷效益的关系研究得不够。本文考虑抽水蓄能电站机组备用和库容备用要求,构建了以电网负荷波动程度改善最大和电站运行效益最大为目标的抽水蓄能电站多目标日前调度模型,并应用该模型分析比较改变备用容量和备用库容大小对抽水蓄能电站运行收益影响。实例结果表明:对于典型场景折衷方案,当1台、2台机组备用时,相应的电量效益减少百分比的平均值分别为17.6%和55.7%,波动改善率减少百分比平均值分别为27.6%和51.5%;上库备用水位提高1m、2m时,电量效益减少百分比平均值为3.3%和25.1%,波动改善率减少百分比平均值分别为13.4%和26.3%。研究结果可供抽水蓄能电站制订备用及日前调度计划参考。

    2024年06期 v.10;No.58 16-21+28页 [查看摘要][在线阅读][下载 2424K]
  • 基于扩大区间和改进矩阵的风电日内出力极端场景模拟

    罗倩;侯佳辰;刘亚茹;喻冉;梅亚东;王现勋;

    为模拟大波动、强随机的风电日内出力极端场景,提出一种基于扩大抽样区间和改进抽样矩阵的风电日内出力极端场景模拟方法。通过指定分位点扩大拉丁超立方抽样区间,通过量化风电波动程度和控制抽样矩阵最大波动幅度的方式改进抽样概率矩阵,从而进行逆运算抽样得到体现风电时序特征的场景集合;进而使用由单时段极端值、日均极端值和连续多时段极端值组成的指标组合筛选出风电日内出力的极端场景。以我国西北地区某风电场为对象进行了算例分析,结果表明:所提方法模拟的风电场景在仿真程度以及丰富度方面,优于蒙特卡罗模拟结果,且在风电出力极端场景模拟方面具有较好的模拟效果,为极端场景模拟提供了技术参考。

    2024年06期 v.10;No.58 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 3093K]
  • 基于短中期嵌套策略的水风光协同运行模型研究

    王现勋;贾克;高文卓;何奇锴;姚华明;

    水风光等多种清洁能源协同运行已成为实现能源可持续开发利用的关键途径之一。现有水风光协同研究多聚焦于中期与长期时间尺度的嵌套,忽略了中期时间尺度下考虑天气连续静稳特性的水风光协同优化亦可指导水风光短期运行,未深入发挥短中期嵌套下的水风光协同潜力。鉴于此,本文提出短中期嵌套策略,构建数学模型,中期调度模型以水风光总出力与总负荷偏差最小为目标,短期调度模型以水电发电量最大为目标,并将中期首日末水位作为短期调度边界,进而考虑不同量级的预报误差,探讨中期发电计划对短期发电运行的指导效果。以黄河上游梯级水电与风光电协同运行为例的结果表明:使用本文所建短中期嵌套模型,中期调度中水电与风光电的日间协同计划可由短期调度实现,体现了中期指导短期的效果(偏差百分比为2.30%~5.06%),挖掘了水电在日间补偿调节风光电的潜力,同时,该指导效果将随着预报误差的增加而变弱(偏差百分比由3.85%变至8.53%)。

    2024年06期 v.10;No.58 29-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 3016K]
  • 黄河上游水风光能源资源互补性分析

    三梅英;黄祎;刘靖;余忠全;张童;程龙;明波;

    水风光多能互补是促进新能源消纳、促进能源系统绿色转型的创新模式。分析水风光能源资源的互补性对于水风光互补系统的科学规划具有重要意义。论文以黄河上游千万千瓦级水风光互补清洁能源基地为研究对象,分析水风光能源资源多时间尺度的互补性。结果表明:黄河上游风光出力在日内和年内的互补性均较弱;而水风、水光在年内的互补性较强,且水风互补性强于水光;水、风、光三种能源之间具有互补性,论证了实施水风光一体化的必要性。

    2024年06期 v.10;No.58 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 2466K]
  • 小水电改造混合式抽水蓄能机组对水光互补系统的发电影响研究

    陈仕军;于倩楠;赵夏;罗晶;

    针对新型电力系统建设过程中,面临的小水电调节能力不足的问题,本文提出了梯级小水电与光伏互补运行的优化调度方法,实现了小水电改造混合式抽水蓄能机组对水光互补系统的影响评估,可指导水风光蓄多能互补运行。首先,以计算周期内系统发电量最大和系统总出力波动最小为目标函数,面向小水电的梯级水光蓄互补电站联合调度模型;其次,提出水光蓄互补电站联合调度模型求解的基本思路,并采用改进逐步优化算法进行模型求解计算;最后,依托四川省大渡河上游支流小金川流域开展实例研究,并通过梯级水光蓄互补调度结果与梯级水光互补调度结果的对比,分析抽水蓄能机组对水光互补系统的发电影响。研究结果表明:通过梯级水风光蓄互补调度和梯级水光互补调度计算,可实现抽水蓄能机组对水光互补系统发电影响的评估。本次研究成果对水风光蓄清洁能源基地规划建设和调度运行具有一定的思路借鉴和参考价值。

    2024年06期 v.10;No.58 45-53+86页 [查看摘要][在线阅读][下载 3151K]

抽水蓄能电站先进施工组织设计

  • 无人驾驶运输在抽水蓄能电站的探索与应用

    衣传宝;李希稷;尚毓奇;

    潍坊抽水蓄能电站上水库作为抽水蓄能行业内开挖填筑量第二大的项目,施工作业面狭窄、高差大、路况艰险,同时周边存在居民区与水源地,环保要求高,是实现无人驾驶运输难度最大的场景之一,在本场景的使用经验对其他抽水蓄能电站应用具有很好的借鉴意义。本文首次在抽水蓄能行业验证了无人驾驶运输技术应用于抽水蓄能电站建设的可行性,介绍了无人驾驶运输技术在潍坊抽水蓄能电站上水库施工的前期准备及应用情况,介绍了具体实施方案与应用难点,并提出了改进建议,为后续抽水蓄能土石方运输发展提供了新的方向。

    2024年06期 v.10;No.58 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1972K]
  • 基于峰谷和两部制电价的纯电动矿用卡车充电策略优化

    李希稷;衣传宝;侯琳;许双全;朱家钰;

    探讨了基于当下电价政策,在自购硬件设备或租赁充电服务两种模式下,如何在相同用电量下,达到电费最优的方案,说明了两种模式的优缺点和适用范围,揭示了当下电价受季节与时段的影响规律,并参考潍坊抽水蓄能电站纯电动矿用卡车用电情况给出计算实例,在采用优化的方案后,最多可节约44.9%的充电电费,为后续纯电动矿用卡车推广应用提供更加节省的充电方案,可同样供建设期施工用电优化参考。

    2024年06期 v.10;No.58 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2229K]

年中国水力发电工程学会高质量论文

  • 大型水轮发电机组导轴承摆度偏大分析处理

    杨冬;杨勇;蔡朝东;

    某电厂部分机组在运行中导轴承摆度偏大,历年检修采用常规等工艺均未有效解决摆度偏大的问题,不满足公司精品机组标准,导轴承摆度持续增大一定程度上影响机组安全稳定运行,针对此情况在非检修期针对工业互联网所提供的摆度数据进行分析,检修期结合在线监测数据及机组检修前盘车数据进行对比分析,确认轴领圆度偏差大及轴线姿态方位偏差是导致轴承摆度偏大的主要原因。检修期通过对上端轴轴领圆度进行加工修复,机组轴线摆度方位优化以及调整推力瓦受力改变轴线姿态的方法对导轴承摆度偏大的问题进行处理,修后摆度明显下降,达到公司精品机组指标。根据本次处理结果可以判断出机组在运行时摆度除了受常规不平衡力及轴线质量影响外,测量部位圆度、轴线摆度方位、机组旋转轴运行姿态对摆度均有不同程度的影响,机组检修时优化、改善此类问题,对降低机组摆度、提高运行安全稳定性有较好的效果。

    2024年06期 v.10;No.58 65-68+115页 [查看摘要][在线阅读][下载 2052K]
  • 一种高效率宽输出电压范围的新型LLC电路

    刘天元;王建宇;左文龙;陈文鸿;侯睿;温博;

    得益于高功率密度和高工作效率,LLC电路广泛应用于各智能设备充电器和新能源汽车充电桩等高、低功率设备中,但是传统LLC电路存在调压能力受电路参数影响以及无法始终工作于谐振频率等缺点,针对这些问题,通过改进LLC电路二次侧电路拓扑结构,使得LLC电路一次侧开关管能够始终工作于谐振频率,即实现高效率工作,同时改进的二次侧电路拓扑也提高了LLC电路的调压能力,通过实验验证了所提出新型LLC电路的有效性。

    2024年06期 v.10;No.58 69-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2734K]
  • 抽水蓄能电站地下厂房主厂房火灾烟气及人员应急疏散模拟研究——以安徽某抽水蓄能电站为例

    许志杰;戴陈梦子;刘政;任岳峰;丁蜀枫;

    以安徽某抽水蓄能电站为研究对象,对抽水蓄能电站地下厂房主厂房火灾烟气和人员疏散开展了模拟研究。模拟分别采用了FDS和Pathfinder软件,在建模过程中,根据电站设计资料,设置了火灾火源、机械排烟设施、疏散人数和疏散出口等。根据模拟结果可知:主厂房发生火灾后,火灾烟气会上升蔓延至厂房拱顶,然后逐渐沉降。烟气沉降将首先对桥式起重机轨顶作业人员安全造成威胁,随着烟气的继续沉降,烟气将对发电机层作业人员安全造成威胁。分析模拟结果得到了主厂房桥式起重机作业人员和发电机层作业人员的可用安全疏散时间和需要安全疏散时间,通过对比可用安全疏散时间和需要安全疏散时间,判断在正常疏散情况下,主厂房桥式起重机轨顶作业人员和发电机层作业人员均能安全地完成疏散。

    2024年06期 v.10;No.58 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2448K]

主机及辅助设备

  • 基于模式识别和噪声分离的局部放电监测应用

    宋华;

    发电机局部放电在线监测技术是掌握运行时定子绝缘状况的重要手段。在线监测的难点在于如何有效地获取真正的定子绝缘产生的局部放电,最大限度地降低和抑制定子外部设备在机组运行时产生的干扰和噪声,特介绍鲁地拉公司在升级发电机局部放电在线监测技术过程中的应用经验。实施中,依据国家能源局2023年25项反措技术指导意见,遵循模式分析和噪声分离两大设计要求,详细调研和了解了市场上众多产品和技术,最终选择了GuardII Prime系统,优化和改进了安装方案。通过对改造后实际应用数据进行分析,表明GuardII Prime系统符合模式分析和噪声分离技术要求,可真实反映定子绝缘放电状况,可为生产运行和检修提供技术支撑和指导,也可为其他水电厂改造提供借鉴经验。

    2024年06期 v.10;No.58 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2304K]
  • 抽水蓄能机组中间继电器可靠度评估方法研究

    郝国文;张冰冰;赵君;

    抽水蓄能机组的各个系统控制单元中使用了大量的电磁式中间继电器。继电器的可靠运行在很大程度上影响了系统的稳定性。近两年,由于中间继电器故障导致的抽水蓄能电站故障频发。介绍了一种继电器自动校验装置的设计方案,并总结了一套继电器可靠度评价方法。

    2024年06期 v.10;No.58 87-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2243K]

工程施工

  • 抽水蓄能电站建设期生产废水特性的调查与分析

    吴强;王亮春;刘超;刘雪洁;石培培;吴博;刘萌萌;邱勇;

    抽水蓄能电站建设是我国碳中和战略的重要举措。抽水蓄能电站建设过程产生的大量生产废水需要针对性妥善处理,但目前废水特性基础数据不足,影响了处理设施的设计运行效果。本文研究了国内5个省市抽水蓄能电站建设期生产废水特征,化验分析了常规污染物和粒径分布,总结了污染物排放特征及规律。基于各电站生产废水处理设施的运行效果,分析了生产废水处理的要点,提出了处理工艺的设计和运行建议。

    2024年06期 v.10;No.58 91-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 2740K]
  • 山阳抽水蓄能电站下水库坝址渗漏评价

    李桦柳;颜英军;凌成鹏;李晓;

    水库渗漏问题既影响水资源的利用,又威胁水库的安全运行,是水库工程中的典型问题之一。为探究陕西山阳抽水蓄能电站下水库渗漏问题,以区域地质与水文地质条件为基础,结合地质钻探、压水试验等结果,分析了下水库的渗漏模式,得出下水库存在坝基渗漏和右坝肩绕坝渗漏问题,并通过解析法和数值法估算渗漏量,采用解析法估算出渗漏量为1054m~3/d,数值法得到的渗漏量为1783m~3/d,得到渗漏量占总库容的0.020%~0.034%,小于总库容的0.05%,符合建库规范要求。

    2024年06期 v.10;No.58 101-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 2494K]

技术经济

  • 基于电力现货市场抽水蓄能报量风险模型研究

    翟海燕;张予燮;汪悦萍;范奕君;沈珺瑶;谭忠富;

    在我国深化电力市场改革背景下,抽水蓄能等多元主体参与现货市场是大势所趋,但电价的不确定性导致抽水蓄能电量收益面临极大风险,如何制定出力申报策略以保障稳定盈利水平是当前研究难点。因此,首先,围绕调度模式、风险来源等角度,分析抽水蓄能参与现货市场面临的主要风险;其次,采用信息间隙决策理论(information gap decision theory,IGDT)描述电价不确定性,并构建“保守型”与“投机型”报量决策模型;最后,选取实例数据对模型的准确性与合理性进行验证,并对收益偏差系数进行敏感性分析。结果表明,IGDT模型能够根据决策者的风险偏好进行差异化决策,在保障期望收益的情况下,降低电价不确定性的影响,研究有利于为抽水蓄能的日前报量方案选择提供决策参考与依据。

    2024年06期 v.10;No.58 108-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 2998K]
  • 基于案例统计的抽水蓄能电站工程变更溯源分析及控制对策

    于良;张菊梅;黄德法;陈胜;

    抽水蓄能电站工程因规模大、难度高、技术复杂,在建设过程中不可避免会产生大量变更,从而影响投资控制目标的实现。本文通过对已建及在建抽水蓄能电站工程变更案例进行统计并按变更来源进行分类,给出不同来源变更对投资影响的重要性,并提出三大主要来源变更相应的控制对策,为近期抽水蓄能电站大规模建设的投资管控提供参考。

    2024年06期 v.10;No.58 116-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1830K]