吴华峰[1]2004年在《李家峡双排机水电站优化运行研究》文中研究表明黄河上游水电资源丰富,是我国有名的水电“富矿”之一。李家峡水电站是目前世界上最大的双排机水电站,装机1600(4×400)MW,是西北电网中的骨干调频、调峰电厂。在国家深化电力体制改革的形势下,探讨李家峡水电站的优化运行方式,是为今后黄河上游水电的梯级开发研究所做的基础工作,不仅与西北电网安全运行息息相关,而且与提高西北电网经济运行水平关系重大,将对黄河上游水电资源的合理开发起到积极的促进作用。在电站的运行优化研究同时考虑电站的运行效率的优化、运行状态的优化和电网安全问题是必要的,针对李家峡双排机的水电站的优化运行问题开展以下几方面的研究:(1)总结近几年来李家峡电站的运行经验,分析电网对李家峡电站运行的要求,提出了运行存在的问题和优化运行的研究方向。(2)开展李家峡机组和厂房结构的现场振动测试,研究机组振动特性和不利工况区,提出了李家峡双排机电站机组运行的禁止运行区、限制运行区和稳定运行区。(3)研究李家峡双排机水电站运行效率和运行状态同时优化运行方式。利用遗传算法和蚂蚁算法建立了李家峡水电站在带固定负荷和调频工况下的厂内负荷优化分配模型,并与实际运行工况进行对比分析。该模型能较好地反映电站的实际情况,而且简单易懂,计算结果可作为电网调度人员及运行操作人员的决策依据,具有较高的实用价值。
马超, 练继建, 王海军, 杨弘[2]2009年在《双排机水电站运行综合优化研究》文中研究指明以李家峡双排机水电站为实例,开展双排机水电站综合优化运行研究,通过真机测试分析,得出了李家峡双排机水电站机组稳定性特征和机组效率变化规律,提出了双排机水电站优化运行模式。构建了双排机水电站运行综合优化模型,提出了机组效率、运行稳定性以及电站发电效益多目标同步优化策略。最后,采用实际运行数据对所提模型和方法进行了验证。得出的优化方案满足各项约束条件,并同步实现了多项预期目标,耗水率指标优化幅度达3.12%。结果对类似工程具有借鉴价值。
李辉[3]2005年在《改进微粒群算法在水电站优化调度中的应用》文中研究表明水电站优化调度主要是研究水电站的科学管理和调度决策的优化技术。目前,国内外学者对水电站优化调度问题已进行了许多深入的研究并取得了一些重要的研究成果,但是水电站优化调度理论仍存在不足之处,需要进一步的提高和深入。在梯级水电站短期优化调度研究中,梯级电站调峰模式和各电站之间的水力联系和电力联系如何有效地体现在模型中仍需要进一步的研究;对于水电站厂内经济运行,如何有效地考虑机组的振动特性仍有待探讨。同时对于水电站优化模型的求解,传统的优化方法在计算速度、收敛性能方面存在较大的不足。微粒群算法是近年来新兴的一种简单实用的基于群体智能的全局优化算法,简单、容易实现且功能强大,因而短短几年的时间便获得了很大发展,并且被广泛应用于许多领域。本文首先针对标准微粒群算法的一些不足,在其中引入突变机制来模拟周围环境对微粒群系统的作用,形成突变微粒群算法从而大大提高了该算法的优化性能。其次,本文对梯级水电站群在调度期内龙头水库总下泄水量一定条件下的运行方式进行了研究,考虑梯级水电站调峰模式要求、水量平衡、水库水位约束、电站出力约束以及梯级各电站之间的电力联系和水力联系等影响因素,以梯级水电站群的总发电量为目标函数建立了梯级水电站群短期优化调度模型;同时本文对水电站厂内经济运行进行了研究,并在综合考虑机组初始运行状态、机组振动特性、机组出力、下泄流量、水库蓄水量和电网负荷平衡等要素的基础上,兼顾电站机组的运行效率和状态,建立了水电站厂内经济运行模型。为验证上述两个模型的有效性,本文分别将其应用于云南省硕多岗河梯级水电站和黄河上游李家峡水电站的优化研究,同时鉴于传统优化算法的不足,本文将突变微粒群算法应用于上述两个模型的求解。对计算结果的分析表明本文建立的两个模型有效可行,同时也表明突变微粒群算法在水电站优化调度领域有很强的适用性,为水电站优化调度模型的求解问题提供了一条新的途径。
秦亮[4]2005年在《双排机水电站厂房结构动力分析与识别》文中进行了进一步梳理随着水电事业的蓬勃发展,水轮发电机组的容量和尺寸日趋增大,由此诱发的水电站厂房结构振动问题也日益突出。目前,对于水电站振动问题在结构动力特性,振源识别、振动响应预测等方面仍存在很多不足,特别是对于双排机水电站厂房,由于体系的特殊性和复杂性,相关的动力研究更显不足,在双排机所特有的机组联合运行特性等方面的研究几乎是空白。因此,对该问题作进一步的深入探讨十分必要。本文依据李家峡双排机水电站等大型水电站的真机试验数据,结合正反两方面分析,对水电站振动问题开展研究。主要研究内容如下:(1)对机械、电磁、水力等叁方面荷载的合理作用机制及特性进行分析。重点探讨了尾水涡带对厂房结构的作用,根据尾水管点压力脉动,推求出整个锥管面压力脉动分布,进而提出涡带的合理模拟方法。(2)根据双排机水电站厂房现场测试成果,对振源进行识别;找出影响厂房结构振动的最为主要的动荷载,从量级上评估水电站厂房振动问题中的各种动荷载的作用效果。(3)基于动力学原理分析停机过程中结构振动及荷载的变化,将机组测试与结构测试成果相结合,并充分利用小波分析的优点,提出一种应用停机过程识别厂房支承结构动力特性的方法。(4)对双排机水电站中双排布置的上下游机组单独运行时的稳定性规律和厂房结构振动情况进行研究,找到上下游机组单独运行时的差异,在此基础上进一步分析双机联合运行时的运行特性和厂房结构振动响应,总结不同负荷组合情况下的上下游机组相互影响规律,为双排机电站运行提供依据。(5)分析水电站正常运行时水压脉动、机组垂向振动、厂房结构垂向振动之间的位移与频率关系,确定垂向动荷载的来源。在此基础上,基于实测资料对厂房结构进行叁维有限元反馈分析,提出了一种计算厂房结构垂向动位移的方法。对多个大型电站工程的振动响应研究表明,采用该方法的计算结果较规范提供的计算方法更加接近实测值。(6)分析了机组起动过程中的轴向力、扭矩、不平衡力等几种主要荷载的变化情况,提出一种计算开机过程中厂房结构动力响应的方法。
徐进[5]2009年在《水电站实时运行状态转换优化研究》文中研究表明随着发电竞争市场的发展,自动发电控制(AGC)已成为电力系统对发电厂的一个基本要求,但AGC只以频率、电压作为控制指标,忽视机组的具体特性及当前的状态,造成长期处于禁止运行区运行、机组频繁启停、频繁穿越气蚀振动区、相邻时段内机组出力波动剧烈等现象。另一方面,传统计划性的优化虽能充分考虑机组的实际状态,却无法满足实时性要求。如何既全面又迅速地得出最优负荷分配方案,是当前的重点及难点工作。为此本文提出水电站实时运行状态转换优化理论,旨在提供一种参考思路,包括以下几个方面:(1)实时运行状态转换理论的数学模型旨在优化时段间的机组调整方案,将传统的以各个时段的总发电流量最小为目标转变为逐时段地求当前时段的发电流量最小,这将保证各时段均可达到最优分配,消除了传统模型以总发电流量最小为目标从而导致的局部不优。机组允许运行区不连续是建模的难点,为此引入虚拟机组技术,以避免传统罚函数法造成的机组频繁穿越气蚀振动区的问题。(2)根据模型计算各种工况下的最优负荷分配,形成实时运行状态转换优化数据库,介于水位对机组效率的影响,按不同的典型水位分别求解。状态转换主要以机组启停优先顺序、尽量不启停、尽量不穿越、效率高的机组多出力等为原则,归纳状态转换准则。基于数据库与状态转换准则,提出实时运行状态转换优化的实现策略,无需神经网络等搜索算法,而直接以机组启停优先顺序和状态转换准则为原则先后优化机组组合及负荷分配,形成调整方案。(3)以李家峡水电站为例,将状态转换优化结果与实际运行进行比较,发电耗水量优化幅度达4.5%,穿越气蚀振动区的次数优化幅度达50%,机组启停优化幅度达10%,优化速度较快,且优化结果符合李家峡双排机电站的特性,为实际运行的改进提供了建议,证明实时运行状态转换理论是可行并有效的。
秦亮[6]2003年在《双排机水电站厂房支承结构动力特性研究》文中指出水电站结构振动问题已成为电站运行和设计中存在的一个关键问题，往往由于振动问题而限制机组运行，影响电站在系统中发挥效益，长期振动还会导致结构或机组部件的疲劳或破坏，影响机组的安全运行。因此，电站设计、运行时需对可能出现的振动，应进行仔细的研究，并加以控制和预防。目前对厂房结构、机组振动问题的研究还存在很多不足，特别是双排机厂房、对机组双排布置及双层尾水管产生的作用的研究目前还是空白。本文在结合现今世界第一大双排机水电工程——李家峡水电站对水电站厂房支承结构动力特性进行了分析。在研究过程中，具体做了如下工作：（1）分析了孔洞、廊道、蜗壳、垫层等结构在水电站厂房支承结构动力特性计算中的影响。（2）研究了附加质量的计算方法，分析了附加质量对水电站厂房支承结构自振特性的影响。（3）对力学模型建立有重要指导意义的模型范围选取问题作了研究，指出合理的结构模型应包括的范围。（4）分析了材料参数对支承结构动力特性的影响。（5）通过建立双排机厂房支承结构整体叁维有限元模型及相应的单排机结构叁维有限元模型，计算对比了它们在动力特性上的差异，并对差异产生的原因进行了分析。（6）针对水电站厂房支承结构的动力特殊性，分析了李家峡水电站支承结构内的振源，计算出主要振源的干扰频率，并在单双排机结构自振特性计算的基础上，进行共振校核，结果表明李家峡水电站的双排机布置方案是一种较合理的、值得推广的结构形式。（7）分别进行了单双排机结构在地震作用下的响应计算及在机组运行动荷载作用下的动力反应计算。
练继建, 李辉[7]2006年在《李家峡双排机水电站厂内经济运行研究》文中认为以天津大学建筑工程学院确定的李家峡水电站机组的不利工况区为依据,以近几年来该水电站的实际运行经验为参考,在综合考虑机组初始运行状态、机组振动特性、机组出力、下泄流量、水库蓄水量和电网负荷平衡等因素的基础上对李家峡水电站的厂内经济运行进行了研究．兼顾机组的运行效率和状态,建立了数学模型,并用改进自适应遗传算法对其进行了求解．运用上述方法,分别以3条特征日负荷曲线为依据对李家峡水电站的厂内运行进行了优化,并得到其负荷分配方案．优化结果使电站的效率和机组的运行状态都得到了显着改善,同时结果可作为李家峡水电站运行人员的操作依据．
练继建, 秦亮[8]2005年在《双排机水电站运行特性研究》文中提出目前有关双排机水电站运行规律的研究十分缺少,现根据世界第一大双排机水电工程———李家峡水电站双排机真机试验所取得的振动与脉动原型观测资料,对双排机水电站的运行稳定性特点进行分析。分析了同一排布置的上下游机组单机运行时的差别,并着重分析了在不同负荷组合下双排机联合运行的特性,得出了一些有利于指导工程运行的结论。
王俊宁[9]1998年在《李家峡水电站成功地采用了水轮机双排布置的新技术》文中进行了进一步梳理１９９８年５月２９日１０时１８分，李家峡水电站第３台４００ＭＷ大型水轮发电机组顺利通过７２小时试运行，并网发电，从而使该电站成为世界上继国外两座双排机电站后仅有的第叁座采用双排机新技术布置的水电站，填补了我国水轮机双排设计及运行的空白。李家峡水电站位...
万毅[10]2008年在《黄河梯级水库水电沙一体化调度研究》文中指出本文以黄河梯级水库水电沙一体化优化调度的理论基础、相关数学模型的建立和求解、优化决策的实现方法为研究对象，系统分析了梯级水库群的功能评价、黄河梯级水库水量调度问题、梯级水库电站发电调度问题、水库排沙调度问题、梯级水库水电沙一体化调度的主要理论和方法、梯级水库水电沙一体化调度管理系统如何实现等重要问题，得出了相应的结论。本文提出建立黄河梯级水库群功能评价体系。明确了指标权重的获取以及指标量化方法，主要就水库调度功能综合评价方法和应用进行了研究。通过对多级模糊综合评价理论的分析，建立了梯级水库调度功能综合评价的模糊综合评价模型，设计了模糊综合评价的流程。结果表明，本文提出的分析方法能较为客观地分析水库对调度运行的贡献和自身的调度运行趋势，为宏观调度决策提供了新的方法和思路。本文通过对黄河水量调度问题进行研究，分析了黄河水资源的特点、水量调度的特点、调度工作的历史发展和调度决策过程。通过介绍目前黄河水量调度主要采用的自适应模型，提出为使水调工作和电调工作不发生大的矛盾，应在自适应模型的求解环节中加入发电指标的改进决策方法。本文通过分析黄河水能利用概况，结合水能的可储备、随机性、灵活性的突出特点，介绍了黄河水能开发的历史以及目前黄河干流己建成的大型水利枢纽工程的主要水能指标。对于梯级水电站优化调度运行问题作了展开分析，介绍了主要的优化调度问题和优化准则。基于水电站最优运行的原则和黄河上重点水电站的特性，本文以黄河上的李家峡电站和万家寨电站为例，主要研究了电站短期优化调度运行问题。本文根据工程实际需求，提出并建立定水量调峰和分时电价下的梯级电站发电模型并优化求解。提出了梯级调峰适应度指标，通过分析影响梯级调峰的主要因素，建立了判断梯级调峰适应性的概化模型。本文通过总结并综合分析多沙河流水库排沙调度的方法，研究了黄河上处于不同淤积阶段的青铜峡、叁门峡、万家寨、小浪底四座大型工程，说明多泥沙河流不同淤积阶段的排沙调度运行方式，引入适用的模型和方法对这些水库进行排沙优化调度研究，对多沙河流的大型水利枢纽综合优化运行调度总结出一套较为全面的研究理论和解决方案。本文首次提出了“水电沙一体化”调度的概念，分析了日常所用“一体化”概念的主要特点，针对黄河梯级水库调度的理论和实践，从主体（即调度者）和客体（即调度对象）的不同角度分析了“一体化”概念在梯级水库调度中的内涵和外延。重点对黄河梯级水库调度涉及的流域机构、电网、发电企业、用水部门等作了主体关系分析，对“水”“电”“沙”叁项主要指标的相互关系进行了综合分析。同时提出实现一体化调度需要应用的多学科理论体系，研究了黄河梯级电站实行一体化调度的可行性和关键技术。最后，本文提出建立黄河梯级水库一体化调度管理系统。从黄河上游梯级水电群、西北电网和流域机构的日常调度业务出发，研究了一体化调度系统的概念和意义，根据西北电网在黄河上游水调工作中的地位，分析了建设一体化调度系统的现实需求。本章对黄河上游水电沙一体化系统进行了功能和结构设计，包括优化模型设计等重要内容，提出了系统建设方案和系统总体设计方案，最后并对系统的建设和实施方案中的关键技术路线作了阐述。
参考文献：
[1]. 李家峡双排机水电站优化运行研究[D]. 吴华峰. 天津大学. 2004
[2]. 双排机水电站运行综合优化研究[J]. 马超, 练继建, 王海军, 杨弘. 水力发电学报. 2009
[3]. 改进微粒群算法在水电站优化调度中的应用[D]. 李辉. 天津大学. 2005
[4]. 双排机水电站厂房结构动力分析与识别[D]. 秦亮. 天津大学. 2005
[5]. 水电站实时运行状态转换优化研究[D]. 徐进. 天津大学. 2009
[6]. 双排机水电站厂房支承结构动力特性研究[D]. 秦亮. 天津大学. 2003
[7]. 李家峡双排机水电站厂内经济运行研究[J]. 练继建, 李辉. 天津大学学报. 2006
[8]. 双排机水电站运行特性研究[J]. 练继建, 秦亮. 水利水电技术. 2005
[9]. 李家峡水电站成功地采用了水轮机双排布置的新技术[J]. 王俊宁. 青海电力. 1998
[10]. 黄河梯级水库水电沙一体化调度研究[D]. 万毅. 天津大学. 2008
标签：水利水电工程论文; 电力工业论文; 水电站论文; 计算负荷论文; 新能源论文; 负荷预测论文; 水利论文; 厂房论文;