- 段志昌;王建有;王特;葛巍;
针对目前水面蒸发模型中对于各因素之间关联性考虑不足的问题,从太阳辐射、平均风速和气温日较差三个角度,选取云层厚度、温度和降雨等十个因素构建了快速评估水面蒸发程度的指标体系,并基于贝叶斯网络建立了水面蒸发评估模型,将该方法应用于白马湖和鄱阳湖的水面蒸发评估,结果表明两湖区水面蒸发损失程度均为中等,验证了该评估模型的有效性。
2021年03期 v.39;No.247 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1391K] [下载次数：447 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：4 ] - 赵兰兰;李磊;赵兵;吴志勇;
鉴于土壤含水率距平百分率能有效解决不同气候区农业旱灾识别标准不一致的问题,选取土壤含水率距平百分率指数,利用VIC模型模拟了东北地区1951～2010年逐日30km分辨率网格逐日平均土壤含水率资料,计算逐日土壤含水率距平百分率,结合东北地区历史实际干旱发生情况,采用频率分析方法制定农业干旱定量评价标准,对典型历史干旱事件进行对比验证。结果表明,基于土壤含水率距平百分率指数的干旱等级划分标准识别的历史干旱与文献记载基本一致,划分标准具有较好的适用性。
2021年03期 v.39;No.247 5-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1042K] [下载次数：478 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：2 ] - 李林;
受全球变暖和降水的空间异质性影响,局地极端降水事件呈现出广发和频发的态势,提取不同强度降雨变化的时空特征对科学开展防洪减灾布控具有重要的实际意义。为此,以中国大陆为例,采用Mann-Kendall检验方法对各流域不同强度降雨过程进行趋势性检验,利用95%置信水平对其进行显著性判断,并利用变标度极差分析方法(R/S)揭示未来各流域不同强度降雨的持续性演变特征。结果表明,各流域对应的不同等级强度降雨对年降水量贡献的表现形式不同,干旱和半干旱区流域小雨、中雨和大雨的年累积降水量对年总降水量的贡献高达90%左右,而半湿润和湿润区流域的贡献约为70%左右;未来黄河流域、辽河流域和海河流域的极端大暴雨事件将有所减少,而长江流域和珠江流域的极端大暴雨事件将显著增加。研究结果对于流域水管部门提出适应和减轻降水不利影响的应对方案具有重要的指导意义。
2021年03期 v.39;No.247 8-11+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K] [下载次数：620 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：4 ] - 孙望良;周建中;彭利鸿;徐占兴;莫莉;胡斯曼;何飞飞;
为有效提取径流序列的局部特征信息、提高神经网络径流预测模型的非线性拟合能力和预测性能,引入变分模态分解(VMD)、去趋势波动分析(DFA)方法,提出了一种基于长短时记忆(LSTM)神经网络的组合日径流预测模型(DFA_VMD_LSTM),并采用均方误差(R_(RMSE))、平均绝对误差(M_(MAE))、平均绝对百分误差(M_(MAPE))以及确定性系数(D_(DC))统计指标对模型进行评价。在三峡水库的径流预测研究中,经过与其他三种典型数据驱动模型的预测结果对比发现,DFA_VMD_LSTM组合日径流预测模型在不同评价指标上均有显著提升,说明该模型可充分挖掘径流序列组成特性,学习历史长程依赖,能有效提高径流预报精度。
2021年03期 v.39;No.247 12-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 685K] [下载次数：841 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：36 ] |[阅读次数：1 ] - 陈俪丹;高成;陈妍清;暴瑞玲;陈旭东;
为探究考虑水质及水动力条件的滨江圩区最优活水方案,以滨江圩区南京团结圩为例,利用MIKE构建一维河网水动力水质耦合模型,在合理确定水动力及水质改善目标的基础上,依据活水水源、活水水量、活水点、达标活水历时、活水调度方式的变化设计活水方案,分析各方案模拟结果比选最优活水方案。结果表明,同时调引长江水和高旺河水的最优引水规模是东侧各泵站均引水水量25m~3/s,南侧各泵站均引水水量10m~3/s,最优排水规模是北侧和西侧同时排水,排水规模分别为15、20m~3/s,最优调度方式是边引边排。研究成果可为区域河网优化调度提供参考。
2021年03期 v.39;No.247 16-19+57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1024K] [下载次数：435 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：1 ] - 周朝勉;刘明萍;王京威;
为精确预测水质中的溶解氧(DO)浓度,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)的混合模型,通过线性插值法补齐缺失值以提高数据完整性,将溶解氧数据按时间滑动窗口构造连续特征图作为输入,用CNN提取数据中的抽象特征,将特征映射到LSTM中得到预测值,并以安徽省蚌埠闸水质监测数据为样本对模型进行训练和验证。试验结果表明,CNN-LSTM混合模型的均方根误差(R_(RMSE))为0.56、平均绝对百分比误差(M_(MAPE))为6.4%,与单一的LSTM模型和BP神经网络(BPNN)模型相比分别降低了5.1%、7.2%和9.7%、12%。
2021年03期 v.39;No.247 20-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 723K] [下载次数：1528 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：45 ] |[阅读次数：2 ]
- 郭红民;杨莹;伍学文;张杨;柳滔;许宏鋆;王晓军;
为优化分析某溢流坝泄洪消能防冲布置形式,运用数值模拟的方法,建立溢流坝挑流消能及下游防冲的三维数值模型,根据工程特点,在前期物理模型试验成果的基础上,拟定多种下游消能防冲优化布置方案并进行数值模拟计算。计算结果表明,将原方案水垫塘预挖冲坑的下游斜坡改为垂直挡墙结构形式,能有效改善下游水流流态,降低预挖坑后的流速大小、均化流速分布,降低护坦处的压强,提高消力塘的消能效果,可减小对护坦及下游河床、岸坡的冲刷影响,可为类似工程设计提供参考。
2021年03期 v.39;No.247 54-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 2562K] [下载次数：288 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：2 ] - 张婷;郝瑞霞;郑秀清;
为了研究两种体型齿墩式内消能工对管道内部水力特性的影响,采用FLUENT软件中的κ-ε数学模型模拟分析了齿墩内表面为平面(体型Ⅰ)和齿墩内表面为圆曲面(体型Ⅱ)两种体型消能工的流场、压力场、紊动能及水力参数等。结果表明,相同流速下齿墩内表面由曲面变为平面会扩大压强变化段长度和减小消能工出口处低压区的压强,且在大流速时体型Ⅰ在该区出现负压;消能工出口管壁附近会出现漩涡区,齿墩内表面由平面变为曲面,旋涡区域减小;紊动能的突变区域出现在消能工出口后,齿墩内表面由平面变为曲面会减小该区域的紊动能及其范围;齿墩内表面由平面变为曲面,消能工的消能率减小,流量系数加大,与其水力半径密切相关,为齿墩式内消能工的体型优化提供了依据。
2021年03期 v.39;No.247 58-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2008K] [下载次数：152 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：2 ] - 吴月;杨亮;王泽;李占超;
由于水工消能设施内水流流态复杂,当水流流态为恒定急变流和非恒定流时,现有消能率计算公式不能适用。为此,基于水工消能设施内流体能量消散的本质,通过能量方程推导出适用于恒定流和非恒定流计算消能率的一般公式,利用重积分数值计算方法和离散函数求导法则处理所提的消能率计算公式,并给出恒定均匀流、恒定急变流、非恒定流条件下消能率的具体计算方法。最后,以平原区某水闸为例,采用所提公式计算该闸闸门开启后10～40s内消力池的消能率。理论分析及计算案例表明,所提消能率计算公式可适用于复杂流态下消能率计算,通过重积分数值计算方法和离散函数求导法则处理后的计算公式具有实用性和可行性,可较好地解决恒定急变流和非恒定流条件下消能率无法计算或计算结果偏差较大的问题。
2021年03期 v.39;No.247 62-66+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 661K] [下载次数：253 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 朱艳德;王韦;田忠;王澳华;杨昊;
因工程布置需要,某水电站渣场排水洞与出口河道以60°夹角斜向上游相交,可能导致河道岸边涌浪过大、流速过快等问题,对此提出了扩散式舌形坎这种新型挑坎形式。在1∶25的水工物理模型上对燕尾坎、舌形坎及扩散式舌形坎进行试验研究,对比分析了3种挑坎体型的水舌入水形态、岸边流速、河道涌浪高度等参数,试验结果表明扩散式舌形挑坎具有横向扩散宽度大、挑距适中、挑射水流对下游河道影响小等优点,可有效解决洞轴线与出口河道大角度斜交情况下的水舌落点控制及消能问题,具有较好的应用前景。
2021年03期 v.39;No.247 67-69+144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1770K] [下载次数：178 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 胡成;杨校礼;杨林;吴龙华;徐玥;邓西平;
取水口前易发生泥沙淤积,泥沙进入输供水系统后可能会造成机组及管路损坏,常需设置拦排沙措施以避免泥沙进入。针对取水口的拦排沙问题,进行了新型双弧形导沙坎在较低水位运行条件下导沙坎体型参数、水动力条件对取水口前淤积泥沙冲刷效果的影响试验。结果表明,高度适宜的双弧形导沙坎有利于冲沙廊道内螺旋流的形成与发展,能有效减少泥沙淤积;冲沙效果与导沙坎相对高度、来流弗劳德数、螺旋流强度呈正相关关系。
2021年03期 v.39;No.247 70-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1092K] [下载次数：178 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 邱勇;杨泽文;周鑫宇;吴锦钢;谢红英;
为验证BP神经网络模型在预测直角折线堰过流能力方面的适用性,利用量化共轭梯度算法,选取114组水工试验数据为训练样本、21组水工试验数据为预测样本,将直角折线堰前堰长度(a)、侧堰长度(b)及堰顶水头(H)作为输入层神经元,流量Q作为输出层神经元,建立3-10-1的拓扑结构直角折线堰过流能力预测模型。结果表明,基于BP神经网络的模型预测值与试验值的最大误差仅为1.76%,相关系数达0.999 7。基于验证后的预测模型,给出了直角折线堰的流量系数表,可为工程设计提供参考。
2021年03期 v.39;No.247 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K] [下载次数：413 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：1 ] - 崔伟杰;李高会;姚右文;杨飞;周天驰;
水电站的水力共振是一种非恒定流现象,剧烈的水力共振对电站的安全运行影响极大。水力共振分析主要包括水道系统的特征频率分析、水道系统扰动源分析及发生共振可能性分析等。从水电站水道系统水力激振的研究理论、方法入手,详细分析了某水电站的复杂水道系统的特征频率、扰动源,判断其发生水力共振的可能性,研究成果对于保证安全运行有积极意义。
2021年03期 v.39;No.247 78-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1250K] [下载次数：172 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ] - 高园;娄宗科;何武全;莫腾飞;
调节池与泵站进水池相似,具有调节流态的功能等,但传统泵站进水池的出水管多为竖向布置且靠外力吸水,而调节池出水管横向布置且依靠水流自身重力出流。为此,基于FLUENT平台,采用雷诺时均N-S方程、VOF模型及RNGκ-ε湍流模型,通过单因素控制法研究了调节池的几何参数变化(调节池长宽比、调节池宽度、出水口边壁形状)对调节池出水管断面水力性能的影响。结果表明,当调节池长宽比为7、池宽为6m、出口壁面为带有圆角的矩形时水力性能最优。
2021年03期 v.39;No.247 82-85+123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1943K] [下载次数：139 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 梁巧茵;张明凯;李帅杰;
为有效提升排涝泵站设计精度和操作适用性,以深圳市机场排涝泵站为例,基于MIKE FLOOD构建耦合了雨水管网、河道、泵站等工程设施的综合系统模型,对排涝泵站上游河道沿程水位的变化及排水需求进行模拟分析,并基于计算结果确定了泵站的设计规模及调度方式。结果表明,利用数学模型对排水系统进行适当概化和仿真模拟,基于设计降雨情景可对排涝泵站规模和运行规则进行精确地设计计算,可为城市排涝泵站工程设计提供技术借鉴。
2021年03期 v.39;No.247 86-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 770K] [下载次数：305 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：22 ] |[阅读次数：2 ] - 张庆贺;杨科;汪胜和;高博;
关闭煤矿具有建造高水头抽水蓄能电站的天然拓扑结构,利用关闭煤矿建设抽水蓄能电站是储能方式的新探索,也是关闭煤矿资源利用的新方式。以常规抽水蓄能电站主要工程结构为蓝本,结合淮南矿区关闭的潘一矿工程地质条件,提出了淮南矿区沉陷区—地下硐室群抽水蓄能电站的构建模型。该模型主要由关闭煤矿采煤沉陷区(上水库)、地下硐室群(下水库)、煤矿主井中布置的压力管道(引水)、地下厂房组成。根据动能计算,淮南矿区关闭煤矿UPHS电站适宜建设小型抽水蓄能电站,装机规模约50 MW,满足附近光伏电站调峰需求,废弃煤矿UPHS电站和光伏电站之间的"水光互补"可行。研究成果对于促进清洁能源发展具有重要意义。
2021年03期 v.39;No.247 91-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 2281K] [下载次数：470 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 冯凌云;梁彦;
引水隧洞是蓄能水电站抽水和发电的水流通道,起着引用和控制水流的作用,其充排水操作是电站运行和检修过程中的一个重要环节。为保障充排水过程安全有序,必须对隧洞内水位进行监测。为此将TURCK(图尔克)新型智能压力传感器用于水位测量,以西门子S7-1200PLC作为主控器和数据采集装置,采用TIA Portal V15软件开发一套引水隧洞水位监测系统,并在广东某蓄能水电站的隧洞停水及设备大修充排水工作期间进行应用。实例应用结果表明,该系统能够对引水隧洞水位进行有效监测和报警,可为同类电站引水隧洞水位监测系统的搭建提供借鉴。
2021年03期 v.39;No.247 95-98+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1155K] [下载次数：259 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：2 ] - 赵凯;崔允亮;李明照;李威明;
为分析丽水机场沙溪排水隧洞上穿既有玉溪引水隧洞工程可能造成的影响,采用有限元模拟法,综合考虑了大断面隧洞开挖引起的围岩应力重分布和爆破振动影响,研究了新建大断面隧洞自身的围岩受力和变形特征,及新建隧洞开挖、爆破施工引起的既有隧洞衬砌受力变形及动力响应。结果表明,在完成开挖后,新建排水隧洞的最大位移发生在拱顶处,围岩及衬砌结构受力变形满足设计要求;既有隧洞沿竖向发生隆起变形,最大隆起量为6.3mm,横向拱腰处发生向内的水平位移,最大水平位移为0.76mm,最大值均发生在隧洞交叉点处;既有隧洞衬砌结构最大压应力为30MPa,无拉应力,满足衬砌结构抗压和抗拉强度要求;新建隧洞爆破施工导致既有隧洞的最大质点振动速度满足爆破安全规程规定,说明新建大断面隧洞采用分层分块小断面控制爆破施工技术可有效控制爆破施工对临近结构的影响。
2021年03期 v.39;No.247 99-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1206K] [下载次数：181 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：3 ] - 黄红元;赵明阶;孙洋;
二次衬砌结构刚度与施作时机优选是隧洞工程中关键问题之一,对于引水隧洞穿越软弱流变围岩洞段则尤为突出。为研究引水隧洞开挖过程中时空效应耦合作用对二衬优选的影响,基于现场围岩和支护结构实测应力变形数据,采用三维粘弹塑性有限元方法,结合开挖和支护设计实际工况考虑二次衬砌施作距掌子面不同距离和不同二衬刚度(厚度),分析了围岩变形、二衬内力及变形的变化规律。结果表明,二衬刚度对二衬时机的优选影响不大,围岩应力的释放及围岩变形为二衬时机优选的关键因素,最后针对设计和施工人员开发了二衬支护结构优选系统。研究成果和优选系统可为类似隧洞工程施工和设计提供参考依据。
2021年03期 v.39;No.247 103-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1422K] [下载次数：194 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：2 ] - 王泽柱;田正宏;杨韩刚;孙啸;刘恒瑞;
为分析玄武岩粉(BP)与玄武岩纤维(BF)复掺对混凝土的增强效果,通过力学与抗冻性能试验研究了玄武岩粉与玄武岩纤维复掺对混凝土性能的影响,利用二值化处理试样切片图形分析了其内部气孔结构分形特征,将BF浸泡于模拟混凝土孔隙溶液并借助SEM观察试样微观形貌性状,探讨了复掺作用机理。研究表明,单掺BF因裹挟外源性气泡,劣化了混凝土内气孔结构,且BF在碱性水泥基中会发生腐蚀,致使BF与水泥基界面粘结弱化,BF增韧效果得不到充分发挥;掺入BP有助改善混凝土内部气孔结构,尤其复掺BP与BF中效果更明显;BP减轻BF腐蚀程度,增强了BF与水泥基界面粘结性能,可增强混凝土力学及抗冻性能。
2021年03期 v.39;No.247 107-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 2202K] [下载次数：340 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 陈怡菡;徐向东;石怡安;苏凯;
基于裂缝扩展机理分析了裂缝扩展过程中的饱和现象,建立了层状组合结构的数值模型,分析了轴拉条件下裂缝中心区域的应力分布特征,论证了裂缝饱和度存在的客观性,探讨了荷载边界条件、材料参数与上覆压力对裂缝饱和度的影响,结合钢衬混凝土组合结构工程特性,研究了裂缝饱和度的基本规律。结果表明,轴向拉伸荷载边界条件不影响裂缝饱和度,裂缝层材料的弹性模量和泊松比越大,或相邻层材料的弹性模量和泊松比越小,裂缝饱和间距越大;上覆压力对裂缝饱和间距的影响较小。对于钢衬混凝土组合结构,轴拉条件下的裂缝饱和间距主要取决于外包混凝土厚度;布筋对钢衬混凝土组合结构的裂缝饱和度有显著影响,钢筋的埋入,相当于降低了混凝土裂缝层的有效厚度,可起到控制裂缝最大宽度的效果,建议将钢筋布置在混凝土层中部,以期增加潜在的裂缝条数,而不会出现宽度过大的裂缝。
2021年03期 v.39;No.247 112-115+154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1105K] [下载次数：65 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 付兵彬;熊勃勃;卢晓春;
构建能充分反映混凝土实际微、细观结构特征的数值模型是混凝土力学仿真分析的基础与前提。在分析混凝土微、细观结构特征的基础上,将混凝土的微、细观结构分为三个尺度层次,分别对应为混凝土材料、水泥砂浆和水泥净浆三种水泥基材料,并逐一建立主要微细观结构的定量描述函数,实现了混凝土多尺度模型的构建。该研究可为混凝土多尺度数值分析和理论研究提供参考。
2021年03期 v.39;No.247 116-119+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 3533K] [下载次数：610 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：1 ] - 魏勇;熊勃勃;卢晓春;
针对现有混凝土破坏过程模拟方法存在的不足,将质点平衡法应用于混凝土三点弯曲梁的开裂特性模拟。结果表明,结构自身的应力分布决定裂缝的分布区域,而混凝土内部各组分的力学性能直接决定裂缝细部扩展路径,质点平衡法适合模拟考虑细观结构的混凝土结构的开裂特性。研究成果可为混凝土细观力学特性的研究提供参考。
2021年03期 v.39;No.247 120-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K] [下载次数：197 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 蒋腾健;赵立财;余建星;
水利枢纽工程中库岸高边坡流变现象显著,是工程长期稳定性的潜在隐患。以某大型水利枢纽工程近坝库岸高边坡石英砂岩为例,采用RLW-2000岩石三轴流变试验系统进行不同应力状态下的蠕变力学试验。结果表明,岩石瞬时应变、蠕应变随围压的增加而逐渐增大,初始、稳态和极限加速蠕变速率随围压的提升而递增;围压促进砂岩蠕变变形发展,高围压下的初始蠕变速率可能大于低围压下的极限加速蠕变速率;砂岩在围压5、10、15MPa下的长期强度分别为24.8、32.3、39.7MPa,长期强度随围压的增强而逐渐增大。结合试验成果,分析砂岩的流变性态为粘性-粘弹性-粘塑性,基于统一流变力学模型理论,确定H-H|N-N-N|S模型结构。由于传统元件模型难以辨识不同加速蠕变阶段曲线形态,引入SN和SP非线性元件改进传统模型,得到一个新的非线性蠕变力学模型,并将其拓展到三维情形。辨识蠕变试验数据,对比预测曲线和试验数据,证明了所建模型的可行性和合理性。研究成果可为水利枢纽工程的长期稳定性分析提供参考。
2021年03期 v.39;No.247 124-128+133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1027K] [下载次数：330 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 胡星星;党进谦;
为研究拉裂—滑移式黄土崩塌的稳定性问题,分别采用极限平衡法和突变级数法得到崩塌体的最小安全系数计算公式和稳定性评价模型,以正交试验法得到的25个试验边坡为算例进行对比分析,得到拉裂—滑移式黄土崩塌稳定性评判准则,并进行实例验证。结果表明,各控制变量中,对崩塌体稳定性影响最大的为边坡坡角,最小的为黄土的天然重度;利用突变级数法得到的稳定性评价结果与极限平衡法得到的结果基本一致。这说明突变级数法在分析拉裂—滑移式黄土崩塌稳定性时,可综合考虑多种因素的影响,弥补了极限平衡法带来的不确定性,具有实际应用价值。
2021年03期 v.39;No.247 129-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 421K] [下载次数：256 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ]
- 张长伟;陈启卷;李德红;安宇晨;王卫玉;包震洲;
常规的水电机组振动区划分通常依赖于稳定性试验,只能获取机组在有限水头下的稳定性表现,且其振动区划分未考虑尾水位变化带来的影响,划分结果缺乏全面性。为此,分析挖掘水电机组海量状态监测数据,提出考虑尾水位影响的三维振动区划分方法,基于机组实测状态监测数据,利用BP-Garson算法分析振动敏感性工况参数,选择尾水位作为第三维坐标,以负荷—水头—尾水位坐标进行振动区立体划分。实际应用结果表明,该方法可提高振动区划分的准确度,与常规的划分方法相比具有优越性,对尾水位变动较大电站的运行具有重要指导意义。
2021年03期 v.39;No.247 134-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 865K] [下载次数：230 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：1 ] - 许永强;卢进玉;
达克曲克电站属于多泥沙河流水电站,由于水轮机过流部件遭泥沙磨损损坏严重,降低了机组能量性能,并引起机组及厂房发生振动等重大安全隐患。为此,针对机组过流部件泥沙磨蚀严重问题,分析了磨蚀产生的原因,提出采用不同的防护方案对水轮机不同的磨蚀区域进行处理。经机组运行一个汛期后发现,该抗磨蚀修复方案有效缓解了机组的磨损和汽蚀问题,达到了降低电站维修成本、节能降耗的目的。
2021年03期 v.39;No.247 138-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 810K] [下载次数：314 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：2 ] - 孟伟;赵晋斌;姚凤军;张余余;
鉴于目前虚拟同步电机(VSG)的研究主要集中在控制系统的改进上,缺乏对实际虚拟同步发电机控制参数的量化认识。对此,建立了虚拟同步电机线性化时域函数模型,考虑虚拟同步机惯量和阻尼参数之间的耦合性,提出了一种基于岭估计法的虚拟同步机等效惯性和阻尼系数辨识方法。在输出功率阶跃变化时,利用岭估计法对VSG惯量和阻尼参数进行辨识。通过仿真与RT-LAB硬件在环试验,对岭估计法参数识别结果与传统最小二乘法进行了误差对比。仿真和试验结果表明,与传统最小二乘法相比,所提方法拥有更好的辨识精度。
2021年03期 v.39;No.247 141-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1524K] [下载次数：295 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 李东东;谭涛;
针对传统的故障诊断方法面对风力发电机组行星齿轮箱振动信号时处理范围有限的问题,提出了一种基于VMD和卷积深度信念网络相结合的智能诊断方法,首先利用VMD对原始信号进行分解,基于峭度准则提取出冲击含量较大的本征模态函数,将特征信息明显的分量融合在一起组成多通道的输入,然后利用卷积深度信念网络进行特征提取,最后将特征输入到分类器中进行故障识别分类。试验结果表明,该方法可准确地对风电机组行星齿轮箱不同的工作状态和故障种类进行识别与分类。
2021年03期 v.39;No.247 145-148+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1843K] [下载次数：495 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：1 ] - 王晓宇;
为研究叶片叶尖添加非对称小翼对叶尖涡的控制效果,采用三维流场数值模拟的方法分析添加非对称小翼前后的叶尖涡的分布特点,结果表明,增加非对称小翼可增加涡核处的静压,减小涡核处的涡量,起到削弱翼尖涡强度的作用,同时,添加非对称小翼后,风电机组功率得到提升,最大增幅为2.51%。
2021年03期 v.39;No.247 149-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 620K] [下载次数：216 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 杜卓;吴建华;张少华;焦莉雅;孙志勇;辛国伟;
针对常用离心泵特性曲线拟合算法中出现的驼峰形曲线问题,通过比较多种常用的拟合算法,并分析其优缺点;以山西某泵站离心泵为例,采用非线性最小二乘法拟合水泵特性曲线;最后通过泵站离心泵的实测数据,与最小二乘拟合的结果进行对比分析。结果表明,非线性最小二乘拟合算法精确度可靠,拟合出的离心泵特性曲线符合实测数据的整体趋势,更加合理可靠。研究成果可为泵站运行管理提供参考。
2021年03期 v.39;No.247 152-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 283K] [下载次数：2085 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：36 ] |[阅读次数：3 ] - 刘畅;赵华东;吴优;
为准确评价水工钢闸门的健康状态,根据水工钢闸门实际情况,从安全性、适用性和耐久性多方面建立健康评价指标体系,采用模糊层次分析法(FAHP)对评价指标综合赋权,通过计算评价指标和谐度(HHD),构建基于和谐度方程(HDE)的水工钢闸门健康评价模型,实现水工钢闸门健康状态的单因子评价与综合评价的统一。经实例分析,该模型实现过程简单,评价结果可靠,验证了和谐度方程评价法在水工钢闸门健康评价中的适用性,也为类似工程提供了新思路。
2021年03期 v.39;No.247 155-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K] [下载次数：178 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：2 ]
- 张雪霏;贺兰菲;高晓晶;廖晓红;孙利平;董志诚;
快速检测母线故障对于保障线路安全稳定运行有重要意义。将变电站母线或变压器的进、出电流信号通过改进的形态学梯度进行处理,提出一种快速检测母线故障的方法。所提方法简单,既不需要故障检测器,也不需要故障分类器,对多种故障类型、故障初始角、故障电阻、有噪声情况等均能有效识别故障,信噪比可达5dB。仿真结果表明,所提方法具有较高的安全性和可靠性,可快速区分系统内部和外部故障,相应指标可以识别变电站中两个母线区域的故障。
2021年03期 v.39;No.247 159-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1756K] [下载次数：176 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：2 ] - 赵莉华;安建国;杨兰;张宗喜;刘睿;任俊文;
水分被认为是除温度外影响变压器油纸绝缘寿命最主要的因素,为研究水分对天然酯变压器油热老化特性的影响,通过设计不同初始水分含量油纸绝缘试品在130℃下进行加速热老化试验,测试分析天然酯变压器油在不同老化时间下的介电性能和油色谱特性。结果表明,初始水分含量越高,天然酯变压器油热老化过程中相对介电常数增加的速率越快、介质损耗因数越高,除对CH_4的生成速率表现为抑制作用,对其他气体的生成速率均表现为促进作用;天然酯变压器油纸绝缘热老化特征气体为CO_2和C_2H_6。
2021年03期 v.39;No.247 164-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 919K] [下载次数：280 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 张明;田泽;张莹;余建飞;詹约章;
以"背靠背"工程为例,考察了镀铂均压电极在换流阀内冷水回路中的服役状态,并与传统纯铂电极进行了比较。结果表明,镀铂均压电极在内冷水中依然会被铝垢包覆,且其运行稳定性低于材质较为单一的纯铂电极。这是由于电极外侧铝垢与电极之间的热传导不均匀,热膨胀造成的镀层微裂纹将使不锈钢基体暴露于内冷水中,在O元素和泄漏电流的综合影响下,不锈钢基体将发生轻微腐蚀,促进镀铂层剥落,增加了引发系统性事故的风险。
2021年03期 v.39;No.247 168-170+111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1538K] [下载次数：223 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 方春华;杨司齐;叶小源;孙维;陈杰;曹京荥;
电缆中间接头施工过程中易造成XLPE表面划伤、附着污染颗粒和表面受潮三种缺陷,为评估缺陷对接头运行性能的影响,建立了电缆中间接头XLPE绝缘片状模型,分析了不同缺陷下电场的变化,探究了不同缺陷对电场及击穿电压的影响程度。结果表明,XLPE在划伤时划痕处的电场产生严重畸变,为非划痕处的1.6倍;受潮时XLPE表面附着污染水中导电杂质越多,污染水的电导率越高,从而使其导电性能增强,电场强度变大,是同界面处非受潮部分的1.22～1.40倍;XLPE表面附着污染颗粒时,颗粒与其交界面处电场发生较严重畸变,是同界面无缺陷时的1.50倍左右,划痕对XLPE绝缘的电场影响最严重。通过试验结果显示正常无缺陷时的击穿电压为129.6kV,划伤缺陷的击穿电压为59.1kV,受潮缺陷的击穿电压为69.7kV,杂质缺陷的击穿电压为59.2kV,划痕对XLPE绝缘的击穿电压影响最严重。研究成果为探究不同缺陷对电缆中间接头XLPE绝缘性能的影响提供了重要依据。
2021年03期 v.39;No.247 171-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 2029K] [下载次数：325 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 秦威南;方玉群;雷兴列;赵俊杰;
500kV线路复合绝缘子应用量大,正确有效判别出含有缺陷的复合绝缘子,对于保障电网安全稳定运行意义重大。为此,基于有限元分析方法,建立了500kV交流输电线路复合绝缘子串三维有限元模型,计算了正常和含有单个导通性缺陷情况下的绝缘子和空间电场分布并归纳其特征,分析了导通性缺陷长度及位置对绝缘子电场分布和强度的影响。计算结果表明,当复合绝缘子串存在导通性缺陷时,电场强度分布曲线会出现有规律的畸变,该特征可为判断复合绝缘子是否存在导通性缺陷提供判断依据。
2021年03期 v.39;No.247 176-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1151K] [下载次数：466 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 曹炜;高博宇;黄阮明;卫皇莅;
针对目前断路器开断能力校核实践中只考虑短路点总电流而不考虑断路器实际可能通过的最大短路电流的问题,分析了同一支路中两侧断路器的动作工况对断路器通过的短路电流的影响,提出了计及断路器动作顺序的断路器支路可能出现的最大短路电流的计算方法。以某实际电网为例,定量计算、比较了流经断路器支路的最大短路电流和短路点总电流,指出目前以短路点总电流代替断路器可能流过的最大短路电流来校核断路器开断能力,因对断路器所需具备的断流能力要求过高而失当。
2021年03期 v.39;No.247 180-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 595K] [下载次数：160 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：2 ] - 赵亭亭;赵艳雷;王蕾;杨梦宁;王呈阳;吴昊宇;
在中、低压微网中,线路存在较高阻感比,无法满足传统下垂控制的控制条件。对此,提出一种修正相角的改进下垂控制策略,通过将引入的转换矩阵用于功率变换中,构造出具有统一旋转角的下垂控制器,保证了系统在拥有高R/X值的线路下微源逆变器输出有功功率和无功功率的解耦。利用Matlab/Simulink仿真平台搭建了两台逆变器并联的微电网仿真模型,将线路参数与逆变器接入情况不同的多种仿真结果分别与基于虚拟阻抗改进下垂控制的仿真结果进行对比,结果表明,提出的改进下垂控制策略解决了系统输出功率耦合的问题,且实现了功率合理分配。
2021年03期 v.39;No.247 185-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 1655K] [下载次数：493 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：1 ] - 唐杰;吕林;许立雄;贺心达;王澜灵;
为解决可再生能源弃风、弃光现象与不平衡功率惩罚较重等问题,提出了一种多时间尺度下考虑光热—储热的主动配电网主辅联合调度策略。该策略在满足内部负荷前提下参与电能与备用日前市场,考虑含光热—储热的主动配电网协调调度风电、光伏、需求响应,在促进风光消纳、减少不平衡功率的同时提高主动配电网运行经济性。首先根据含储热的光热电站与主动配电网调度控制方式分析运行机理;其次,日前调度以减少弃风、弃光电量与收益最大为目标,考虑市场竞争与主辅出清机制以获取更高中标电量,并结合含储热的光热电站能量时移特性减少弃风、弃光现象;日内调度以日前实际出清作已知约束,并将日前调度计划、日前调度资源性能与日内超短期预测特性相结合建立日内滑动优化点,以减少不平衡功率,考虑储热与需求响应的时间尺度特性结合,运行成本最小为目标构建日内调度模型;最后,在Matlab中利用CPLEX求解模型,算例结果表明所提策略能协调调度各类资源,有利于提升系统风光消纳,减少不平衡功率改善系统运行经济性。
2021年03期 v.39;No.247 190-194+189页 [查看摘要][在线阅读][下载 962K] [下载次数：392 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：1 ] - 李文清;
针对水电厂生产作业过程中人为差错和违章导致的人身伤害事件,提出了一种基于泛在电力物联网的危险源辨识系统,该系统基于HFACS模型配置全景相机、传感器、RFID电子标签等技术,采集水电厂作业时的危险源数据,数据在物联网云平台中与历史数据比较,根据比较结果构建出作业的危险源类型和风险评估值,利用虚拟现实技术,立体展示评估后的危险源演变为危害的场景。作业中利用可穿戴的装有传感器的工作马甲对过程实时监测,警示现场风险,增强作业者对危险源的感知能力和辨识能力,并将该系统应用于水电厂检修作业中。结果表明,该系统使得辨识结果更为全面与准确,减少了作业风险的发生。
2021年03期 v.39;No.247 195-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 554K] [下载次数：217 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 李芬;杨程;赵晋斌;王转转;
为了提高多变天气状态下PM_(2.5)的预测精度,利用灰色关联分析确定与PM_(2.5)相关性较强的因素,通过Copula函数建模分析得出PM_(2.5)与AOD具有强相关性且季节差异明显。采用自组织特征映射(SOM)对天气类型进行聚类识别,基于LSTM建立不同天气类型下的PM_(2.5)浓度短期预测模型。算例结果表明,与传统BP神经网络、支持向量回归方法相比,基于LSTM建立的模型具有更高的预测精度。
2021年03期 v.39;No.247 199-202+151页 [查看摘要][在线阅读][下载 1535K] [下载次数：873 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：2 ]