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水电能源科学
水电能源科学

邴凤山 张勇传

月刊

1000-7709

sdny@mail.hust.edu.cn

027-87542126

430074

武汉市洪山区珞瑜路1037号华中科技大学内

水电能源科学/Journal Water Resources and Power北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报道水、电、能源及相关学科的新理论、新技术、新方法及工程应用成果，适当报道经验交流、技术革新和技术改造，涉及水电、电气与电子、能源与动力、土木与力学、环境工程、控制工程、计算机等多个学科。读者对象为从事水、电、能源开发与研究、生产、建设、设计施工、教学的科技和管理人员及大专院校师生。
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    土工膜缺陷对土工膜心墙堆石坝工作性能的影响分析

    黄杰王俊杰黄诗渊仪龙...
    142-146页
    查看更多>>摘要：土工膜是土工膜心墙堆石坝的防渗体,土工膜缺陷会引起土工膜心墙堆石坝的渗透特征发生改变,导致坝体发生渗漏,坝体的工作性能亦受到较大影响.为研究土工膜出现缺陷后土工膜心墙堆石坝的工作性能,以某24 m高土工膜心墙堆石坝为例,采用数值模拟的方法,计算分析了缺陷大小、位置、数量及库水位变化等因素的影响.计算结果表明,缺陷高程在1/2库水位高度时,坝体的浸润线高度最高,渗流量最大;随着缺陷大小的增加,坝体内部浸润线高度及坝体渗流量均会增加;库水位的上升会导致坝体的渗流量及坝体内部浸润线增加,水位相同时不同的上升速率渗流计算结果基本一致;坝体的变形特征受单个土工膜缺陷的影响较小,与无土工膜缺陷变形量差距不足1 cm;土工膜缺陷出现会导致坝体稳定性减小.

    水利工程心墙坝土工膜缺陷

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    大型进水球阀单钩翻身技术及其应用

    何永清彭硕群吴道科
    147-150页
    查看更多>>摘要：抽水蓄能电站进水阀通常采用球阀型式来有效阻断上游水流,由于进水球阀尺寸大,从工厂到电站的运输途中受道路尺寸限制,一些电站的球阀在运输时需采用卧式姿态,这就需要其在电站翻转90°从卧姿调整为立姿.通过对目前的球阀翻身技术进行调研,发现一旦球阀重量突破桥机副钩承重,考虑单钩摆动冲击,只能租用汽车吊或其他辅助装置来配合厂房桥机主钩进行球阀翻身.因此,以句容抽水蓄能电站进水球阀为例,提出大型进水球阀单桥机单钩翻身技术,进行了钢丝绳长度调整计算和球阀应力变形分析,确保球阀能够平稳翻转并且过程中不发生应力变形,摆脱了球阀翻身对于汽车吊的依赖,对类似电站具有借鉴意义.

    单钩翻身进水球阀钢丝绳计算应力变形分析水电站

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    基于虹吸原理的水轮机顶盖排水系统优化

    李正雄张炳艳于凤荣钱晶...
    151-154页
    查看更多>>摘要：水轮机顶盖排水系统是机组安全、稳定运行的核心.当机组主供水方式为顶盖取水时,顶盖部分会出现漏水量大、潜水泵启动时间长、设备损耗率高的问题,同时会带来水淹厂房的风险.对此,从苗尾电站的实际运行情况出发,提出改造方案,并与改造前的运行情况进行对比分析.结果表明,改造后顶盖虹吸排水系统的耗电成本仅为改造前的0.976%,且改造成本短期内即可收回,同时,改造使水轮机顶盖排水效率提升84.2%.此次改造降低了设备的运维费用、延长了设备的使用寿命、显著提升了排水效率,为机组的安全、稳定运行提供了保障.

    水轮机顶盖排水系统优化改造虹吸原理节能降耗

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    水轮发电机定子线棒端部绝缘内部气隙放电特性研究

    陈科元马山刚金福宝冷雪健...
    155-159页
    查看更多>>摘要：水轮发电机定子线棒端部绝缘层多为手工绕制而成,其所造成的内部气隙缺陷极易导致局部放电,从而劣化绝缘,降低定子线棒绝缘性能,甚至引发重大电力安全事故.为此,根据实际运行中水轮发电机定子线棒端部的绝缘结构,构建端部主绝缘内部气隙放电模型,结合气隙模型计算放电参数,并基于Simulink研究气隙缺陷放电的发展过程;同时,开展气隙缺陷模型局部放电试验,采用脉冲电流法检测放电特征参数,依据放电统计特征图谱和相关放电理论研究绝缘内部气隙放电规律.结果表明,定子线棒端部绝缘气隙内部电场变化对气隙放电影响较大;气隙空间电荷的累积效应使放电相位发生偏移;气隙放电可分为放电发展阶段、加速发展阶段及稳定发展阶段,根据各阶段的放电特性可以有效判断线棒的绝缘状况;此外,气隙缺陷大小不影响各放电发展阶段的变化趋势.研究结果为水轮发电机定子线棒端部局部放电在线监测和检修维护提供了理论依据,有利于提升发电机的绝缘性能,延长定子线棒使用年限.

    定子线棒气隙放电Simulink仿真放电特性放电图谱

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    基于EMD-KPCA-LSTM的抽水蓄能机组振动预测

    朱雯琪冯陈周宇轩张陈瑞...
    160-163,131页
    查看更多>>摘要：针对抽水蓄能机组振动信号时间序列高度非线性、非平稳性等导致常规预测方法难以准确预测的问题,构建了结合经验模态分解(EMD)、由主成分分析(PCA)改进的核主成分分析(KPCA)和长短期记忆神经网络(LSTM)的抽水蓄能机组振动预测模型.该模型利用EMD算法首先将振动信号进行分解,再利用KPCA筛选出关键影响因子,最后通过LSTM对特征序列进行时间动态建模,实现对抽水蓄能机组振动预测.试验结果表明,所建模型相较传统的LSTM、EMD-LSTM等预测模型具有更好的预测效果,可以更精确地预测振动信号的变化趋势.

    EMDKPCALSTM抽水蓄能机组振动信号预测

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    基于故障现象文本的水轮机故障诊断研究

    刘海洋祝迪劳鹏飞
    164-167页
    查看更多>>摘要：为诊断水轮机故障,基于文本挖掘与机器学习技术,提出了一种基于故障现象文本的水轮机故障诊断模型.该模型首先使用 Word2vec将故障文本映射到向量空间,然后将提取的文本特征输入到XGBOOST分类器中进行故障诊断;此外,还使用KmeansSMOTE算法来弥补由于数据不平衡造成的分类误差.在一个真实的数据集中进行了模型性能验证,结果表明所提的故障诊断模型的综合性能优于其他对比模型.

    文本挖掘故障诊断模型过采样算法水轮机

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    基于音频特征的水车室工作状态异常检测

    曾广栋魏学锋何林孙长江...
    168-172页
    查看更多>>摘要：水电站的水车室包含轴承和顶盖等机械设备,受水力因素影响,水车室的异常工作会带来较大的安全隐患,基于大数据分析的精确维护对于水车室的可靠运行至关重要.针对水车室的异常工作状态,通过模型训练、特征工程和分类模型的开发等过程,采用STFT、Log-Mel、MFCC等方法对音频数据进行了预处理,建立了基于音频数据的异常检测模型,并对溪洛渡水电站水车室工作状态进行了异常检测.结果表明,Log-Mel方法具有有效性.研究结果不仅降低了异常检测的成本,还为水电机组的健康监测提供了参考.

    音频数据水车室STFTLog-Mel梅尔频率倒频谱系数(MFCC)时域特征支持向量机

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    含混合式抽水蓄能电站的水光蓄日内互补运行研究

    冯晨常高松陶湘明马光文...
    173-177页
    查看更多>>摘要：在传统水电机组基础上加入可逆式机组构成混合式抽水蓄能电站增加水电调节能力,可与光伏电站联合运行,平抑新能源发电的不稳定性.为研究不同季节典型日下,含混合式抽水蓄能电站的水光蓄互补运行方式,构建以发电量最大和出力波动最小为目标的水光蓄互补运行短期调度模型,提出双层嵌套模型求解思路,考虑光伏出力的波动性,求解不同运行工况下含混合式抽水蓄能电站的水光蓄互补运行短期调度模型.计算结果表明,在不同来水及不同光伏出力过程的前提下,混合式抽水蓄能电站可采取不同运行工况以满足目标函数,不仅可以促进光伏并网消纳,还可增加水电发电量,减少弃水,为大量光伏资源并网下混合式抽水蓄能电站运行方式提供参考.

    混合式抽水蓄能电站水光蓄互补出力波动多目标求解算法双层嵌套模型

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    基于抗旱保供的金沙江下游-三峡梯级2022年极枯水年优化调度反演分析

    黄爱国谭政宇胡挺
    178-181,32页
    查看更多>>摘要：在全球气候变化加剧演变的背景下,今后干旱威胁或将成为常态.聚焦2022年长江流域性干旱,以金沙江下游-三峡梯级水库为研究对象,在流域雨水情和水库调度实况分析的基础上,以水资源高效利用为目标,通过优化水库群调度方式,反演分析进一步减轻旱灾的可行性,为今后调度方式的优化提供参考.分别以梯级水库少弃水兼顾防洪安全和梯级水库零弃水为原则设定两种方案,模拟分析梯级补水和发电效益,结果表明两种方案下梯级水库在抗旱保供电关键期防洪风险可控,且能为下游分别多补水85.6×108、157.6×108m3,增发电量58×108、98×108kW·h;全年分别减少梯级弃水141×108、215×108m3,增发电量74×108、122×108kW·h.可见在预报极枯来水条件下,梯级水库采取缓消落方式存蓄部分水量,可有效提高供水、供电保障程度.

    梯级水库调度反演发电供水极枯水年

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    基于改进NSGA-Ⅱ算法的梯级水电站多目标调度方法

    陈文孙波张博李向阳...
    182-186,154页
    查看更多>>摘要：近年来区域暴雨洪涝灾害的突发性、极端性、反常性显著增强,年内径流时空分布不均匀性进一步加剧,在梯级水电站汛期调度中均衡防洪与兴利任务成为重要研究课题.针对梯级水电站多目标联合调度问题,提出了一种基于NSGA-Ⅱ算法的求解方法,该方法改进了NSGA-Ⅱ算法的种群生成策略及精英选择策略,以梯级各电站时段平均防洪库容占用率作为防洪风险函数、梯级年发电量作为兴利目标函数,结合Pareto前沿分析方法求解了含防洪、兴利目标函数的梯级水电站联合调度问题.最后,以某流域梯级水电站多年平均来水条件下梯级联合调度为例对模型算法进行了验证分析.结果表明,基于改进NSGA-Ⅱ算法的梯级水电站多目标调度方法可以满足梯级水电站汛期防洪调度要求,同时梯级年发电量较常规调度图调度方式年发电量增加2.7%,更好地发挥了梯级水电站的综合效益.

    NSGA-Ⅱ算法梯级水电站多目标优化发电调度

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