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水利水电工程地质建模与分析关键技术及工程应用
成果的背景及主要用途：水利水电工程大都处于高山峡谷，所处地区地质构造复杂、地质信息众多，给地质勘探、工程设计与施工等各方面带来极大的困难。传统二维、静态的处理工程地质资料、分析地质问题的方式，已难以满足工程地质、设计人员的实际需求。因此，深入研究水利水电工程地质三维建模与分析的关键技术，可为分析解决水利水电工程勘测、设计与施工中复杂的地质问题提供科学的理论方法和先进的技术手段。
技术原理与工艺流程简介：在为水利水电工程建设服务的前提下，针对多源地质数据的耦合分析、地质体的复杂性、信息存储量大、分析速度慢、地质构造的动态性、模型的可靠性及其快速更新修改等难点，融合水利水电工程科学、工程地质学、数学地质学和计算机科学等多个交叉学科的先进理论技术，提出了实现水利水电工程地质三维建模与分析的理论方法和关键技术。针对复杂地质体信息量大的特点与水利水电工程地质的分析要求，研究面向水利水电工程地质的三维数据结构模型，提出了以 NURBS 为主、结合 TIN 和 BRep 的混合数据结构；进而通过以面向对象技术、地质实体 NURBS 构造技术、改进的地质趋势面分析技术和三维对象集合运算技术等多种先进技术手段，提供了可供选择的建模机制，对各类地质对象和人工对象进行拟合构造与几何建模，实现了水利水电工程地质三维统一模型的建立，并对模型的可靠性进行分析验证，提供模型的快速反馈更新机制。基于三维统一模型，针对实际需求研究水利水电工程地质分析应用技术，设计了丰富的分析算法。根据所提出的理论方法和技术，紧密结合实践应用，研制开发通用的水利水电工程地质建模与分析软件系统，为水利水电工程地质分析提供有力的技术平台。
技术水平及专利与获奖情况：该成果总体上达到国际先进水平，在水利水电工程地质 NURBS 混合数据结构建模方法与应用方面达到了国际领先水平。应用前景分析及效益预测：该成果可直接推广应用于各项大中型水利水电工程前期规划、地质勘测、工程设计和施工等不同阶段的工程地质分析中，可通过钻孔平硐优化布置节约地质勘探费用，辅助地下工程施工及其管理可提前工期，降低造价，直接经济效益较大；提高工程地质分析、工程设计和施工的水平与效率，为实际遇到的地质问题提供科学的解决途径和先进的技术手段，社会效益显著。在水利水电工程等领域有广阔的应用前景。
应用领域：水利水电工程地质建模与分析技术主要应用领域为水利水电工程地质勘测、设计和施工领域。
合作方式及条件：企业合作。
天津大学
2021-04-11
一种混合新能源电力系统机组组合优化方法
本发明公开了一种混合新能源电力系统机组组合优化调度方法，包括：步骤(1)：建立新能源电力系统机组组合调度数学模型，包括：建立新能源机组优化调度目标函数：以机组开关状态和各机组功率为输 入 量 ， 机 组 运 行 费 用 为 输 出 量 ， 目 标 函 数 为 ： <imgfile=""DDA0000867560810000011.GIF"" wi=""1014"" he=""159"" /> 其中：minF 为系统运行费用最小的目标函数，T 为调度时期的时段数，N 为机组台数，Ii,t
华中科技大学
2021-04-14
一种抽水蓄能机组故障预测与健康管理系统和方法
本发明公开了一种抽水蓄能机组故障预测与健康管理系统和方法，其中，系统的实现包括：设备监测模块、处理中心模块和决策支持模块；方法的实施包括：使用状态监测传感器和机内自检设备对抽水蓄能机组各子系统的运行状态进行实时监测，得到抽水蓄能机组各子系统的状态特征数据；对各子系统的状态特征数据进行处理分析，得到抽水蓄能机组维修决策建议；利用抽水蓄能机组维修决策建议，通过综合分析，实现对抽水蓄能机组的故障预测与健康管理。本发明系统完善合理，方法有效可行，可用于对抽水蓄能机组实施预防性状态维修，提高抽水蓄能机组整体运
华中科技大学
2021-04-14
抽水蓄能机组调速系统的快速非线性模糊预测控制方法
本发明公开了一种抽水蓄能机组调速系统快速非线性模糊预测控制方法，包括模糊 PID 参数自适应、在线滚动预测和控制律计算三个步骤；该控制方法具有模糊 PID 控制的参数随工况自调整功能，且通过控制器中建立的抽水蓄能机组调速系统非线性模型利用在线滚动预测方法对系统未来状态进行预测，在即时控制律的设置时考虑到了系统未来状态量偏差信息；本发明提供的这种预测控制方法能够满足抽水蓄能机组在不同工况下的控制过程，有效提高机组控制精度，改善机组运行过程的暂态性能。
华中科技大学
2021-04-14
一种面向区域电网的跨流域水电站群多电网联合调峰方法
本发明公开了一种面向区域电网的跨流域水电站群多电网联合调峰方法，属于电力系统发电优化调度技术领域。本发明包括：采用逐次切负荷法和逐步优化算法分别对各省网下梯级电站群进行单一电网调峰调度计算；根据单一调峰调度结果计算各个流域的梯级负荷率，作为联合调峰调度的优化计算顺序的依据；以使多电网累加负荷依次经多个流域梯级电站群调峰后剩余负荷最平稳、剩余负荷方差最小为目标，进行跨流域水电站群多电网联合调峰调度；根据多个梯级单一调度结果和跨流域联合调峰调度结果，完成联合调度模式下跨流域梯级电站出力过程网间优化协调分
华中科技大学
2021-04-14
重大水利水电工程施工实时控制关键技术及其工程应用
水利水电工程施工领域，提出了高心墙堆石坝施工质量实时监控技术、高混凝土坝施工进度实时控制分析技术和网络环境下数字大坝系统集成技术，实现了工程施工质量的全天候、精细化、在线自动监控，以及施工进度的实时预测、适时预警、动态调整与优化。成果总体上达到国际领先水平，是大坝施工质量和施工进度控制手段的重大创新；已应用于糯扎渡、拉西瓦、锦屏一级、南水北调等10余项重大工程，获经济效益3.46亿元，并在我国水利水电工程界产生了重大影响，应用前景十分广阔。
天津大学
2021-04-14
一种水利水电工程施工导流方案权值的分析方法
本发明公开了一种水利水电工程施工导流方案权值的分析方法，包括以下步骤：步骤 1：导流方案 数据集合，前述数据包括导流方案指标数据、权值数据；步骤 2：导流方案数据耦合，是对集合数据的 匹配分析；步骤 3：导流方案权值分析，对集合数据匹配分析结果的表达。本发明对导流方案区间指标 权值离散化分析，克服了有限权值组合的局限性；给出了方案选择的权值分布状态，可确定导流方案选 择的临界权值；对导流方案权值分析数据采用统一矩阵化处理，避免了分析过程中的大量
武汉大学
2021-04-14
永磁电机无位置传感器控制
永磁电机的位置传感器增加的电机的成本，降低了电机的可靠性。在风机、水泵等领域应用的电机，可以通过控制的方法，去掉电机的位置传感器，减少成本并提高系统可靠性。本课题组针对高速电机无位置传感器控制中所存在的问题，在建立精确离散化的数学模型的基础上，设计了基于离散滑模理论、状态观测器等方法的转子位置观测器，实现了10kHz控制频率下的10万转高速电机的无位置传感器控制，以及快速正反转启动。
东南大学
2021-04-11
智能风力发电机叶片颤振主动抑制
上海电力大学
2021-04-29
一种新型聚磁式盘式电机
本发明公开了一种新型聚磁式盘式电机，包括定子和转子；定子包括定子铁芯和电枢绕组；转子包括三层结构，外层包括多块交替设置的外层永磁体和外层转子铁芯，中间层中对应外层转子铁芯的位置设有中间层永磁体，内层包括内层转子铁芯，外层永磁体为切向充磁，中间层永磁体为径向充磁，相邻外层永磁体充磁方向相反，相邻中间层永磁体充磁方向也相反，外层转子铁芯相邻的两块外层永磁体以及中间层永磁体的充磁方向均相对于外层转子铁芯向外或者向内，外层永磁体所占外层周长的比例为0.1～0.55。本发明有效提高了电机的空间利用率和功率密度。
东南大学
2021-04-11