水电站自动化保护

一、选择题

1、应用水头范围广(约为20～700m)的水轮机是( )水轮机。 A、混流式 B、轴流式 C、斜流式 D、贯流式

2、在施工中块体大小必须与混凝土制备、运输和浇筑的生产能力相适应，即要保证在混凝土初凝时间内所浇的混凝土方量，必须等于或大于块体的一个浇筑层的混凝土方量。主要是为了避免( )出现。

A、冷缝 B、水平缝 C、临时缝 D、错缝

3、在洪泛区、蓄滞洪区内建设非防洪建设项目，应当编制( )。 A、洪水影响评价报告 B、洪水可利用资源化评价报告 C、建设项目可行性研究报告 D、洪水影响与方案实施报告

4、根据《水利水电工程施工质量评定规程(试行)》(SL176—1996)，关于工程质量检验，以下说法正确的是( )。

A、工程质量检验的计量器具需经县级以上人民政府技术监督部门认定的计量检定机构或其授权设置的计量检定机构进行检定，并具备有效的检定证书

B、参与中间产品质量资料复核人员应具有中级以上工程系列技术职称 C、质量监督机构实行以普查为主要方式的监督制度

D、临时工程质量检验项目及评定标准，由建设、监理、设计及施工单位参照《水利水电基本建设工程单元工程质量评定标准》的要求研究决定，并报相应的质

E、检测人员应熟悉检测业务，了解被检测对象和所用仪器设备性能，并经考核合格，持证上岗

5、关于阶段验收，下列说法正确的是( )。 A、工程截流前，应进行截流前(阶段)验收

B、水电站每台机组投入运行前，均应进行机组启动(阶段)验收

C、大型枢纽工程在截流、蓄水等阶段验收前，必须先进行技术性初步验收 D、泵站每台机组投入运行前，均应进行机组启动(阶段)验收

E、对于总台数少于3台的泵站，可待全部机组安装完成后，再进行机组启动验收 6、水泥帷幕灌浆时，坝体混凝土和基岩的接触段应先行单独灌浆并应待凝，接触段在岩石中的长度不得大于( )。 A、1m B、2m C、3m D、4m

7、对于挡水建筑物有时将坝轴线布置成折线，其主要考虑的理由是( )。

A、可使坝轴线最短 B、可使坝身体积最小

C、对建筑物的受力状态有利 D、受地质和地形条件的限制

8、根据《水电工程设计概算编制办法及计算标准》(国家经济贸易委员会2002年第78号公告)，水电工程枢纽建筑物中的环境保护工程包括( )等。 A、水土保持工程 B、陆生动植物保护工程

C、人群健康保护 D、生活垃圾处理工程 E、库底清理工程

9、根据《工程建设标准强制性条文》(电力工程部分)(以下简称《强制性条文》)的有关规定，在施工地质工作中，应建立( )，及时记载有关施工地质事项，特别是地质变异情况和工程重大事项，以及工程处理要求和实施结果。

A、施工地质日志 B、勘测记录表 C、施工地质月报 D、施工地质季报 10、水利水电工程的临时性建筑物的级别，划分为( )级。

A、三 B、四 C、五 D、六 二、名词解释 1、水电站经济运行

2、组态效率

3、流量最小化

4、出力最大化

5、单位流量

6、电站水头

三、填空题

1、 在水力发电领域，传统的经济运行方法，主要有： 、 、 以及据每台机组最大可能出力按比例分配负荷的折中方法（目前的水电站经济运行大多采用此方法）。

2、 目前我国的AGC应用主要基于电网调度，针对 （即大库容）的电站，根

据网上的需要确定其负荷，然后用微增率法在机组间分配负荷，即 。 3、 综合数据库是由水轮机的综合 、 、 、泄洪和

电站引、 等组成，是产生式系统中使用的主要数据结构。

4、 是人工智能系统的核心部分，它是利用知识表示、控制和协调系统的各个部分对当前问题进行求解的。 四、简答题

1、水电站的经济运行表现在哪些方面？

2、对于水电站的经济运行而言知识主要包括哪几个方面？

３、由于微增率法是根据数学理论推导而来，其工程实用面临的难题是什么？ 五、论述题

如何利用有限的流量多发电，并使机组协联于稳定运行区，保持组态效率最高呢？

参考答案

一、选择题（每题2分，共20分）

1、2、A 3、 4、ADE 5、ABD 6、 7、 8、ABCD 9、 10、 二、名词解释： 1、水电站经济运行,

2、流量就是在单位时间内流体通过一定截面积的量。这个量用流体的体积来表示称为瞬时体积流量（qv），简称体积流量；

3、水头：液体恒元流的能量方程是按照任意点参考坐标平面以上的几何高度来计算的，其中压强、流速、能量损失都是按照此种方法来计算，故总的能量可用大致总水头来概括。总水头一般分别由位置水头、压强水头、流速水头、损失水头来计算。 三、填空题

1、在水力发电领域，传统的经济运行方法，主要有：微增率法、动态规划法、分支界法以及据每台机组最大可能出力按比例分配负荷的折中方法（目前的水电站经济运行大多采用此方法）。

2、目前我国的AGC应用主要基于电网调度，针对水头变化小（即大库容）的电站，根据网上的需要确定其负荷，然后用微增率法在机组间分配负荷，即定负荷→最小化流量。

3、综合数据库是由水轮机的综合特性曲线、水库特性、电站下游水位流量关系、泄洪和电站引、排水设备特性等组成，是产生式系统中使用的主要数据结构。

４、搜索策略是人工智能系统的核心部分，它是利用知识表示、控制和协调系统的各个部分对当前问题进行求解的。 四、简答题

1、

a出力一定，流量最小化<以下简称为控制出力>

为了保持电网的供需平衡，现在的AGC（自动发电控制）软件往往是根据网上的需求给电站一个总负荷，再在电厂内优化出力组合，即耗水量最少。 b流量一定，出力最大化<以下简称为控制流量>

我国大多数中小水电站的实际资源情况有如下特征：1库容小甚至无库容（径流式电站）；2流量随季节变化大。

２、对于水电站的经济运行而言知识主要包括以下三个方面： a确定性规则知识：如功率、单位转速、单位流量的计算；

b确定性事实知识：如水轮机的综合特性曲线、水库特性、电站下游水位流量关系、泄洪和电站引水设备的特性；

c不确定性事实知识：如水轮机的振动区域、电站年径流曲线和特性等； ３、

由于微增率法是根据数学理论推导而来，其工程实用面临很大的实现难题： a要求所有的并联运行机组的微增率随功率变化的曲线下凹；流量随功率变化应为均匀的条件在实际运行的机组中是不可满足的。水轮机转轮是通过实验定型的，微增率只是其派生出来的表象参数，且随功率变化的曲线凹凸是无确定规律的，因而流量也并不随功率变化而均匀变化。

b用微增率法，对于连续的工况变化求取微增率是不可实现的。水轮机的综合特性曲线是一种试验曲线，无论以何种检索方式都需要确定检索步长和目标区间，面对微增率变化无确定规律的特性曲线，确定检索步长和目标区间都无依据，只能修正综合特性曲线，牺牲解算精度，满足工程要求。

c实际运行中厂内优化与电站水头密切相关，传统的方法需要在电站最大水头与最小水头之间，取若干个水头，分别作出优化运行总图，以便确定在不同水头及给定的全厂负荷时投入运行的机组台数、组合方式以及负荷在投入运行机组之间的分配。这样使连续变化的水头产生阶跃，若辅之以插值，插值规律又是不确定的，降低了解算精度。 五、论述题：

如何利用有限的流量多发电，并使机组协联于稳定运行区，保持组态效

率最高呢？笔者研发的《全数字仿真水轮发电机组智能调度系统》主要针对上述两种情况进行优化，其功能主要包括[1]：

a能进行实时预报，并根据预报与实测结果的对比，对有关参数进行校正； b根据电力系统的调度计划或水电站水库的来水及当时的水位等情况，确定出水电站的日负荷计划，在实际运行中进行水电站厂内负荷的实时自动给定； c在给定的全厂负荷下，进行工作机组台数和机组组合的最优化计算，并按最优化准则选择工作机组的台数和机组号，实现工作机组间负荷的最优分配； d根据水电站的日负荷计划或即将面临的负荷预测资料，事先进行机组启、停最优化计算，确定改变工作机组组合的合理性，使机组的启，停按最优化准则进行；

e对调频水电站，即在电力系统中承担系统负荷瞬时变化调节任务的水电站，在电站机组要改变运行工况时，如增负荷，减负荷、停机或启动新的工作机组等，进行实时计算，寻找出改变水电站机组工况的最优控制规律，并进行机组间随机负荷的最优分配和实时调节；

f当水电站按给定负荷运行或作调频运行时，可实时进行负荷偏差的检测；当水电站的出力和系统要求的负荷值存在偏差时，依据实际偏差值，及时进行相应的调节与控制；

g具有自动、手动两套功能：在正常情况下，由实时控制系统根据优化计算出的结果，并按最优准则可自动改变机组的运行状况；在特殊情况下，也可以通过输出设备进行显示，给出按优化准则改变水电站机组运行工况的操作指令，运行人员可根据指令由手动操作执行；

h定期对各机组当前的动力持性进行实测，并对实测资料进行分析和处理，比较机组当前的动力特性和优化运行计算所依据的机组动力特性之间是否存在偏差。当偏差超过允许值时，能及时进行修正。修正后的机组动力特性存入数据库，作为下一阶段确定优化运行方式的依据；

i通过计算机屏幕循环显示计划的最优运行方式、操作调节指令、操作控制实况，当前厂内的实际运行方式及相关的技术数据等信息，便于水电站运行和管理人员进行监控；

j数据库管理功能，可存储电站的运行参数、技术指标、设备情况等资料及二次数据及时贮存，并按需要生成表格，打印成报表；

k能通过历史数据智能学习，完成自动寻找最佳水头和最佳流量，可实现水资源的长期、中期和实时的优化；

l 能实现机组协联运行于稳定运行区域，保证机组长期高效、稳定运行。

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