重点研究方向
面向国家重大需求，聚焦水力机械前言，研究组围绕抽水蓄能电站安全稳定性、西南地区重大水电工程运行调控
与数字孪生电站/泵站三大方向开展研究，承担多项国家级科研项目。
抽水蓄能电站安全稳定性
西南重大水电工程运行调控
电站与泵站数值孪生构建
过渡过程 · 压力脉动 · 振动控制
超高水头 · 运行调控 · 水力安全
虚实融合 · 智能运行 · 安全预警
随着新型电力系统建设，抽水蓄能作为大规模储能技术迎来快速发展，其安全稳定运行至关重要。机组在复杂工况下的压力脉动、振动、疲劳损伤等问题直接影响电站寿命和安全。定/变速机组在工况转换过程中面临复杂的三维瞬变流、转轮疲劳损伤与振动稳定性等关键技术挑战，亟需深入的理论研究与工程验证。
我国西南地区水能资源富集，理论蕴藏量约占全国的2/3，技术可开发量超4亿千瓦，待开发潜力巨大，是国家水电开发的战略重心。尤其是“世纪工程”——雅鲁藏布江下游水电工程，其主要采取截弯取直、隧洞引水的开发方式，建设5座梯级电站，总投资约1.2万亿元，是推进低碳发展的绿色工程，实现富民兴藏的民心工程，坚持生态优先的安全工程。本工程的巨型水电站过渡过程特性及运行调控方式异常复杂，是决定工程运行安全的核心问题。
传统运维模式依赖经验判断、偏事后处置，难以满足新时代对工程安全、运行效率和智能化水平的更高要求。数字孪生技术通过构建与物理实体全生命周期一致的虚拟模型，实现虚实交互、数据融合与智能决策，为电站与泵站智能化升级提供了全新技术路径。依托全状态感知与仿真推演能力，可实现异常工况早期预警、故障精准诊断和精细化运行调度，全面提升工程安全水平和经济效益，助力 "双碳" 目标实现。
研究背景与意义
研究背景与意义
研究背景与意义
核心研究内容
核心研究内容
核心研究内容
代表性项目与成果
代表性项目与成果
代表性项目与成果
水泵水轮机过渡过程压力脉动演变机理
超高水头水力机械设计与优化
一维三维耦合的高精度瞬变流仿真方法
变速机组宽频运行稳定性与控制策略
冲击式水轮机泥沙磨蚀
实时监测数据驱动的模型动态校准技术
转轮疲劳损伤评估与寿命预测
水风光系统联合调度
面向工程应用的数字孪生系统平台开发
转轮受力失衡与轴系振动特性研究
串联梯级电站运行调控
电站与泵站全流程多尺度数字孪生建模
水泵水轮机顶盖异常振动机理
管道水锤与调压室水锤波动
数字孪生驱动的智能预警与故障诊断
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主持国家自然科学基金面上项目"变速抽水蓄能机组工况转换过程振动机理及减振策略研究"和企业创新发展联合基金项目"大型变速抽水蓄能机组宽幅宽频运行稳定性与控制策略"
主持长龙山、白莲河、敦化、洛宁等近30座抽水蓄能电站过渡过程和稳定性研究
成果《抽水蓄能电站安全稳定调控关键技术及应用》获2023年度水力发电科技进步一等奖
成果应用于西南多座大型水电站
成果应用于国内长距离引调水工程
关键词
关键词
关键词
过渡过程
超高水头
1D-3D耦合
压力脉动
运行调控
智能运行
疲劳损伤
过渡过程
虚实融合
振动控制
水力安全
安全预警
抽水蓄能
西南水电
数字孪生
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