基于VMD-WT-CNN与注意力机制的水电机组故障诊断

水电机组故障诊断依赖于振动监测信号,但信号中存在的噪声会干扰诊断模型对有效特征的提取,降低模型精度。对此,提出一种联合变分模态分解和小波阈值降噪的水电机组故障诊断方法。首先对水电机组振动监测信号进行变分模态分解,得到若干低、中、高频分量。其次,对高频分量进行小波变换并舍弃小波系数低于设置阈值的部分,中低频分量保留。最后,构建基于注意力机制的多通道深度卷积神经网络模型,将分量作为各通道的输入信号,实现水电机组的状态识别。以水电机组实测振动信号作为样本,设计多组对比试验,结果表明该方法可有效滤除水电机组振动监测信号中的噪声,提高诊断模型的识别准确率。

基于EMD-LSTM模型的水轮机组实测摆度信号预测方法研究

水电机组的运行状态直接影响电站及电网的安全稳定,预测机组监测的振动信号有助于改善故障诊断的缺陷。为此,将经验模态分解(EMD)和神经网络模型相结合,提出一种基于EMD-LSTM的水轮机组摆度信号预测模型,将该模型应用于国内某水电站的机组摆度信号预测中,并与LSTM、GA-BP和EMD-GABP模型预测结果进行比较。结果表明,该模型在机组摆度信号的预测方面表现出较高的精度,且优于其他模型。

冲击式水电机组不同工况下孤网运行的稳定性分析

我国西南建有大量的冲击式水电机组的水电站,这些水电站与电网联系薄弱,孤网运行稳定性问题突出。对此建立了冲击式水轮机的数学模型、完善了冲击式水电机组孤网分析模型,研究了孤网条件下冲击式水电机组的控制参数稳定域。首先,根据电站实际情况建立冲击式水轮机的非线性模型。其次,根据李雅普诺夫第一方法开展稳定性分析,在不同运行工况点对冲击式水轮机进行线性化,获得相关传递系数,代入孤网分析模型建立状态方程,根据临界稳定条件求出稳定域。最后,通过非线性模型仿真对分析结果进行验证。结果表明,喷针开度变化时对运行稳定域的影响较大,不能忽视;调速器参数整定时,需对所有运行工况进行分析,按最小稳定域工况进行参数优化。

水电厂机组可靠性分析与实际应用

水电厂可靠性指标是衡量机组运行、检修及故障停运情况的重要指标。文章基于高坝洲水力发电厂2012-2021年机组运行的可靠性指标统计数据表明,近十年设备维护得当,机组运行稳定可靠,为电网安全稳定运行提供了有力保障。同时从管理方法上分享了提高机组可靠性有效途径,可供同行借鉴。

新型桨叶控制系统优化设计研究

针对一种新型桨叶控制系统的活塞开展多目标优化设计研究。首先,建立了活塞的有限元模型,通过静力学分析,确定活塞具有轻量化的潜力;其次,以质量最小、最大位移最小、最大应力最小为优化目标,以结构参数为设计变量,以强度和刚度安全为约束条件,并采用Box-Behnken试验设计结合响应面法建立了优化目标函数的代理模型;然后,采用NSGA-Ⅱ算法进行求解,根据设计变量的优化结果得到优化后的活塞模型;最后,通过对优化后模型进行静力学分析,并与初始模型对比,在保证最大应力和位移均在允许范围内的情况下,活塞质量减小了约22%。通过对优化后模型进行屈曲分析,证明其压杆稳定性良好,验证了该优化设计方法的有效性,为新型桨叶控制系统的高性能设计提供技术基础。

水轮发电机组导瓦间隙测量工装的设计与应用

针对传统导瓦间隙测量工装在水轮发电机组导轴承检修中存在精度不高、效率低下等问题,提出并设计了一种新型水轮发电机组导瓦间隙测量工装,该工装采用伺服电机驱动,滚珠丝杠传动,通过楔块作用于导轴瓦,采用数控方式精确控制间隙测量工装力度,实时采集间隙。试验及实际应用效果表明,该工装测量精度达0.01mm,有效解决了传统导瓦间隙测量工装力度不均、测量精度不足等问题,且瓦温温差满足设计标准,实现了间隙测量工装的自动化、智能化,具有良好的通用性和显著的行业推广价值。

一种长短叶片形式转轮的制造工艺流程

结合某混流电站长短叶片形式转轮叶片数量多、叶片间作业空间狭小、焊缝力学性能要求高的特点,通过采用长叶片单独装配焊接、短叶片穿轴卧放装配焊接来解决叶片间操作空间狭小的问题,并通过调整焊接材料与焊接工艺保证焊缝的焊接质量与力学性能。

翠江水电站灯泡贯流式水轮发电机组增效扩容改造关键技术

翠江水电站由于制造厂家材料选型不当、加工工艺不足,导致3台机组存在严重设备缺陷。因此,根据电站水力参数,优化转轮的选型,优化导水机构及转轮室结构方案的设计,采用新型发电机组定子贴壁的改进结构,解决了发电机温度高及传统结构直接用机座壁散热且散热间隙难以控制的问题;采用弹性金属塑料瓦替换原钯氏合金瓦,使机组运行振动减小、瓦温降低,增效扩容取得预期效果。表3个。

水电站机组增容增效提质技术改造分析与关键技术

从保障设备本质安全、容量匹配与提升、水资源高效利用、多能互补需求等方面出发,对老旧水电站机组提质增效技术改造可行性进行阐述,表明老旧电站在增容增效提质改造方面具有巨大的实践潜力及综合整治效益。结合现代水轮机设计方法、发电机节能降耗设计、结构部件刚强度计算等关键技术手段,机组性能得到恢复或提升,同时可逐步推进电站数字化、智慧化、集约化建设,满足老旧电站的可持续发展要求。

桃林口电站水轮发电机组动平衡试验分析及探讨

随着可再生能源的重要性日益增加,水轮发电机组作为水电站的核心设备,其性能的稳定性和效率直接影响到整个电站的运行。桃林口电站作为一个典型的水力发电站,其水轮发电机组的动平衡试验分析对于确保机组安全、高效运行具有重要意义。现状:桃林口水电站在现场试验中发现1号机组振动指标较差,判断主要因素为发电机转子转动不平衡问题。研究方法:通过结合上机架径向振动、下导径向振动及上、下导摆度数据,提出了在转子下部超前键相95°和163°处焊接配重块使其达到平衡的方法。研究结果表明:转子经过调整后,1号机组的振动状态显著改善,机组能够正常运行。意义与发展:经过动平衡试验,振动指标大幅下降,但轴摆度下降比例有限,轴摆度值主要受瓦间隙影响,未来可对瓦间隙进行调节,以使轴摆度峰值处于最佳(80~150μm)范围,进一步改善机组运行性能。该试验可应用于其他大型水电工程测试中。

绿色生态水轮发电机组与景观融合的创新设计

随着全球对可持续发展和清洁能源需求的不断增长,生态水轮发电机组的发展前景日益广阔。在特定景区环境中建设部署生态机组的水电站,不仅需要在功能上考虑保护景区生态环境等因素,造型上还要增加与自然景观和风土人文的融合度。从景区生态与当地民族文化角度出发,结合生态机组创新设计过程中涉及的不同用户群体的需求,运用Kano模型进行分析,对设计要素进行分类及优先级排序,最终得出绿色生态水轮发电机组的设计定位及切入点。文中将该方法应用于河北易县紫荆关水电站的案例,通过展示创新设计方案提出的全过程,旨在从景观融合角度为绿色生态水轮发电机组的创新设计提供一种新思路。

基于冲突解决理论的水轮机组智能交互系统设计研究

水轮机组的智能交互系统作为一种复杂装备的交互系统,在运行与维护过程中常常面临多种人机交互问题,特别是在操作过程中可能引发“人-机-环境”之间的冲突,这些冲突不仅降低了维护效率,还可能导致操作错误,影响系统的安全性。为了解决这一问题,文中引入了冲突解决理论,设计并开发了一个基于虚拟现实技术的水轮机组智能交互系统,提高工作人员拆装、维护、维修等工作的效率。该系统通过多模态交互方式与用户进行互动,并结合冲突解决理论,降低用户操作负担、减少用户误操作频率、提高任务完成效率,提升人机协作的效率和安全性。文中的研究为机械装备的智能化设计提供了一种新的思路,能适应复杂的工业场景,为复杂系统的交互设计研究开辟了新的方向。

水轮发电机组零部件的VCI防腐技术研讨

近几年,随着VCI防腐技术的日渐成熟,我国防腐包装行业也发展迅速,出口包装的质量和要求不断刷新上限,新材料、新工艺、新技术在防腐包装上得到广泛应用,机械产品对防腐包装地要求大致分为:保护功能(防腐、防水、防氧化、防盐雾、耐酸雨、抗撞击、放各种污染物)和装饰功能(色彩、美观等),其中最重要的是防腐技术,常规防腐是涂刷防锈油等方式;该方式需要一定的工具和措施,在使用该产品时还需要清洗等。水轮发电机组的电气部分,原来采用干燥包装,防腐时间短,操作复杂。随着水轮发电机组机械地生产制造,防腐技术的大力发展,无油防腐技术的行业意愿越来越强。VCI防腐技术以操作简单,免清洗,防腐时间长,环保等优点,进入了行业的目光。

全控器件大型水轮发电机组自动励磁系统设计

为保证大型水轮发电机组稳定运行,设计了基于全控器件的大型水轮发电机组自动励磁系统,通过全控器件实现发电机组自动励磁控制。以电压源型脉冲宽度调制变换器为全控器件,采用基于直接电流控制方法的电压源型脉冲宽度调制变换器控制方案并补充阻尼,避免其直流侧电压异常波动,优化了励磁系统电流质量。制定基于占空比调节的斩波器控制方案,调节励磁电压的占空比,避免发电机组励磁电流异常变化,完成大型水轮发电机组自动励磁控制。实验结果表明,该系统有较好的控制效果,可在1 s内实现大型水轮发电机组的稳定。

试探究125 MW海水轮发电机组的结构形式及水动力过程

通过介绍一种试探究的以波浪动能为原动力推动旋翼浮力桨花键竖轴式海水轮机转动,进而通过变速系统来带动125 MW水轮发电机发电的海水轮发电机组的结构形式及水动力过程,为海洋波浪能的开发与利用提供了参考。

水轮发电机组顶盖振动及运行稳定范围探究

顶盖振动幅值属于水轮发电机组安全运行的重要控制参数,将国内某18MW混流式水机作为分析对象,调查其顶盖振动现状,发现5~7MW和11~13MW工况不满足要求。设置水平螺杆式千斤顶未能有效改善振动情况,随后改为刚度加固措施,符合要求的工况扩大至10~18MW。综合考虑水机室噪声、顶盖振动幅值等各项因素,在不同水头下,通过试验划定出机组的稳定运行工况范围。

基于SCADA及时域最小二乘法的抽水蓄能电站发电机多工况参数辨识

为了辨识抽水蓄能电站发电机多种运行工况下的模型参数,通过建立发电机的微分方程模型,并经过数学推导建立了发电机实测数据变量与发电机待辨识参数数学关系。基于时域最小二乘法的原理,给出了发电机各工况下适用的参数辨识方法,并通过抽水蓄能电站的SCADA(supervisory control and data acquisition)数据采集系统获得运行数据并对各工况参数进行辨识。仿真验算运用南方电网某抽水蓄能在发电和抽水两种工况下的实际运行数据,通过编制C++程序分析计算得到发电工况和抽水工况下的抽水蓄能整个发电机系统的参数值。将参数值与实际铭牌值相比,误差不超过5%。仿真结果表明,运用高采样速度的实时运行数据,能够激发抽水蓄能机组的暂态和次暂态过程。这种经过采样数据和公式推导相结合的辨识方法比通过传统做实验的辨识方法更简单、方便、有效,且适合抽水蓄能机组多工况运行的特点。

陆浑水库水电站机电设备增效扩容改造设计方案探讨

小型水电站技术改造设计中由于受现有厂房布置、地下土建部分等因素限制,较新建电站的设计更为复杂。对此,以陆浑水库水电站增效扩容改造为例,在分析电站改造必要性和可行性的基础上,探讨了电站装机容量的确定及机组选型的设计思路,为工程设计提供了参考依据。

基于果蝇优化算法的GRNN水电机组状态趋势预测

针对水电机组振动的非线性、非平稳特性,提出了一种基于果蝇优化算法(FOA)的广义回归神经网络(GRNN)模型(FOAGRNN),实现了GRNN分布参数的优化选择,并对四川省新政航电工程3台机组5个不同部位的振动序列峰峰值进行了预测,与BP神经网络预测结果的均方误差(MSE)对比结果表明,FOAGRNN预测精度较高。

碧口水电站#1水轮机组增容改造后异常振动分析及处理

针对大唐公司碧口水电站#1机组增容技术改造后启动时的异常振动问题,通过采集上机架水平振动、主轴摆度等分析了引起#1机组异常振动的主要因素。分析结果表明,机组在不同运行状态下的综合稳定性特性是质量力、电磁力和水动力共同作用的结果,且在转子检修工艺中,应严格控制转子圆度,即使偏差在允许范围内,也要防止正偏差或负偏差集中到一侧。介绍了用动平衡方法解决碧口电站#1水轮机组异常振动问题的过程,提出了水电机组A级检修后的稳定性分析方法,同时提出了水轮机组技术改造和新机安装时的注意事项。