变速水力发电机组低电压穿越中机组转速上升率的计算及其影响分析

因其优良的调节性能,变速水力发电机组对消纳间隙性与随机性强的新能源具有重要意义,受到行业的广泛关注;在电网低电压故障过程中变速机组的转速具有短时间上升的现象,对机组低电压穿越过程中的转速上升率进行计算,并对其加以抑制是保障机组安全运行的重要条件之一。该文通过建立,以及在恰当的假设条件下简化、求解变速水力发电机组的数学模型,得到机组转速上升率的解析表达式;通过分析机组转速上升率对各主要参数的敏感性,设计机组低电压穿越时的导叶控制策略;通过数值计算与对比,验证调速器策略,有效降低了机组低电压穿越过程中的机组转速上升率。

基于改进灰狼搜索耦合杜鹃算法的水力发电机组启动优化

为缩短水力发电机组开机时间,提高机组开机过程和空载稳定性,提出一种基于改进灰狼搜索耦合杜鹃算法的水力发电机组启动优化策略,建立开机适应度函数,该函数权衡机组开机频率ITAE指标和机组开机时间两个指标数值并将其标幺化,引入机组频率超调量和机组频率稳态误差两个惩罚函数,从而有效改善机组启动性能评价指标,且提出一种佳点集理论改进初始种群的改进灰狼搜索耦合杜鹃算法(IGWSCSA)针对机组启动参数进行精确优化。基于调速系统精细化模型的仿真试验得到最优参数使机组开机调节时间明显缩短,超调量由0.235降低至0.004,极大优化了水力发电机组启动的开机速度和频率波动。

基于经验模态分解的水力发电机组故障自动化诊断技术

我国水电机组大多采用事后检修和计划检修两种,随着检修管理水平的提高,这些方式已经不能满足自动化要求。为此,本文提出基于经验模态分解的水力发电机组故障自动化诊断技术。通过发电机组结构,建立引水系统数学模型;通过舍去前几阶分量的方式完成信号去噪处理;将变异系数、偏态系数与峰均比作为无量纲特征参数,确定神经网络训练和测试样本,选择输入向量与神经元数量,调整阈值,反复训练信息正向传播与误差反向传播过程,输出最终诊断结果。仿真实验证明方法能够准确诊断出故障类型,实现自动化诊断。

水力发电机组的检修与维护研究

在目前的环境保护意识越来越强的情况下,要真正实现节能减排的目的,就需要确保发电设备的实用性。从水电角度来看,它可以有效地利用再生能源,提高发电效率,降低发电成本。基于此,本文通过对水电机组在运行中出现的几次故障进行了详细的分析,并给出了具体的解决方法,并对有关的问题进行了总结。基于此,研究水力发电机组的运维策略,保证水力发电机组稳定运行。

微型水力发电机组系统建模与仿真

随着能源短缺现象的加剧,微型水力发电越来越被人们重视。研究了整个微型水力发电机组系统,首先分析了引水系统、水轮机和并联PID的数学模型;接着建立了相对应的仿真模型,励磁控制系统的模型,整个微型水力发电机组的模型;最后采用Matlab仿真软件,在动态负载条件下对该微型水力发电机组进行仿真,分析了负载和水头变化对机械功率、转子速度、电压和频率的影响。仿真结果表明,所建立的系统动态特性模型符合工程实际,满足系统的稳定性要求。

小波分析在水力发电机组振动信号去噪中的应用

振动是水力发电机组的常见现象 ,其影响水电机组的稳定运行及安全运行。因此 ,振动的监测与诊断就显得十分重要。但是 ,振动传感器采集的信号受到机组运行现场的各种噪声污染 ,不能准确的反映机组运行状态。应用小波分析技术可以对噪声严重污染的振动信号进行去噪处理 ,精确地恢复原信号 。

水力发电机组故障诊断建模方法研究

应用BOND图理论和有限状态机理论建立了机组故障诊断模型,提出了采用比例BOND元件的方法将机组不同能量等级系统联合起来进行诊断,实现了机组连续在线诊断。对机组系统进行了详细的描述,分析了机组各组成部分之间的基本关系。由于机组及其控制系统组成了一个整体,而控制系统和机组之间的能量等级是不一样的。对于提出的采用比例BOND元件的方法将不同能量等级系统联合起来进行诊断,进行了理论证明。由于机组是一个多状态运行系统,机组在运行过程中总是在不同状态之间进行切换,而在不同的状态下,机组系统的构成是不一样的,根据机组的这个特点,提出了机组的有限状态机模型。

水力发电机组操作自动化分解与PLC控制系统设计

随着水电事业的迅速发展,为保证水力发电站的安全监控,对机组自动化提出了更高的要求,常规的监控系统已经越来越不能满足电力系统安全和经济调度的需要,监控设备更新换代势在必行。随着计算机及应用技术的发展,可将微机或以微机为基础的PLC或工控机用于水力发电站监控系统,以实现机组的顺序操作。近年的实践证明这一技术先进、性能可靠、功能强大、实时性高。

水力发电机组状态监测系统与诊断方法研究

针对国民经济的发展对供电质量要求越来越高的现状,设计了一套在线状态监测系统对水力发电机组进行实时在线状态监测,同时研究了信号处理方法,将小波分析技术运用于机组振动信号的分析处理中,并通过实例验证了系统的可行性和适用性。

小波变换在水力发电机组数据采集处理中的应用

针对水力发电机组上下机架振动测试的实际问题,讨论小波变换在水力发电机组数据采集滤波中的应用.分析研究表明,在目前的水力发电机承重机架的振动测试中,利用小波变换可有效地分离由于测试支架引起的干扰信号,提高数据的精确性.结合水力发电机组的特征,HDAI采用上位机(计算机)和下位机相结合的结构形式,实现上位机对下位机的控制,以对不同比转速的机型、不同的试验测试类型和不同的试验工况实现变时点、变频率、多种数据采集方式、多种数据保存的操作,实现水电机组承重机架轴向变形、振动及其固有频率的测试.

一类水力发电机组在线状态监测系统的设计

小波分析具有良好的时频分析特性,将小波分析技术运用于机械振动信号的分析处理中能较好的识别机械运行状态,弥补传统分析方法的不足,实现机械状态监测。针对一类水力发电机组设计了一套状态监测和故障诊断系统,并通过实例验证了系统的可行性和适用性。

水力发电机组的模糊神经网络参数自整定PID控制及仿真

为适应水电机组的复杂工况和高指标的控制要求,提出了一种水力发电机组的模糊神经网络参数自整定PID控制系统,即利用多层神经网络构建模糊自适应PID控制算法,通过神经网络自学习能力在线提取模糊控制规则,优化控制器隶属度函数,根据不同时刻的误差e和误差变化ec,利用模糊逻辑控制,在线自整定PID参数,进一步完善了PID控制器的性能,提高了系统的控制精度。仿真实验表明:该控制器明显地改善了控制系统的动态性能,能使系统达到满意的控制效果,对进一步应用研究具有参考价值。

水力发电机组的ANN控制模式与硬件电路实现

设计了水力发电机组变参数调节的 1种神经网络控制模式 .仿真结果表明 ,该模式具有参数对应准确 ,调整过程平滑 ,泛化功能好且结构简单等诸多优点 .此外 ,还给出了能实现上述功能的一种硬件电路结构 ,对工程应用有指导意义 .

双模糊免疫比例积分微分下的水力发电机组调速器研究

针对一般水力发电机组调速器不能根据系统的动态过程自动调整比例、微分、积分增益的缺点,以水轮机调速器为控制对象,提出了一种基于双模糊免疫比例积分微分(PID)控制算法.该方法在常规免疫PID算法的调节比例增益的基础上,将微分增益调节系统中的采样时刻偏差的微分作为抗原数量,建立了调节微分增益的模糊免疫系统.采用2个模糊免疫系统分别调节比例、微分增益,并通过模糊推理求解积分参数的变化量.仿真实验表明,所提算法在系统设计工况、系统参数摄动及外部干扰的情况下,能将水力发电机组的超调量降低28%,调节时间缩短5%.

水力发电机组承重机架垂直弹性变形量的监测

水力发电机组承重机架垂直弹性变形测试仪(HDAI)的研制在于对水力发电机组承重机架的动态变形和使用情况进行监测、评价和诊断.结合水力发电机组的特征,HDAI采取了上位机和下位机相结合的结构形式,实现了变时基、变频率、多种采集方式、多通道、多种滤波等方式,可以应用在不同类型的机组和工况.同时给出了测试仪在大峡电站现场的实际应用情况和结果.这一测试过程和方法不仅可以进行机组承重机架静态弹性变形的测试,也可以进行动态监测.

水力发电机组运行稳定性监测与故障探究

随着我国水利发电工程建设投入的不断增加,如何对水力发电机组运行过程的振动现象进行分析和处理,及时根据发电机组运行中出现的故障采取有针对性的应对措施,确保水力发电机组运行过程的稳定性对于水力发电过程十分关键。鉴于此,重点就水力发电机组运行稳定性以及振动现象的监测及处理进行了研究,希望能够为水力发电机组运行过程的稳定性提供指导和借鉴。

微型水力发电机组的T-S模糊神经网络控制器

随着能源短缺现象的加剧,全球能源互联网的提出,微型水力发电越来越被人们重视。详细分析了模糊控制、神经网络以及TS模糊神经网络结构和算法,针对微型水力发电机系统的非线性和时变性的特点,构件了微型水力发电机组的T-S模糊神经网络控制器,采用MATLAB/Simulink仿真软件,在动态负载条件下对该微型水力发电机组进行仿真,分析了突甩负载和突加负载对机械功率、转子速度、频率和电压的影响,并与PID控制器进行比较。其仿真结果表明,所建立的T-S模糊神经网络控制器动态特性模型符合工程实际,满足系统的稳定性要求,具有良好的稳定性和鲁棒性。

基于PC机的水力发电机组状态监测与模糊诊断专家系统设计

国民经济的发展对供电质量要求越来越高,这就要求发电站实时监测机组运行状态。设计了一套基于PC机的水力发电机组状态监测和模糊诊断专家系统,该系统具有安全方便、灵活有效、成本低,诊断速度和准确性高,可扩展、可移植、易维护等优点。

小型水力发电机组模糊控制器设计及其89C51实现

为了改善小型水力发电机组调节特性,适应现代电网要求,应用模糊控制规则,设计了适用于小型水力发电机组的模糊控制器和基于89C51的硬件电路结构与软件实现。仿真结果表明,采用模糊PID控制器的小型水力发电机组能够获得更高的控制精度和更好的动态过程,对工程应用具有实际意义。

水力发电机组故障预测以及维护探讨

水力发电机组是常见的工业机组之一,也是一个庞大的设备,因此运行功率并不小。由于其内部结构的复杂性,要想操作水力发电机组,需要相对高超的技术能力。随着科技的不断发展,大多数工业机械在使用的时候会因为内部或者外部的因素,发生这样那样的故障,水力发电机组也不可避免。导致水力发电机组故障的原因很多,故障带来的麻烦也各不相同,其中,由于供水不足以及震动产生的危害会直接影响机组设备的正常运作,严重的时候,还会减少水力发电机组的使用年限。所以相关工作人员应该针对故障找出相应的问题,从而对症下药,清除故障。本文主要针对水力发电机组冷却水供应不足以及其他相关问题进行分析,并提出了一系列解决措施。