水轮发电机组压力脉动及稳定性分析

水轮发电机组作为水力发电站的核心设备,在长期运行过程中不可避免地产生振动和压力脉动问题,长期振动会加速机械零件的磨损和疲劳,降低机组的寿命和可靠性,还可能导致机组的不稳定运行,甚至引发严重事故,对发电站的安全性构成威胁。这些振动和脉动问题源自多方面因素,其中包括水流的动态性、叶轮的设计与制造质量、以及机组与水力系统之间的复杂相互作用。这些振动和压力脉动问题对水轮发电机组的性能、可靠性和安全性都带来了负面影响。因此,深入研究水轮发电机组在运行过程中的振动和压力脉动问题,寻找有效的解决方案显得尤为重要。通过对安砂水电站3号机组实验数据的分析,深入探讨了水轮发电机组压力脉动及振动引起的运行稳定性问题。通过利用秩和检验以及皮尔逊相关性系数对水轮机组运行过程中的压力脉动、振动和摆度信号进行分析,发现水轮机组整体信号之间存在较强的相关性,尤其是在摆度信号中。最后,从水轮发电机组的设计、运行和维护各个阶段,探讨了降低水轮发电机组运行中产生的压力脉动及振动问题的方法与策略。通过采取这些措施,我们可以有效地降低振动和压力脉动问题带来的负面影响,确保水轮发电机组安全、稳定地运行,为可持续能源的发展做出贡献。

备自投含风电时和常规能源不同备自投的考虑

针对传统备自投在发展中遇到的一些问题,提出构建区域备自投系统的构想。论述了有源同期并列非同期问题、备自投动作成功时运行设备存在过载问题和串供多个变电站时线路备自投无法保证所有变电站不失压问题、母线故障备自投误动以及备自投含风电时等情况,并根据区域备自投系统构想提出改进建议。分析表明:所述几种情况均能得到有效解决,区域备自投构想对备自投未来的发展方向有一定指导意义。

基于遗传算法优化神经网络的直驱式风力发电机变频器故障诊断研究

针对直驱式风力发电机变频器的易故障性和故障难以识别定位的问题提出一种智能的变频器故障诊断方法。在分析直驱式风力发电机及全功率因数变换器数学模型的基础上讨论了变频器的故障机理和常见的故障分类,结合PSIM软件建立能模拟各种全额变频器故障的直驱式风力发电系统仿真模型并获取仿真结果 ,在MATLAB下设计一个基于神经网络的故障诊断系统并运用遗传算法优化神经网络初始权值、阀值以此提高变频器故障诊断系统的性能。

风电机群对公共汇集点的电压波动贡献分析

风电机群因其采用的机型不同、与汇集点距离不同、接入形式各异等因素,对其公共汇集点处的电压影响大小也有差别。提出用敏感因子来衡量不同情况下风电机群对汇集点电压的影响程度大小,通过分析电压波动曲线和计算敏感因子等来阐述风电接入容量、机群类型、传输距离、接入网架结构、静止无功补偿器对汇集点电压的影响。对新疆某地区风电机群按不同方式组合进行了PSASP仿真,验证了文中结论的正确性。

雅安—武汉1000 kV输电线路运行特性影响下重庆电网运行与建设分析

特高压电网是坚强智能电网的基础。在分析1 000 kV输电系统数学模型及运行特性的基础上,搭建拟建雅安—武汉1 000 kV交流特高压输变电工程仿真模型,以重庆电网为研究背景,分别在特高压交流工程投入运行和不投入运行2种情况下仿真分析重庆电网不同运行方式、不同电源结构时的运行稳定性情况。结果表明,拟建雅安—武汉1 000 kV特高压交流输变电工程能实现川西水电的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率传输,有效缓解川西弃水现象,提高川渝间电力交换能力,提升重庆电网运行的安全稳定性,然而为进一步发挥特高压输电的优越性需对现有网架进行升级改造。

地区电网解列后过电压控制策略研究

地区电网与主网解列运行容易出现过电压,对此提出4种过电压抑制策略,包括集中控制、分散控制、频率优先控制和常备无功动态控制。以某10 kV电网为例,在PSASP下建立仿真模型对上述4种控制策略进行对比仿真分析。结果表明:针对不同的电网类型,考虑无功电容的分布以及负荷类型对电网的影响,选择不同的控制策略切除电容,可以有效地抑制过电压且能更好地配合低频减载恢复电网稳定,对实际电网运行有一定的参考价值。

220kV短线路环网的线路不平衡电流分析

随着网架结构的加强,变电站的π接线接入,电网中短线路增多,短线路构成环网运行时也因改变原有电网的结构特性和强电磁耦合导致线路不平衡电流。针对某地区750 kV电网覆盖下的220 kV环网短路线路时出现的不平衡电流问题,采用PSASP进行线路等值、EMTP对同杆多回线分相建模,对照并修正相关线路参数,最终使用EMTP仿真软件对不同方式下的线路不平衡电流进行分析计算。计算结果表明,适当调整线路相序、合理选择运行方式能有效地抑制不平衡电流。

一次调频对电网频率特性影响及频率相关稳控措施研究

一次调频对电网频率特性的影响与一次调频系统各项主要技术指标及参数的整定值密切相关。通过理论研究,讨论一次调频不同技术指标和参数整定对电网频率特性影响程度的大小和趋势,并结合运行大电网建立合理的仿真系统进行仿真计算分析,得出有益于提高电网频率稳定性的一次调频措施和建议。

750～220kV系统短路电流影响因素分析与限制措施

随着电网规模和容量的明显提升,电网短路电流水平不断提高,高一级电压等级出现后,次一级电网短路电流又会明显增大,这对电网规划提出了更高的技术和经济要求。在分析电网负荷、接地支路和变压器变比等不同元件以及不同调压方式等因素对短路电流影响程度的基础上,针对某地区实际750 kV电网布局,考虑不同因素对短路电流的影响程度,提出基于运行方式调整和故障电流限制器等不同手段相结合的短路电流抑制措施,并通过仿真计算来检验措施的正确性和有效性。仿真结果表明,影响短路电流水平的因素较多,限制短路电流的措施需综合考虑,不能片面考虑。

机电-电磁暂态混合仿真在电网合环分析中的应用研究

电网带电合环是提高供电可靠性以及保障系统供电质量的一种重要方法。分析了纯机电暂态仿真和电磁暂态仿真的优缺点,研究并提出了适合机电-电磁暂态混合仿真的网络等效方法和接口技术实现过程,在此基础上,提出基于PSASP平台的电网合环仿真计算系统设计思路。该系统运用机电暂态-电磁暂态混合仿真的方法来判断合环条件,既可以反映特定系统中详细的电磁暂态变化过程,又可仿真较大规模的电力系统,无需等值且准确性较高。

风力发电机通用化建模研究

对风力发电机研究目的不同导致风力发电机建模方式、方法各异,不同模型之间无法共享和统一评价。基于此提出风力发电机建模通用化概念,将常规风力发电机建模分为风速建模、风力机建模、发电机建模、电气控制部分建模和模型参数规范等五部分,针对每部分提出相应的通用化建模思路,最后提出基于制造参数和电网运行数据两种评价方向。模型通用化研究对风力发电机建模技术标准化和更好的服务于现代电力系统稳定性分析有一定意义。

基于无功判定法的Crowbar保护电路退出控制

'并网难'已成为风电发展的瓶颈,而低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)是风电并网中的核心技术,目前主要采用Crowbar保护电路实现风电机组在大干扰下也具有LVRT能力,而Crowbar电路退出时间对电网故障恢复有很大的影响。根据我国风电大规模远距离的特点,在DIgSILENT中建立了双馈风力发电机组(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)的动态模型,并经过远距离输电线与IEEE9节点电力系统相连,仿真分析了DFIG在各种短路故障条件下的运行特性,提出一种基于无功功率判定的Crowbar退出控制方法,能实现Crowbar电路在故障切除后立刻退出,提高了DFIG的LVRT能力。

双馈风电机组低电压穿越能力的提高

采用Crowbar保护会使电网故障时无功不足的情况更加严重,影响电压恢复,而且故障时,变流器直流侧母线会产生过电压,尤其是故障发生点接近风电场时,转子转速会出现较大的振荡。在DIgSILENT中建立了双馈风力发电系统模型,仿真分析了通过Crowbar保护电路投入使网侧变流器以STATCOM模式运行,并额外增加动态无功补偿设备、电网发生故障时增加直流侧耗能电路和附加转速稳定器这3种策略来有针对性地解决上述问题,提高双馈风电机组的低电压穿越能力。

小波包分析和神经网络在风电机组变频器故障诊断中的应用

由非线性电力电子装置组成的风力机变频器一旦发生故障,其故障特征信息不容易被提取和识别。为此,提出了一种基于小波包分析和Elman神经网络的电力电子装置故障诊断的方法,先运用小波包分析法提取电力电子装置电路在不同故障状态下电压及电流信号的特征信息,然后对数据进行归一化处理并作为Elman神经网络的输入,由具有智能学习功能的神经元故障分类器完成故障识别和定位。以典型的风力机交—直—交变频器为例,在Matlab软件下建立电路模型对一次侧故障进行仿真实验,结果表明采用该方法可以快速、准确地完成故障诊断。

面向山地输电线路基坑钢筋笼立式成型设备研制与试验研究

文章设计一种针对山地丘陵地区输电线路基坑的钢筋笼立式成型设备结构。该设备包含支架、转盘机构、吊装机构、上料机构以及成型机构5个部分。通过吊装机构控制钢筋笼主筋下落,再通过供料机构与转盘机构控制外箍筋顺利绕制在钢筋笼主筋外沿,从而达到边绕制外筋边下落的效果。同时,对该设备进行三维建模,对重要性能进行有限元仿真分析,并进行样机试验,结果表明该设备具有运行平稳、制作效率高、便于安装维护以及安全可靠等优点。

高压直流输电系统下风电集群并网分析与故障穿越能力研究

大型风电场集群式多端单点直接并入特高压直流输电系统,从而实现大规模风电远距离、大容量外送,以缓解能源紧张、优化能源布局。但是当网侧高压直流受端系统出现扰动或故障时,直流线路传输功率不平衡将导致送端直流电压抬升,风电系统面临崩溃和脱网的危险。基于此,考虑在直流侧设置卸荷回路,以直流电压垂直变化率控制卸荷回路以平衡扰动模式下超出系统稳定运行标准的功率差,同时使风电集群具备一定的整体故障穿越能力。通过建模仿真,验证了该设计的有效性和可行性。

电力建设项目征地拆迁补偿问题分析——基于委托代理理论

基于委托代理理论,分析电力公司、地方政府、村民之间的双重委托代理关系,得出电力公司、地方政府和村民冲突模型。借助模型,并结合实践经验,分析电力项目征地拆迁补偿存在的问题主要有:补偿标准不完善,地方政府配合不到位,申报补偿时存在虚报、谎报,各方利益不同,并提出相应策略。

一种线路高频保护防误方法分析及措施研究

提出了由于电网结构差异较大,负荷结构和电源布局不均匀导致线路区外对称故障时可能出现较大的零序电流,进而导致线路高频保护误动作的思考。理论推导了对称故障下出现零序电流的原因,在此基础上搭建了仿真模型进行仿真。理论分析和仿真结果表明线路系统区外对称故障下零序电流的最大确实会导致被保护线路高频保护误动。以新疆某地区实际电网为模型,沿用系统参数设置,采用在线和离线的方法调节系统负荷及电源投入情况,模拟并分析出现的高频保护误动情况,进而针对模拟情况提出合理的预防建议和措施。

基于机器视觉技术的电缆结构参数检测系统研究

随着电力技术的快速发展,电力基础设施电缆化程度不断提升,各种电缆故障和事故亦愈加频发。为了提高电力工程中电缆入场和安装前结构参数检测精度,有效预防和减少物理缺陷对电缆安全稳定运行造成的隐患,研究了基于机器视觉技术的电缆结构参数检测系统。该系统通过机器视觉模块实时采集电缆截面图像,通过优化图像处理算法并开发检测程序,拓宽现场条件下电缆结构尺寸参数可检测种类,实现检测数据的保存和输出。非接触检测的便捷性和数据的可追溯性,有利于纵向提升电缆入场和安装前的质量管控精准度。通过对比分析及现场测试表明该系统具有良好的实际操作性和较强的实用价值。

基于风资源评估的风电机组设计风速分析

以新疆某风区的地形、风资源情况为研究对象,分析其历史风资源基础数据。通过计算、分析风能密度、风向频率及风能密度的方向分布、风速年变化、湍流强度、年发电量等主要参数,优化和确定有利于该地区的风力机设计风速和功率。通过例证分析了尾流的影响,指出进行风力发电机组选型和配置时应注意的问题。