水电机组轴系-调速耦合系统动态特性分析

水电机组轴系-调速耦合系统动态特性尚未揭示,制约机组调节优化控制。为此,建立了水电机组不同运行模式轴系-调速耦合系统非线性数学模型,研究分析了耦合系统的非线性动态响应特性。首先,采用Hopf分岔理论分析调速系统稳定域和分岔特性。进一步,仿真分析机组不同运行模式轴系-调速耦合系统的时频动态响应特性。结果表明:机组孤网和并网运行调速系统均存在超临界Hopf分岔,机组并网模式调速器参数稳定域较孤网模式增大。机组并网模式调速系统机组、电网频率动态响应存在多频特性,轴系振动会引发调压室水位动态响应超超低频振荡。并网与孤网模式相比并网模式系统动态响应超调量增大,调节时间缩短。机组孤网和并网运行轴系振动均为多频拟周期振动,但孤网模式轴系振动特性更复杂。

基于CWT灰度矩的水电机组振动征兆提取

连续小波变换(CWT)能有效地对水电机组非平稳信号进行细化分析,经过CWT后,蕴涵的状态信息能够在尺度域很好地体现出来,通过小波系数图像素的亮度可分析各个频率成分所占能量比例,引入的灰度矩可体现系数图特征,实例计算验证了灰度矩可作为一个蕴涵机组振动特征的征兆量,可定量地对机组振动情况进行评价,为水电机组分析诊断提供了一种新的征兆量。

基于时移多尺度注意熵和随机森林的水电机组故障诊断

针对传统诊断方法难以在高噪声环境下进行故障精准识别的问题,本文提出了一种抗噪性能良好、识别率高的水电机组故障诊断方法。首先,基于分形理论,提出了一种度量信号复杂度的工具——时移多尺度注意熵(Time-shifted multiscale attention entropy,TSMATE)。然后,利用主成分分析(Principal component analysis,PCA)对TSMATE进行降维处理,克服了特征冗杂问题。最终,将降维后的特征输入到随机森林(Random forests,RF)模型进行诊断。通过对振动信号添加不同信噪比的噪声,探究不同噪声强度下所提模型的抗噪性能。仿真实验表明,TSMATE-PCA-RF在0 dB、1 dB、2 dB以及3 dB四种不同信噪比噪声干扰下,分别取得了98.06%、98.89%、99.17%以及99.17%的诊断率,验证了所提模型具有良好的抗噪性能。该研究为水电机组故障诊断提供了新手段。

超低频振荡主导机组的在线监控方法

电网超低频振荡是由于水电机组机械转矩负阻尼导致一次调频控制过程不稳定引起的,而实际运行中,现有监测系统不能监测机组的机械功率,导致运行人员无法识别超低频振荡主导机组,无法快速平息振荡。文中分析机械转矩与电磁转矩阻尼特性的关系,提出了一种机械转矩阻尼的在线评估方法,实现超低频振荡主导机组的在线辨识,并退出其一次调频,抑制频率振荡。仿真结果及实际PMU录波曲线验证了文中方法的有效性,为超低频振荡的在线控制提供了有效技术手段。

抽水蓄能机组SFC系统保护关键技术

介绍了抽水蓄能机组静止变频器(SFC)系统保护的配置方案。针对SFC系统保护的关键技术中的难点,提出了相应的解决方法。SFC变流桥本体差动保护:将机桥侧变频电流转换成工频校正电流,再与网桥侧电流构成差动电流和制动电流,采用全周傅氏算法计算,并提出了提高保护可靠性的比率制动特性。输出变压器变频差动保护:采用了启停机保护算法,实现了低频启动过程中的准确测量;采用变斜率比率制动特性,防止区外故障导致的误动;脉冲换相阶段,经旁路开关位置接点将该保护退出。电流变化率保护:为了提高其可靠性,连续、多次判断是否满足动作条件,并增加采样值过流辅助判据,其与电流变化率判据均满足动作条件时,保护才出口。设计了数字低通滤波器,保证脉冲换相阶段机桥侧频率的准确测量。上述措施已经在抽水蓄能机组上得到应用,应用效果良好。

旋转机械轴心轨迹识别方法综述

本文从旋转机械故障机理、轴心轨迹提纯、轴心轨迹特征提取与识别三个方面对旋转机械轴心轨迹的研究现状进行了论述,分析了目前应用较广的几种提纯和识别方法的原理以及特点。在此基础上,针对当前轴心轨迹识别方法研究在识别内容的完善性、识别方法的局限性和对未知故障的识别能力上存在的问题进行了分析。最后指出,旋转机械轴心轨迹识别方法在进动方向和稳定性方面应进一步研究,多种方法融合的识别研究是新的发展趋势,信号分析技术的发展也会为轴心轨迹识别提供可靠的技术支持。

中小型水电机组振动监测系统的设计与开发

设计了基于PC机的中小型水轮发电机组振动监测系统硬件结构。确定了系统振动摆度监测点的布置以及传感器的选型与安装。开发了基于PC机的中小型水轮发电机组振动监测系统软件,并重点讨论了系统的实时数据采集模块、实时数据库模块、历史数据管理模块。系统是集数据采集、管理为一体的系统,使用一台PC机来代替传统的前台现场单片机监测模块与PC机后台管理模块。该系统既实现了数据的分析管理功能,又实现了前端现场部分的数据采集功能。

一种基于卡尔曼滤波的齿盘测速方法

针对水电机组齿盘测速中齿盘的加工精度很难保证检测与控制对转速测量的精度要求 ,以及有效提高齿盘测速可靠性及可信度等实际问题 ,提出基于卡尔曼滤波理论的单传感器齿盘测速方法。该方法的应用 ,使齿盘测速能够满足水电机组测速精度的要求 ,并具有可靠性高、实时性强、安装方便的特点。

三峡电站700MW发电机组润滑可靠性分析及工艺应用

分析三峡电站700MW水轮发电机组透平油运行过程中油质衰退、劣化的失效位置及失效模式,探讨机组透平油系统的特点和运行初期的润滑劣化行为及失效机制。为解决机组在润滑防护过程中的问题,研发和应用了将油库中的液压调节系统润滑油和轴承润滑油分离的工艺技术、规程等。选择适合该机组油品的可靠性技术、工艺,实践表明油静电过滤技术能很好地降低油品的污染度等级,提升机组润滑可靠性水平。

基于TMS320LF2407DSP芯片的水电机组高速数据采集系统

TMS320LF2407DSP(数学信号处理器)芯片是美国T1公司推出的一种力量功能强大、性价比优良的新型芯片。本文介绍了一种以该芯片为核心、以PCI总线为通讯平台的水电机组高速数据采集系统。和传统的单片机系统相比,该系统能够更好的满足水电机组数据采集的实时性、精确性与采集数据量大的要求。文章对系统的硬件构成与软件设计思想均作了详细的论述与说明。

含抽水蓄能的风水火联合机组组合研究

针对含抽水蓄能和风电系统,基于风电功率概率分布特性,并结合火电机组和抽水蓄能运行特性的差异,提出了一种新的抽水蓄能和风电合作方式。其核心是对火电机组和抽水蓄能在应对风电不确定性过程中承担的作用进行区分,通过抽水蓄能和风电的合作应对风电预测误差中出现的概率较小、幅值较大的部分。常规的风电波动仍由火电机组应对,以节省抽水蓄能有限的调节资源,提高火电机组备用响应有效性。在此基础上,将抽水蓄能和风电合作纳入到机组组合决策中,建立了含抽水蓄能的风水火联合机组组合模型。并通过26节点地区电网验证了该模型在减少火电机组启停,提高系统消纳风电能力方面的有效性。

基于PMU多点测量数据的中小水电机群等效模型辨识

针对传统在线辨识等效模型存在多解的问题,提出了一种改进的辨识策略,利用联络线与研究系统内部多节点的动态过程作为目标函数,不仅保证了系统内外部各节点的动态过程在等效前后一致,也解决了辨识模型多解问题。同时,针对水电机组运行工况转换频繁对辨识实时性要求较高的特点,提出了一种改进的粒子群优化(PSO)算法,提高了辨识效率。最后通过系统仿真算例验证,证明该方法能有效解决多解的问题,并提高了辨识效率。

糯扎渡电站筒形阀控制系统研究

筒形阀由于其启闭速度快、操作灵活、可靠性好等优点被运用于越来越多的水力发电设备中,糯扎渡水电站就是其中之一。本文在研究筒形阀的工作原理的基础上,设计开发出了一套筒形阀控制系统,并将其应用在糯扎渡水轮发电机组中,并进行电站调试验证了系统的有效性。

水电机组定负荷的发电流量递推计算方法及应用

逐时段发电流量计算方法是制约水电站短期优化调度计算效率的主要因素之一,而采用迭代算法存在计算量大、收敛慢、稳定性差及效率低等问题。针对这些问题,提出定负荷条件下相邻时段间水电机组发电流量差的递推计算方法,基本思路是以水库特性曲线、水能公式及水头计算方法为依据,基于2个基本假设推导单机组定负荷条件下相邻时段间水头增量计算公式,建立相邻时段发电流量增量函数方程,论证方程解的存在性,并结合水电站运行实际提出方程解的确定方法。通过实例应用,验证了基本假设的合理性,且表明递推算法具有很高精度。递推算法可克服连续迭代计算的缺陷,为定负荷条件下水电站发电流量和用水量的快速计算方法研究奠定了坚实的基础,并为提高水电站(群)的短期优化调度计算效率提供了一种新的思路和解决途径。

基于AR模型的水电机组振动信号趋势预测

文章提出对水电机组振动信号进行AR模型趋势预测。将现场测得的上机架非平稳振动信号通过差分转化为平稳时间序列,使用Burg算法进行AR模型的参数估计。通过最后的预测数据与原始数据的对比,表明AR模型可以较好的拟合水电机组的振动信号,达到了趋势预测的要求。

分流液压转向系液压机组的试验研究

分流液压转向系液压机组的台架试验,是对系统设计和装车前的重要研究手段。本文阐述了该液压机组的构成,试验原理和方法,试验内容和目的,以及它的电脑测试系统;并有试验结果示例。

电网调度计划编制方法的研究和应用

介绍一种基于递减编制法的电网调度计划编制方法，主要考虑短期调度问题，重点介绍机组组合，短期水电计划，水火电协调问题及其对应的解法。该方法已在浙江省电力局得到应用，并取得较好的经济效益。

水火电力系统短期实用化调度模型及求解方法

以某电网的大型水火电力系统为研究对象,从节能降耗及与生产实际接轨的角度出发,基于水火电力系统的解耦机制,将水火联合调度问题建模为2个具有优化时序的子优化问题。在火电优化子问题中,在考虑常规约束的基础上,提出火电机组出力升降走向约束及相邻时段火电总负荷波动阈值约束,以保证火电机组出力平滑;在水电优化子问题中,考虑水电厂日平均出力约束及振动区约束,以保证水电的充分利用。采用改进的具有柔性更新策略的教与学优化算法依次求解2个子优化问题,并针对2个子优化问题中呈现强耦合性的复杂约束,设计不同的启发式约束处理方法。对含有15座火电厂和29座水电厂的某水火电力系统的日前调度进行仿真测试,验证了所提调度模型的可行性和实用性及求解方法的有效性。

行星齿轮增速器在贯流机组中的推广应用

在低水头电站中 ,设计水头在 10m以下时 ,水轮机的转轮直径相对较大 ,而机组的转速相对很低。如采用齿轮增速 ,可使发电机的尺寸显著减小 ,从而使整个电站的造价大幅度降低 ,但在机电设备选型过程中仍存在不同的看法 ,有碍增速方案的应用。本文试图从机组选型及实际经验表明 ,在灯泡贯流式水轮发电机组中采用行星齿轮增速方案和直连式方案进行综合比较 ,从运行稳定性、噪声、效率和经济性等方面说明今后齿轮增速在低水头水力资源开发中推广应用的可行性和必要性。

基于现场总线的水电厂发电机组控制系统设计

介绍了现场总线技术的特点和功能,结合水电厂机组控制的特点和要求,论述了基于Profibus-DP现场总线的水电厂机组控制系统的硬件和软件设计。