基于模型预测控制的双机组混合动力船舶能量管理研究

[目的]船舶柴电混合动力系统合理分配柴油机和电机输出功率,可大幅降低油耗和排放。针对传统混合动力能量管理策略的性能最优与运算实时的矛盾,提出采用模型预测控制(MPC)进行能量管理瞬时优化。[方法]首先,利用反向建模法搭建由双柴油发电机组、储能系统、岸电组成的客渡船混合动力系统能量流模型;然后,提出以油耗和电能消耗的总温室气体(GHG)排放为目标函数,在系统约束条件下可在线滚动优化求解的MPC能量管理算法,最终进一步进行了不同预测时域长度的灵敏度分析。[结果]仿真结果表明,MPC较传统规则控制方法可分别降低4.85%的燃油消耗量和3.54%的温室气体总排放。[结论]相比于传统的规则控制策略,MPC油耗低,温室气体排放少,且计算负荷较小,具有良好的实船应用潜力。

大功率汽轮机故障工况下高调阀控制方式切换性能研究

无扰切换是当前主流大型汽轮机阀门管理实现的一个重要功能,目前的大部分无扰切换研究工作都集中在设备正常状态的无扰切换实现方法上,尤其是起机并网时的无扰切换实现。为了研究火电机组灵活性,本文以多台600 MW级别机组为研究对象,针对机组存在的阀门管理缺陷进行故障诊断并实施优化改造,使机组安全顺利地投运了顺序阀配汽方式。然后,在此基础上进行了2类非正常运行工况下的无扰切换试验研究,探讨了机组故障状态下的无扰切换快速反应能力和设备故障对无扰切换的影响。试验结果表明:进行阀门管理优化不仅能够提高机组应对故障的反应能力,而且还能够降低机组切换控制系统对辅机等设备故障的敏感性。这对提高机组故障状态下的安全稳定性具有一定的借鉴意义。

基于Rough Set理论的典型振动故障诊断

在分析旋转机械振动特点和Rough Set理论的基础上,针对传统的频谱分析方法对质量不平衡、动静碰摩、支座松动等3种典型故障识别效率低的缺点,提出了一个基于Rough Set的振动故障诊断模型.该模型根据故障和能量的映射关系,分别在时域、频域、时-频域中定义4种信息熵作为条件属性,推导了3种典型振动的决策规则,实现了对振动信号中不一致信息的处理.通过汽轮发电机组振动实验对上述方法进行了验证.结果表明,该模型能够很好地识别这3种典型故障.

某核电厂18PA6B柴油机发生连杆螺栓断裂事故失效原因分析与研究

某核电厂备用柴油发电机组A列按计划执行设备季度试验(满功率试验)过程中,A8缸活塞连杆螺栓断裂,连杆飞出击破A8缸曲轴箱盖板,伴随大量润滑油及冷却水泄漏,现场人员立即紧急停机干预,柴油发电机停机。针对此次事件,该文结合事故后受损零部件的检验报告开展连杆螺栓断裂原因分析,其中A8-1和A8-2连杆螺栓分别有1处和2处断口,A8-1连杆螺栓断口和A8-2连杆螺栓断口1的断口形貌均为双向弯曲疲劳断裂,A8-2连杆螺栓断口2的断口形貌为弯曲过载断裂。通过断口形貌及柴油发电机运行情况,可以判断出连杆螺母松退导致A8-1和A8-2连杆螺栓断口1发生双向弯曲疲劳断裂,从而引起其他部件损坏。最后,为避免该类型事件发生,提出一些建议。

核电厂应急柴油发电机组调速系统故障分析

核电厂应急柴油发电机组调速系统作为安全级应急电源的频率控制系统的核心部分,对柴油发电机组的转速、功率等参数进行控制,确保其稳定运行和相应安全功能的执行至关重要。本文以某核电厂的应急柴油发电机组调速系统为例,结合典型的故障案例,对调速系统的功能定位、控制原理、工作模式等进行分析,并提出了合理可行的解决方案,同时可以为同类核电及其他发电项目提供参考。

基于灰狼-粒子群算法的柴发机组节油优化

以变速柴油发电机组油耗率最低为优化目标,以指示热效率神经网络模型的柴油机平均值模型为燃油消耗率的计算基础,将柴油机转速上下限和功率限制线作为变速范围限制条件,对变速柴油发电机组在不同负荷工况下的节油转速进行优化。提出一种粒子群算法与灰狼算法相结合的混合算法,并用标准函数验证该算法的优势,表明其具有较均衡的全局和局部优化特性,更适合进行最低油耗率优化。优化计算结果表明:用电负荷越低,节油效果越明显;10%负荷时节油率可达30%以上,综合工况下节油率可达11.9%;采用该混合算法优化的转速能有效降低变速柴油发电机组的油耗率。

某核电工程SBO柴油发电机组设备鉴定方案研究

全厂断电(Station Block Out,SBO)柴油发电机组在全厂断电事故工况下,除作为水压试验泵的电源外,还为主控室和重要机柜间通风系统、安全壳环形空间通风系统、主泵相关电动阀门及非能动专用电源系统供电,保证控制室某些指示仪正常工作,并使单元机组运行必需的控制器可用,是核电厂的最后一道安全电源防线,其重要性不言而喻。为了确保设备的可靠性,某核电工程SBO柴油发电机组的安全分级为F-SC3(安全重要的非安全设备),且电气设备需要满足K3类鉴定要求。基于此,对某核电工程SBO柴油发电机组的鉴定要求和项目实施方案进行研究。

考虑噪声影响的柴油发电机组并联运行自动化监控系统

设计考虑噪声影响的柴油发电机组并联运行自动化监控系统,实时监控柴油发电机组并联运行状态,确保其安全稳定运行。采集柴油发电机组并联运行状态数据,广义S变换的时频滤波算法合理去除所采状态数据噪声后,改进随机森林算法的故障感知与预测方法监测柴油发电机组并联运行状态,并将监测结果以及监控画面合理呈现于远程监控终端,供用户查看。实验结果表明,该系统可有效监控柴油发电机组并联运行状态,数据去噪效果较好,将其应用于实际工作,可获得较为理想的柴油发电机组并联运行自动化监控效果。

基于SSA-Hurst-ARIMA组合模型的船舶柴油发电机组故障特征短期预测

为提高船舶柴油发电机组故障特征短期预测精度,建立基于奇异谱分析(Singular Spectrum Analysis,SSA)、Hurst指数、自回归移动平均(Auto-Regressive Integrated Moving Average,ARIMA)的组合预测模型。以某试验中船舶柴油发电机组运行数据为基础,选取增压器滑油压强数据,对比分析单一ARIMA模型、SSA主成分-ARIMA组合模型和SSA-Hurst-ARIMA组合模型的预测效果。结果表明,SSA-Hurst-ARIMA组合模型的预测效果优于单一ARIMA模型和SSA主成分-ARIMA组合模型,更适合应用于船舶柴油发电机组故障特征的短期预测。

航站楼建筑自备柴油发电机组设计分析

本文依据若干航站楼的工程实践,通过对设计规范、保障容量、安装维护、运行控制等各方面的分析比较,对航站楼建筑自备柴油发电机组的设计应用进行了分析,以期在未来工程实践中得到更加可靠与合理的应用,也为同行在进行同类型设计时提供有益的参考。

基于超临界机组低温省煤器改造后的效果分析

在河北省能源局“十四五”期间推动煤电机组改造升级背景下,本文以某电厂350MW机组改造为例,探讨了低温省煤器的工作原理及其作用,阐述了低温省煤器的改造方案和实施效果,提出了低温省煤器对发电煤耗影响的计算方法,并对实施改造后的机组发电煤耗、除尘器效率及烟尘、NOx等排放物变化情况进行系统分析。结果表明,改造后的机组发电煤耗和NOx排放浓度有所降低,除尘器效率提高约3.6%。这些成果不仅提升了机组的经济性,还显著降低了污染物排放,为其他电厂的技术改造提供了参考。

柴油发电机组的瞬态特性和选型分析

本文结合柴油发电机组在可变负载下的瞬态特性,对柴油发电机组性能等级的定义和重要性进行深入分析,给出柴油发电机组性能等级的标定和验证方法,进而根据柴油发电机组的瞬态特性及负载对电能质量的实际要求,为柴油发电机组的合理选型及柴油发电机组和实际负载的匹配提出一些建议。

数据中心柴油发电机备用电源系统保护整定分析

使用SKM Power Tools软件对一个数据中心的单母线柴油发电机备用电源系统进行短路计算和电流保护整定分析,并对比两种常用接地方式的保护整定差异,目的是在系统故障或异常工况时,各保护能自动、迅速、有选择地切除故障,保护电气设备不受损坏并避免事故扩大。

某厂汽轮机振动大原因分析及应对措施

汽轮机作为发电机组关键的大型设备,其轴承振动大对设备损伤非常严重,查找出原因及针对性处理措施很重要。针对某公司配套的抽汽背压发电机组在原始开车过程振动大问题进行了分析,找到了原因及处理方法,成功降低了振动烈度,处理过程及方法对同行类似问题具有一定的参考意义。

汽轮机发电机组轴承垫块调整及刮研工艺改进

研究汽轮机发电机组轴承垫块调整及刮研工艺的改进方法。通过对传统工艺的分析,提出了一种基于先进技术的轴承垫块调整方案,通过数值模拟和实验验证,证明了该方案在提高轴承工作效率、降低能耗和延长轴承寿命方面的显著优势。研究成果为汽轮机发电机组的维护与管理提供了可靠的技术支持,为提高发电机组的整体性能和可靠性提供了新的理论与实践指导。

应急和备用柴油机发电机组自愿性认证研究

本文介绍了应急和备用柴油机发电机组产品及行业现状与存在的问题,研究了应急和备用柴油机发电机组产品自愿性认证的内容、服务模式及实施方案等,最后讨论了应急和备用柴油机发电机组自愿性认证的意义和作用,分析了应急和备用柴油机自愿性认证产品监督管理以及发展方向。

柴油机组废气能量联合回收系统的设计与应用

为充分利用柴油机组废气能量,设计了一种以回收柴油机组废气余热为目的,能够实现发电和制冷功能于一体的废气能量回收系统。首先,根据溴化锂吸收式制冷技术实现制冷功能;其次,利用有机朗肯循环余热发电技术实现发电功能;最后,将制冷与发电模式联合,实现制冷与发电功能的协同应用。仿真结果表明:所设计的系统可有效回收废气余热,并能够将制冷和发电协同应用,因此该系统具有一定的推广价值。

120kW柴油发电机组振动测试与评估

本文以120kW国产发电机组为研究对象,首先根据GB/T 2820.9-2002《往复式内燃机驱动的交流发电机组第9部分:机械振动的测量和评价》标准对机组进行机械振动实验,通过测试获得机组加速度有效值和时频域测试结果,其次对测试结果进行分析,最后得出发动机端隔振器上方振动幅值较大,可作为隔振设计的关键研究部位。

集装箱型柴油发电机组水温过高故障仿真分析及优化

针对某集装箱型柴油发电机组冷却水水温过高而导致的停机故障问题,对机组进行结构优化,并采用SolidWorks Flow Simulation软件对机组内部流场进行仿真验证。结果表明:将原集装箱右侧检修门改为百叶检修门,同时将排气消声器排烟方向进行调整后,机组结构可以满足该款柴油机冷却水水温不超过102℃的要求,解决了集装箱内风道不畅导致的机组冷却水水温过高的故障问题,提高了集装箱型柴油发电机组的运行稳定性。

大型汽轮发电机组润滑油系统污染与控制

大型汽轮发电机组润滑油系统污染是影响机组安全运行的重要因素之一。文章分析了大型汽轮发电机组润滑油系统污染的来源及危害,提出了润滑油污染的控制措施,探讨了润滑油污染控制的现状与发展趋势,旨在为相关人员提供参考。