水轮发电机组惯性比率对调节系统稳定性的影响

水轮发电机组惯性比率R_1作为衡量水电站引水系统和机组要求的综合指标,其值对水电站的设计和运行有重要影响,不同类型的水轮发电机组,其惯性比率的范围往往也有较大差别。为了研究常规水电站合理的机组惯性比率范围,对部分已运行电站的机组惯性比率进行统计分析,选取几种型号的水轮机,研究了不同类型机组的惯性比率对水轮机调节系统稳定性的影响。结果表明,水轮机调节系统的稳定性和调节动态品质不仅与调速器参数选取有关,机组惯性比率也起着决定性作用,建议设计常规水电站的机组惯性比率最好不超过0.65。这为水电站设计和机组运行提供了借鉴和参考。     

非对称过水系统抽蓄机组调速系统稳定性分析

为研究非对称过水系统抽蓄电站的稳定性,基于Hopf分岔理论,先建立了带上游调压室的一管双机非对称过水系统抽蓄机组调速系统数学模型,在此基础上进行了Hopf分岔分析获得了调速系统的理论稳定域,并分析了不同控制参数下机组的动态响应特性,验证其理论稳定域;再揭示了一管双机式抽蓄机组动态响应的多尺度振荡特性及其产生机理;最后,探究了水流惯性时间常数、水轮机惯性时间常数和调压室时间常数对系统稳定性的影响规律。结果表明,带上游调压室的一管双机非对称过水系统抽蓄机组调速系统的Hopf分岔是超临界的,其稳定域由两条分岔线共同决定;调压室及机组间的水力干扰使得机组的响应特性呈现明显的多尺度振荡特性;较大的水流惯性时间常数和较小的水轮机惯性时间常数对系统稳定性有利,调压室时间常数对系统的稳定性影响呈现饱和特性。研究结果对抽蓄机组的智能控制和电站过水系统设计优化具有重要的指导意义。     

含风电虚拟惯性响应的电力系统等效惯性时间常数计算

文章研究了含风电虚拟惯性响应的电力系统等效惯量定量计算方法,探究了风电虚拟惯性响应对电力系统惯性耦合特征的定量影响规律。在计算单个风电场等效虚拟惯性时间常数基础上,考虑不同风电渗透率情况,给出了电力系统等效惯性时间常数解析计算表达式,通过仿真算例对电力系统等效惯性时间常数的解析结果进行验证,并分析了电力系统等效惯量的时变特性。     

计及风电场与负荷惯性响应的电力系统惯性时间常数测量

大量风电接入导致电力系统惯量减少、频率稳定性变差。为评估电力系统频率稳定性,将电力系统的惯性划分为同步发电机、风电场和负荷提供的三种不同类别的惯性,通过摇摆方程建立目标函数,应用粒子群算法求解风电场和同步发电机惯性时间常数,为提高粒子群算法计算结果的稳定性引入绝对中位差算法,在Matlab/Simulink中搭建含有风电场和动态负荷的电力系统仿真模型。仿真计算表明,该方法能够准确测量风电场和同步发电机惯性时间常数。     

混流式水轮发电机组的检修、装配仿真培训系统开发与应用

为进一步完善水轮发电机组仿真培训,基于广西某水电站混流式水轮发电机组安装检修的实际情况,借助3DS MAX软件平台,对混流式机组各部件进行了三维建模;运用Virtools等软件对水轮发电机组的安装和检修进行了动态演示;基于视景交互平台,实现了在虚拟场景中的任意漫游。该培训系统不仅具有长时间的动画演示功能,而且增强了人机互动性,用户可通过鼠标和键盘操作模拟水轮发电机组的安装检修情况,获取各零部件的具体信息。该系统适用于水电站检修和安装人员的培训学习,为电站检修提供了参考。     

基于注意力机制和多传感器信息驱动模型的水轮发电机组故障预测系统

为满足水轮发电机组在大数据背景下的故障预测需求，结合注意力机制特征提取能力强的特性和多传感器信息驱动可提高模型鲁棒性的优点，提出了一种基于注意力机制和多传感器信息驱动(Bi-GRU-Attention)模型的水轮发电机组故障预测系统，并将其应用于湖南省某水电站^#8机组8月在线监测数据中。实际运行结果表明，该系统有效预测了水轮发电机组的振动趋势，实现了水轮发电机的智能预测。     

水轮发电机组调速器参数及其选定

对KZT-150型块式直连机械液压调速器的永态转差系数bp、暂态转差系数bt、缓冲时间常数Td进行分析。通过空载扰动、负载扰动、甩负荷3项试验确定该调速器最优运行参数。此方法对其他水电厂水轮发电机组调速器的参数选定具有一定的借鉴意义。     

考虑虚拟惯性时间常数和频率二次跌落的风电频率综合控制策略

首先，根据虚拟惯性时间常数对风电机组惯性支撑能力进行定量表征，进而分析转矩控制器参数对虚拟惯性时间常数的影响。在此基础上，提出一种自适应下垂控制与转矩控制器模糊自适应控制相结合的频率综合控制策略，实现对虚拟惯性时间常数的灵活调整，在抑制系统频率快速变化的同时，加快频率恢复，并可有效解决频率二次跌落问题。最后通过仿真验证所提控制策略的有效性以及对频率二次跌落的改善作用。     

基于Hopf分岔特性分析的调压室设置条件与参数判别方法

调压室是水电站输水系统缓解水击波影响,进而满足机组调节保证要求的关键建筑;调压室的设置条件、临界稳定断面和位置是工程设计阶段需科学合理确定的3个关键指标。建立考虑上游调压室和水头损失的水轮发电机组调节系统非线性模型,引入Hopf分岔理论判断系统的分岔特性;依据系统的稳定域,提出调压室的设置条件和临界稳定断面判别方法;分析调节系统水流惯性时间常数和水头损失系数对系统稳定性的影响,确定调压室的合理位置。实验结果表明,所提方法可依据系统Hopf分岔特性判别调压室设置条件、临界稳定断面位置,为工程中关于调压室设置的设计提供了理论支撑。     

有趣的环保发电方式

潮汐发电 潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口筑一座拦水堤坝，形成水库，并在坝中或坝旁放置水轮发电机组，利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机推动水轮发电机组发电。从能量的角度说，就是利用海水的势能和动能，通过水轮发电机转化为电能。潮汐发电的优点是成本低，每度电的成本只相当于火电站的1／8。     

小型潮汐电站方案设计

本文分析了我国现有潮汐电站的运行情况及常用水轮发电机组的不足之处，介绍了新型全贯流式水轮发电机组及其增速机构，提高了可节省投资约１／３，带浮动闸板的退潮单向发电潮汐电站方案。     

水轮发电机组机械过速保护装置厂内试验

介绍了水轮发电机组机械过速保护装置结构特点和出厂前的试验原理、方法。该保护装置为水轮发电机组提供了在任何情况下都可起保护作用的安全装置，能有效地防止过速飞车事故。     

水电机组一次调频理论积分电量计算方法

2019年西南地区异步联网后,水电机组一次调频能力受到巨大考验,电网频率波动明显增大,电站一次调频动作次数呈10倍增加,导致一次调频考核合格率大幅降低。研究发现当前电网考核机组一次调频理论积分电量计算方式存在一定不足,即一次调频理论电量与电网频率呈正比关系,但实际水轮发电机组一次调频调节速率受PID参数、控制系统机械调节速率及水轮机水流惯性时间常数的影响,功率变化速率较慢,一次调频理论积分电路与实际功率变化偏差较大,导致水电机组一次调频考核不合格率大幅增加;对水轮发电机组调节系统整体建模,并根据实际情况合理简化得到简单准确的一阶模型,通过对简化模型的传递函数拉氏反变换得到指数函数,由此计算水电机组一次调频理论积分电量,实测对比证明采用指数函数计算一次调频理论积分电量准确度高,符合水电机组一次调频调节规律。     

在线监测技术在平班水轮发电机组的应用

介绍了平班水电站水轮发电机组在线监测系统的结构及应用,对在线监测得到的摆度和振动数据进行了相应的分析,实验证明,采用以水轮发电机组在线监测系统为基础的定期监测和状态维修模式后,提高了水轮发电机组的运行水平。     

水轮发电机组测试系统实用数据压缩方法研究

充分利用基于提升算法的第二代小波的优点，对水轮发电机组在线监测与性能试验系统的大量数据实现了动态压缩存储。压缩效果比通用压缩软件高出近一倍的结果表明这种压缩方法具有很大的发展潜力。     

考虑加快电网频率恢复的风电机组自适应虚拟惯性控制策略

传统风电机组虚拟惯性控制的惯性时间常数较大,虽抑制了频率变化率（Rate of Change of Frequency,ROCOF）,但也阻碍了频率的恢复。文章提出了一种风电机组自适应虚拟惯性控制,该控制在频率扰动初期能够提供适当的虚拟惯性支撑,同时在频率恢复期间加快频率恢复。首先,文章控制策略在频率跌落或者上升阶段,根据ROCOF的最大值,自适应计算出虚拟惯性时间常数。该值一直保持到ROCOF的极性发生变化,切换至根据ROCOF计算出的虚拟惯性时间常数,此时的ROCOF较小,虚拟惯性时间常数趋于零。故在频率恢复阶段,风电机组退出虚拟惯性支撑,从而帮助频率加快恢复。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真算例,仿真结果,表明文章所提控制策略能够提供虚拟惯性支撑和加快扰动后频率恢复。     

双并联前向神经网络在水轮发电机组建模中的应用

采用双并联前向人工神经网络技术，对水轮发电机组输出功率试验数据的训练，得到建立水轮发电机组数学模型的方法，实例表明，与一般多层前向网络相比，本文方法具有收敛速度快，计算精度高的特点。     

轴流转桨式水轮发电机组检修仿真与实训系统

结合福建某电站轴流转桨式水轮发电机组实际运行与检修情况,运用多媒体仿真、图形学及三维交互技术开发了轴流转浆式水轮发电机组三维检修仿真与实训系统,以三维动画、视频及图片等形式展示了轴流转浆式水轮发电机组拆装和检修的整体流程及注意事项,运用三维人机交互技术模拟安装及拆卸机组部件并设置考核环节,可将培训结果量化,提高了水轮发电机组检修质量和效率,为推广标准化检修制度奠定了基础。     

基于虚拟仪器的水轮机组监测与诊断分析系统

随着水电机组在国家电力工业中的比重和水轮发电机组单机功率的增加,对水电机组的状态监测和故障诊断技术提出了更高的要求.采用虚拟仪器系统作为开发平台设计并组建水轮发电机组监测和故障诊断系统,该系统实现了水轮发电机组振动信号的数据采集、数据处理和分析,并进行故障诊断.     

基于MATLAB的水轮发电机组配重算法实现

配重是改善水轮发电机组振动的常用方法。针对一次配重方法中影响系数法计算效率较高,但计算量均为矢量,处理较复杂的问题,利用MATLAB软件开发了基于影响系数法的水轮发电机组配重算法。实例应用表明,该算法操作简单、计算效率较高,能够很好地应用于水轮发电机组现场配重试验中。