利用径向基函数神经网络处理水轮机综合特性曲线

介绍了利用径向基函数神经网络进行水轮机综合特性曲线数据处理的方法。这种方法无须建立具体的函数关系表达式,即可对已知离散数据进行拟合,并结合边界约束条件对未知区域内的数据进行预测,从而提高了水轮机综合特性曲线数据处理的工作效率和数据精度。     

水轮机综合特性曲线的数据拟合及其软件开发

利用软件开发工具Delphi2007和数据库Access2003开发出界面友好、操作简单、接口丰富、通用性较强的特性曲线图采集软件。在Delphi中利用ActiveX技术实现Matlab的自动化,从而在MATLAB中实现对水轮机特性曲线数据的拟合,并将结果反馈到Delphi界面中。该软件可用于水电站计算机仿真、水轮机工况分析等。     

水泵水轮机全特性曲线的拟合--移动最小二乘近似

本文在基于曲面拟合的水泵水轮机全特性曲线的变换新方法的基础上 ,将移动最小二乘近似应用于对全特性的曲面拟合。通过最小二乘曲面拟合与移动最小二乘拟合的水泵水轮机全特性拟合曲面和“S”区域拟合情况的对比 ,以及抽水蓄能电站过渡过程计算结果与实测值的对比 ,发现移动最小二乘近似能够更好地拟合水泵水轮机的全特性曲线。最后对移动最小二乘近似参数权函数因子、计算点影响域中的节点数及影响域半径乘子对计算结果的影响作了分析 ,得出了初步的建议     

基于Bezier曲线的CIGS薄膜光伏电池I-V曲线简单拟合方法

精准的光伏电池输出数学模型是研究光伏系统的必要条件,然而由于厂家提供的数据有限,铜铟镓硒(CIGS)薄膜光伏电池的输出数学模型是包含若干未知参数的非线性特性曲线.因此提出仅利用厂家提供的有限数据,对CIGS薄膜光伏电池的电流-电压输出特性曲线,即I-V曲线进行拟合.首先利用Bezier曲线选取函数控制点,对CIGS薄膜光伏电池的I-V曲线进行拟合;然后找出Bezier曲线控制点位置与CIGS薄膜光伏电池的填充因子之间的函数关系;最后,利用4种新型CIGS薄膜光伏电池对该函数关系进行验证,并对结果进行了对比分析.分析结果表明,所提方法对4种CIGS薄膜光伏电池的I-V曲线的拟合方法的平均相对误差均小于0.8％,验证了所提方法的有效性.     

可逆式水泵水轮机全特性曲线处理新方法

在 Suter全性能曲线的基础上 ,将可逆式水泵水轮机的全特性曲线表示为以相对流动角x和导叶开度 y为自变量的曲面函数 ,用矩形域最小二乘曲面拟合数学模型和计算机仿真拟合曲面方程 ,并提出了实用可靠的曲面分层拟合方法计算任一导叶开度和相对流动角下的WH(x、y)和 WB(x、y)值 ,为抽水蓄能电站过渡过程计算提供了一种新的全特性曲线处理方法。     

水轮机特性曲线三维数值处理

水轮机特性曲线的数值查询和处理是水电站过渡过程数值模拟计算的重要组成部分,其插值精度直接影响过渡过程数值计算的最终结果.目前,对于水轮机特性曲线的处理方法常用表格插值法和曲线(曲面)拟合法,但这两种方法在实际使用上存在一定的缺点,为此,提出了插值效率更高的三维曲面拟合法.对于水轮机小开度运行区域的数值模拟采用三次样条曲线拟合及内插法比采用多项式插值方法使(单位流量一开度)曲线具有更高的光滑性,数值估计段与已有模型综合特性线段有较好的连接性,使得估计段的数值更加接近真实值,减小估计误差.     

水轮机效率曲线数字化处理的应用研究

本文基于直角坐标与极坐标的转换原理,将极坐标法与AutoCAD软件应用于水轮机效率曲线数字化处理当中,解决了通常所用网格法所存在的计算精度小与计算量大的关键问题,为水电站在制定厂内经济运行方案和水轮机特性换算等方面提供了一种新的水轮机模型效率曲线数字化处理的方法。通过实例,编写计算机程序进行比较分析,表明该方法简便可行,精度高。     

轴流转桨式水轮机性能预测及运行综合特性曲线绘制

本文对轴流转桨式水轮机进行了全流道三维定常湍流计算,完成了200多个工况点的计算.预测了水轮机的能量性能和空化性能,在此基础上通过包络线法绘制了机组在各个水头下的运行特性曲线,并进一步通过绘制一系列的等效率曲线、等空化系数曲线等得到了水轮机的运行综合特性曲线.计算模型建立在雷诺时均连续性方程和Navier-Stokes方程的基础上,选用标准k-ε双方程湍流模型使方程组封闭,数值求解通过SIMPLEC算法实现速度、压力的分离求解.     

水泵水轮机不同工况点的稳定性分析

为研究水泵水轮机特性曲线与抽水蓄能机组运行稳定性的关系,本文建立了调速器、引水系统、水轮机、发电机的传递函数,并在此基础上运用经典控制理论进行分析,找出了决定抽水蓄能机组稳定性的综合参数。选取了国内19套实际运行机组的特性曲线,利用多项式拟合的数学方法,拟合了单位流量、单位力矩随开度、单位转速的变化规律表达式;通过拟合的表达式,计算了水轮机的六个传递系数,继而求出了综合参数在工作区内的变化规律,得出了不同水头下,机组特性对系统稳定性的影响,并将求得的传递系数值代入数值仿真计算,验证了结论的正确性。     

电机智能测试与控制系统中M-S曲线的测定

异步电动机的转矩转速曲线是异步电动机的一项重要特性，本文提出了一种利用JCZ型智能转矩转速传感器来实时测量电动机转矩和转速的方法，并且用PCL711B数据采集卡同步采集电机的端电压来对转矩进行修正，在VB中引用Matrix库函数对数据进行处理，最后拟合得到M－S特性曲线，试验结果表明,这种拟合曲线的方法是切实可行的。     

小浪底水电站1号机组效率试验研究

水轮机效率试验是评价水轮机性能的重要指标,利用模型综合特性曲线通过相似理论换算所得的水轮机运转特性曲线是否能正确地反映原型机组的运行性能,是行业关心的一个问题。本文详细介绍了对小浪底水电站1号机组进行原型机组相对效率试验的研究情况,包括试验参数的测量方法,计算机测试系统的配置,以及试验数据整理和分析,并按照在试验水头下水轮机制造厂提供的运转特性曲线的效率最高值修正了电站给定的蜗壳压差流量系数。通过分析发现,修正后的87米水头下的实测效率线与水轮机制造厂提供的运转特性曲线不完全一致,其它水头下的特性曲线比较还有待进一步试验论证。     

一种改进的反滤料包线设计方法

作为抗渗透破坏的关键工程措施,反滤层被广泛应用于各种水工建筑物和岩土工程构筑物。基于各种反滤准则的反滤料包线设计方法,为反滤层的设计提供了直观依据。本文总结分析了国内外相关规范中反滤料包线设计方法的应用和存在的问题,提出了改进的反滤料包线设计方法。该方法通过引入自愈指标,对反滤料包线的上半部分进行约束,使得设计反滤料有效避免了潜在的渗透破坏风险,并且反滤料包线更加完整和直观。通过对已有文献中反滤试验结果进行验证和工程实例的应用分析表明,改进的反滤料包线设计方法对于各种不同的被保护土料均能显著区分出有效和无效的反滤料,其可靠性更高。这种改进的反滤料包线设计方法进一步完善了反滤料的设计思路,也为相关规范的修订提供了参考。     

Freeway traffic stream modeling based on principal curves and its analysis

We have proposed to use the method of principal curves to describe and analyze the interaction among freeway traffic-stream variables and their joint behaviors without utilizing conventional assumptions made on the functional forms of interactions, as in previous studies. As a nonparameter modeling approach, the performance of the proposed method depends only on the data used and involves no assumed knowledge regarding the relationship among the traffic-stream variables. First, we discuss the basic algorithm for data analysis using principal curves and the corresponding data filter algorithm for determining principal curves for application in traffic-steam analysis. Second, a case study is used to compare the performance of the proposed method to that of the classical model proposed by Greenshields; results indicate that the proposed model is better than the classical one in both data accuracy and curve shape. Finally, the traffic-stream models generated with principal curves at different locations and lanes are compared with each others and the three-dimensional traffic-stream models developed from principal curves are discussed. Clearly, our results have demonstrated the feasibility and advantages of applying principal curves in freeway traffic-stream modeling and analysis.     

基于快速动态时间弯曲和最小覆盖球的多日负荷曲线聚类方法

现有负荷曲线聚类的研究主要基于单日负荷曲线或多日同时刻的负荷分布开展,忽略了负荷在多日间的波动特性和负荷曲线的时间滞后特性,导致聚类结果的准确度和鲁棒性不足。综合考虑负荷的波动特性和时间滞后特性,提出一种快速动态时间弯曲和最小覆盖球相结合的多日负荷曲线聚类方法。在考虑负荷时间滞后特性的基础上,利用快速动态时间弯曲和多维尺度缩放对负荷曲线进行降维;为每个降维负荷迭代寻找最小覆盖球,并计算不同覆盖球的球间相似度;利用谱聚类算法得到相似度矩阵。算例结果表明,所提方法在准确度和鲁棒性上较传统方法有一定优势。     

含导叶不同步装置的水泵水轮机全特性的内特性解析

利用叶片式水力机械内特性解析理论,建立了含导叶不同步装置的水泵水轮机的水轮机区和反水泵区的全特性曲线的数学表达式,得出了求解这两种工况下当量开度的方法。结合水泵水轮机生产厂家所提供的原始模型全特性曲线,对水轮机飞逸工况特征点和水轮机零流量工况特征点给出经验计算公式。含导叶不同步装置机组的理论全特性曲线与实测全特性曲线的对比验证了该理论的工程实用性。     

基于现代智能控制技术的水轮机自适应工况PID调速器研究

针对水轮机常规PID调速器不能根据系统的动态过程自动调整控制参数的缺点,提出一种新的基于现代智能控制技术的水轮机自适应工况PID调节方法。该方法根据水轮机模型综合特性曲线划分水轮机工况,采用一种改进遗传算法对水轮机的不同工况求取最优调节参数,利用神经网络做到运行工况与最优参数间的平滑切换。经过仿真表明,该控制方法具有良好的静态和动态性能,并具有很强的鲁棒性。     

利用区域流量历时曲线模拟东江流域无资料地区的日径流过程

根据流量值与流域空间特征值之间的相关关系来构建区域化流量历时曲线，以流量历时曲线取代常规的流量过程作为流域降雨径流模型参数优化的目标函数，分析该方法的可行性与模拟精度。由东江流域中的11个子流域所组成的研究区域能得到精度良好的区域化流量历时曲线，以TOPMODEL模型作为流域降雨径流模型，用区域化流量历时曲线作为优化目标函数，验证流域星丰和岳城的计算结果表明该方法是可行的，能得到较为满意的模拟精度，可以将该方法应用于广大的无资料地区推求日径流过程。     

水轮机综合特性曲线BP神经网络拟合方法研究

针对目前水轮机综合特性曲线处理中存在的问题,介绍了一种采用BP神经网络的解决方法,其核心思想是将水轮机非线性特性转换为可用于实时仿真的基于神经网络的力矩和流量特性。论文首先介绍了该方法的整体设计思路和求解过程;随后详细说明了其具体细节和实现步骤:样本数据读取和延拓方法以及神经网络的选取原则、训练过程;最后结合实际水轮机给出了处理结果,并分析了误差产生的原因。本文的研究成果为水轮机综合特性曲线拟合提供了一种新的途径。     

基于一阶回转曲线的Preisach磁滞模型研究

针对Preisach标量模型的磁滞算子几何叠加的原理,提出了基于一阶回转线进行磁滞特性研究的新模型。该模型基于Preisach模型的同余性和一阶回转曲线数据建立相应的磁滞数学模型,可以对铁磁材料的高阶回转曲线进行准确仿真。该模型实现简单,避免了传统数值方法求解Preisach分布函数必须进行两次求偏导和双重积分计算的复杂过程,并且提高了磁滞数学模型仿真精度。仿真结果与文献中测量结果相吻合,验证了该模型的准确性及有效性。