大型水轮发电机转子动偏心电磁振动仿真

针对转子动偏心状态下某大型水轮发电机在不同励磁电流工况下的电磁振动问题，采用ANSYS Rmxprt组件建立2D瞬态电磁仿真模型，通过麦克斯韦应力张量法分别求出水轮发电机定子铁芯齿端在25%、50%、75%、100%四种不同励磁电流激励下所受的电磁力密度频域分布；最后将电磁力密度各阶谐波加载到3D定子系统齿端，通过2D电磁与3D结构谐响应耦合分析获得转子动偏心状态下水轮发电机定子支座在空载变励磁工况下的振动频域分布。研究发现，水轮发电机转子偏心工况下电磁力波主要集中在一倍转频上，而电磁振动以一倍转频为主，同时随着励磁电流减少，电磁力密度和电磁振动逐渐降低。     

基于自编码压缩与多尺度特征提取的抽水蓄能机组劣化趋势评估与预测

恶劣的运行环境为抽水蓄能机组安全运行带来严峻挑战,抽水蓄能机组劣化趋势评估与预测技术能够有效反映机组运行状况并预测机组未来劣化情况,为机组状态检修提供重要依据。然而,机组运行工况参数中存在大量冗余或干扰信息,严重影响劣化趋势评估的可靠性;此外,难以对复杂的劣化趋势序列实现准确的预测。为解决上述问题,提出一种基于自编码压缩与多尺度特征提取的抽水蓄能机组劣化评估预测模型。首先,为降低拟合误差,利用深度自编码器(DAE)凝练工况参数中的关键信息,结合多层感知机(MLP)建立健康模型;其次,根据机组运行数据与健康模型,生成机组劣化度;最后,以一维卷积神经网络(1DCNN)提取局部空间特征,以双向门控循环单元(BiGRU)提取双向全局时序特征,结合二者的优势,构建多尺度特征提取网络,实现精确的劣化趋势预测。通过某抽水蓄能机组验证了该模型的有效性。与其他模型相比,自编码压缩模型的拟合误差最低,能够生成可靠的劣化趋势;多尺度特征提取网络能够学习劣化趋势序列中的长期趋势与局部波动信息,预测精度更高。     

独立分量分析-经验模态分解特征提取在水电机组振动信号中的应用

提取出水电机组振动信号中故障特征和微弱征兆信号,可以更好地了解机组的运行状态和故障发展趋势,但由于水电机组多源振动信号的相互混叠,信号呈现出非线性、非平稳性,故障特征信号提取是该领域的一个难题。为此该文提出了一种基于独立分量分析(independent component analysis , ICA)和经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)的特征提取新方法(ICA-EMD)。首先,用 ICA 将多通道振动信号分离成为统计独立分量;然后,对这些统计独立分量做自相关分析,消除环境噪声的影响;最后,对消噪后的所有统计独立分量统计逐一进行EMD分解,并将各个统计独立分量内蕴的同频本征模态函数进行累加重构,最终提取出能表征机组故障的本征模态函数。仿真信号和实测信号的试验验证表明,与其他方法相比,该方法在提取故障早期信号、微弱信号和突变信号方面更具优越性和有效性,提取结果更能满足实际工程应用需求。     

基于博弈论的发电侧竞价市场均衡特性分析

利用供给函数均衡模型分析发电侧竞价市场均衡的性质。求解出市场均衡下市场出清电价、发电商上网电量和收益等市场出清结果的解析解,通过推导这些市场出清结果相对需求价格函数参数和发电商成本函数参数的导数并确定其性质,揭示了电力需求和需求价格弹性及其组合影响市场均衡的规律,结合两种不同发电商成本结构分析了发电商成本特性对市场均衡的影响。算例验证了导数性质及相关结论。     

抽水蓄能机组空载工况分数阶PID调节控制

抽水蓄能机组运行在低水头空载工况易进入"S"特性区域,进而引起机组频率大范围波动和运行不稳定。针对传统比例—积分—微分(PID)控制在低水头空载工况下不能较好地调节抽水蓄能机组频率波动的不足,基于全特性曲线对数曲线投影变换的水泵水轮机数学模型,提出了适用于抽水蓄能机组低水头空载工况运行的分数阶PID(FOPID)调节系统模型,并运用粒子群优化算法优化FOPID控制参数,重点讨论了FOPID控制在低水头空载开机和空载频率扰动时的应用。仿真分析表明:相较于传统PID控制,FOPID控制使得低水头空载运行时机组频率和导叶开度的过渡过程有了明显的改进,提高了抽水蓄能机组调节系统的速动性与稳定性。     

基于混合蜂群算法特征参数同步优化支持向量机的水电机组轴心轨迹识别方法研究

在水电机组轴心轨迹识别研究中,为解决传统支持向量机方法中特征参数无法自适应选择而导致分类性能不高、计算时间过长等问题,提出混合人工蜜蜂群算法特征参数同步优化支持向量机（HABC-SVM）的轴心轨迹识别方法。将人工蜜蜂群算法引入到支持向量机识别优化模型的求解中,对人工蜜蜂群从搜索策略、蜜源编码、更新策略等方面进行了改进。通过仿真试验获取水电机组的四类典型轴心轨迹样本,对轴心轨迹中提取的19种特征参数和支持向量机参数进行了同步优化,将改进HABC算法与PSO-SVM算法和GA-SVM算法进行了对比。研究结果表     

基于节能调度的竞价市场厂网合作策略

在电力系统推行节能调度的背景下，通过分析独立发电商和电网公司的运营动机，提出在日前竞价市场通过厂网合作进行节能调度的策略。基于日前市场不同市场主体的收益模型，对市场竞价过程进行求解，并通过对竞价过程的图形化表示，分析独立发电商竞价策略对竞价模型和调度结果的影响。根据节能调度规则，推导厂网合作方式和合作条件，并得出厂网合作的最优策略和相应收益分配方案。算例验证了所述策略的可行性。     

基于节能调度的竞价市场厂网合作策略

在电力系统推行节能调度的背景下，通过分析独立发电商和电网公司的运营动机，提出在日前竞价市场通过厂网合作进行节能调度的策略。基于日前市场不同市场主体的收益模型，对市场竞价过程进行求解，并通过对竞价过程的图形化表示，分析独立发电商竞价策略对竞价模型和调度结果的影响。根据节能调度规则，推导厂网合作方式和合作条件，并得出厂网合作的最优策略和相应收益分配方案。算例验证了所述策略的可行性。     

抽水蓄能机组分数阶PID控制及参数优化研究

由于抽水蓄能机组水泵水轮机调节系统结构复杂,工况类型多且转换频繁,容易受水泵水轮机全特性曲线反"S"特性的影响,因此其运行稳定问题比一般机组更加严峻,严重时甚至会影响到电网的供电质量和安全稳定。本文针对传统PID控制在抽水蓄能机组应用中的不足,提出了抽水蓄能机组的分数阶PID(FOPID)控制及其参数优化方法。为提高FOPID控制参数优化效果,提出了一种模糊引力搜索算法(FGSA),该算法在迭代搜索过程中,对引力衰减指数进行动态的模糊推理,使之随搜索代数的改变不断自适应调整,从而通过控制引力常数的大小实现对算法局部和全局搜索进行动态调整,提高算法优化能力。以我国某抽水蓄能电站机组为研究对象建立其调节系统仿真模型,运用不同优化方法和控制规律的组合控制策略进行控制,对比试验结果表明,本文提出的FGSA-FOPID控制策略能有效改善抽水蓄能机组水泵水轮机调节系统在空载工况下频率扰动时的动态性能。     

基于改进累积前景理论的电动运营车充电决策模型

为准确描述电动运营车车主的非理性充电决策行为,文中建立了基于改进累积前景理论的电动运营车充电决策模型。首先,综合考虑到达时间、剩余电量和心理安全电量等因素,构建了电动运营车车主在不同峰谷电价下的充电需求模型。其次,针对运营车车主对到达时间和剩余电量的心理感知差异,建立了考虑风险偏好的改进累积前景理论异质参考点模型。最后,以运营车累积前景收益为评价指标,对充电决策进行评估。通过对武汉市电动运营车充电行为进行仿真分析,结果表明,在心理安全电量一定的前提下,心理感知价值较高的车主会提前充电,反之则倾向于延后充电。文中模型将风险偏好与心理感知价值相结合,可以更准确的反映运营车车主的非理性决策行为。