灯泡贯流式水轮机出力不足原因分析与对策研究

灯泡贯流式水轮机出力不足的问题,造成了水量浪费,影响了经济效益。从水头、流量和效率等方面分析了灯泡贯流式水轮机出力不足的原因,从设计、制造、安装、施工、运行等多个环节提供了相应的预防和处理对策,以便为提高灯泡贯流式水轮机出力和水电厂经济效益提供有益的参考。     

计及碳排放的风-光-抽水蓄能系统容量优化配置方法

合理的系统容量配置方案是开发利用可再生能源的重要基础.文中提出了一种并网型风-光-抽水蓄能联合运行系统容量优化配置方法,该方法以成本最低、经济效益最大、碳排放量最小为优化目标建立系统模型,基于中国东南沿海某近陆海岛的真实数据,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对模型进行求解.然后,引入灰色关联分析法实现无偏折中策略获取最优容量配置方案.仿真结果表明,联合运行系统能在最大限度利用风能和太阳能的基础上实现连续稳定运行;引入灰色关联分析法决策最优容量配置方案是可行的,且联合运行系统在全项目周期里的碳排放量随着灰色关联度的增大而减小;适当提高风电和光伏发电入网率能够降低系统成本、提高经济效益、减少碳排放量.     

混流式水轮机空化声发射信号的混沌特性分析

针对水轮机空化过程中声发射信号表现出的强烈非线性和非平稳性,提出了水轮机空化声发射信号的混沌特性分析方法,研究了混流式水轮机空化声发射信号的混沌特征及其变化规律.基于混流式水轮机模型空化试验采集了不同空化状态下典型测点处的声发射信号,检验其混沌性后进行相空间重构,计算得到重构信号的关联维数和最大Lyapunov指数,分析了这2种混沌特征参数随水轮机空化状态变化的规律,明确了水轮机空化声发射信号的混沌特征参数与空化状态之间的对应关系.结果表明:关联维数和最大Lyapunov指数不仅可以定性地表征空化状态,而且可以定量地描述空化程度;这2种混沌特征参数受单位转速的影响比受导叶开度的影响更大.     

水轮发电机组振动监测分析系统的研究

针对水轮发电机组运行过程中因振动引起故障的问题,提出了一种以IPC为基础的新型水轮发电机组振动在线监测分析系统.该系统以工业PC机为主体,由摆度、振动传感器及有关功能模块和信号预处理器共同组成,能够连续在线监测机组故障的缓慢变化过程,为检修及机组运行调度提供良好的依据和可靠的信息.     

基于实时数据库的水力机组状态监测系统

选用C++Builder6.0结合SQLServer7.0和C语言开发了一套适用于中小型电厂使用和维护方便的监测分析系统.介绍了系统的工作原理、监测点的选择和布置、软硬件系统的构成等,详细阐述了实时数据库的设计与实现.通过实践证明,系统具有很高的实时性和可靠性,是一套能完全应用于实际生产的性能价格比高的系统.     

基于EMD的水轮机空化声发射信号阈值降噪方法

针对随机噪声对水轮机空化声发射信号的影响,提出了基于经验模态分解(EMD)的水轮机空化声发射信号阈值降噪方法:首先利用EMD将水轮机空化声发射信号分解得到多个本征模态分量(IMF),然后结合给定阈值规则对前半部分IMF分量进行降噪,将降噪后的IMF分量与未处理的IMF分量重构,得到降噪后的声发射信号。采用该方法分别对仿真信号和水轮机空化试验过程中采集到的声发射信号进行了降噪处理,并与小波阈值降噪方法、小波包阈值降噪方法及传统EMD降噪方法进行了对比。结果表明:EMD阈值降噪方法有效结合了EMD自适应分解的特性和阈值降噪的良好性能优点,对水轮机空化声发射信号的降噪效果优于其他3种方法。     

声发射技术在水电机组状态监测与故障诊断中的应用研究综述

作为传统检测技术的有益补充,声发射技术在水电机组状态监测与故障诊断中具有重要的应用价值.分别从水轮机空蚀和转轮叶片裂纹两大方面综述了声发射检测技术的应用研究和发展现状,包括这两种故障声发射信号的产生机理、信号规律及其特征提取、声发射检测装置(或系统)开发等.指出了目前存在的主要问题和今后的研究方向.     

离网型风-光-抽水蓄能恒压供电系统

根据风能与太阳能互补的特性,并利用农村地区常见的开口水井作为抽水蓄能的下水库,本工作提出了一种适用于偏远农村地区的小型离网风-光-抽水蓄能联合运行系统.采用了一种新颖的发电技术,使得系统的输出功率、输出电压不受风速和太阳能辐射强度变化的影响,且不需要使用电池、逆变器、控制器和控制电路等设备.建立了所提出系统的数学模型,基于湖南省某偏远农村24 h的真实数据进行了恒压供电系统电能输出特性的仿真与对比分析.结果表明,所提出的系统能够实现昼夜连续稳定运行,输出功率几乎保持与设计值相等的0.3 kW,输出电压也基本维持在220 V;在用电高峰时段8～22 h,整个系统的平均输出功率为294.5 W,最大值为300 W,平均输出电压为217.8 V,与设计值的功率偏差为1.8％,电压偏差为1％.与风电-抽水蓄能和光伏-抽水蓄能联合运行系统的结果相比,功率偏差分别降低了28.8％和34.8％,电压偏差分别降低了27.7％和34.1％.所提出系统具有简单、可靠、故障率低、无污染和供电恒压稳定的优点,有助于向风能、太阳能资源贫乏地区的偏远农村居民提供低成本的优质电能.     

基于LabVIEW的水轮机状态监测与诊断系统研究

针对目前水轮机状态监测系统存在的不足,提出基于LabVIEW平台设计并开发水轮机状态监测与诊断系统;分析并确定了最能反映水轮机运行状态的测量参数,建立了该系统的总体结构,研究了各模块的功能及技术实现。该系统在某水电厂的运行结果表明,它能够及时直观地反映水轮机状态及其运行趋势,为现场人员提供重要的技术参考。     

基于改进EMD与关联维数的水轮机空化声发射信号特征提取

为研究水轮机空化状态下声发射信号的特征及其演变规律,提出了基于改进经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)与关联维数的水轮机空化声发射信号特征提取方法。采用镜像延拓与可变余弦窗函数相结合的方法对传统EMD进行改进。将改进EMD方法应用于混流式水轮机模型空化状态下的声发射信号分析中,分别采用自相关法和假近邻法计算声发射信号各阶固有模态函数(Intrinsic Mode Function, IMF)分量的时间延迟参数和最佳嵌入维数,采用G-P算法提取各阶IMF的关联维数,分析关联维数随水轮机空化系数的变化关系。结果表明:随着空化状态从无空化、初生空化到临界空化,声发射信号的各阶IMF关联维数逐渐增大,直接反映了水轮机空化从无到有,从弱到强,水流流态更加复杂和紊乱的过程。