基于改进劣化度模型的风电机组日常运行状态评估

为准确地掌握整台风电机组的运行状态,提出一种基于改进劣化度模型的评估方法。首先求得风电机组层次结构中各状态参数的劣化度;其次通过组合赋权法确定各参数的权重,利用岭型分布隶属度函数确定各参数的隶属度矩阵;最后利用模糊综合评判法和彩色图谱对机组的运行状态进行评估和展示。案例机组的日常运行状态评估表明：所提方法可较SCADA系统提前发现机组发电机非驱动端轴承的异常,且误报次数较少。     

基于壳温差的风电变流器IGBT模块基板焊层健康状态评估

风电变流器IGBT模块基板焊层脱落是重要是失效形式之一,现有基于红外成像技术的健康状态监测方法难以应用到实际风电变流器中,该文提出基于壳温差的风电变流器IGBT模块基板焊层健康状态评估方法。首先,基于实际风电变流器功率模块结构,建立IGBT模块三维有限元模型,分析不同基板焊层脱落度下芯片结温及壳温分布规律;其次,引入基板焊层劣化度概念,通过芯片定位、稳态过程识别以及基于BP神经网络的壳温值获取,建立基于壳温差的IGBT模块基板焊层状态评估模型;最后,通过风电变流器IGBT模块基板焊层脱落模拟实验,研究表明所提的基于壳温差可有效实现IGBT模块基板焊层健康状态评估。     

基于动态阈值的风电轴承健康状态评估

针对现有的风电轴承健康状态评估方法需大量样本提取和模型训练、存在实现过程繁琐费时费力且泛化应用能力弱的问题,提出基于动态阈值的风电轴承健康状态评估方法。首先,考虑风的随机性和间歇性,利用风电轴承温度监测数据,引入劣化度概念,采用曲线拟合和机群聚类方法确定了劣化度的上、下限动态阈值;其次,通过健康状态评语集及其等级划分范围和劣化度计算,提出基于动态阈值的风电轴承健康状态评估方法;最后,以某风电机组的发电机后轴承超温故障为例,验证了所提评估方法可获得有效的风电轴承健康状态和及早获知故障征兆。     

多功能太阳能车棚的实验研究

基于太阳能车棚实验系统的建设与运行,介绍多功能系统方案设计,包括并网发电、景观照明、电动车充电和多用途光伏电源。对系统的实际运行特性进行了长期实验研究,比较和分析了不同环境条件对系统实际并网发电效率的影响,验证了景观照明系统配置的合理性;并针对严重的局部阴影问题,开发了并联直流模块混合型并网系统,与集中式并网逆变器进行了对比实验,为太阳能车棚设计、成本与效益评估等提供了有价值的实验依据。     

多参数耦合的蒸汽动力系统运行稳定性评估方法

为解决多参数耦合情况下蒸汽动力系统整体运行稳定性评估的问题,在基于时间序列分析的单参数运行稳定性评估的基础上,提出了一种蒸汽动力系统整体运行稳定性评估方法。该方法通过分析蒸汽动力系统运行参数的相关性和作用机制,选取相关状态参数建立系统的整体运行稳定性评估指标体系;然后通过引入连接函数（Copula函数）建立稳定性指标计算模型,实现系统在多参数耦合情况下的联合失稳概率和整体运行稳定性指数计算。经实例验证,该方法能够依据监测参数历史数据,相对精确地预测出系统未来一段时间的运行状态,预测精度达到秒级。     

基于自注意能量熵的抽水蓄能机组轴系劣化评估

为评估抽水蓄能机组轴系状态,保证机组经济稳定运行,提出一种基于自注意能量熵的抽水蓄能机组轴系劣化评估方法.在集合经验模态分解(EEMD)能量熵的基础上,结合注意力机制,确定每个固有模态函数(IMF)对待评估序列的贡献率,生成新的自注意能量熵,作为衡量机组轴系劣化的指标;结合某抽水蓄能机组轴系实测数据验证,所提能量熵在机...     

考虑电动汽车充电负荷的配电网运行风险控制与优化

针对大规模充电负荷接入导致配电网运行风险增大,需要控制和优化的问题,采用加权分布熵为指标来评估配电网的运行风险,基于此提出了配电网接纳电动汽车极限辆数的评估方法,并由此建立了各节点接纳能力评估模型;基于优化潮流分布的原理,提出了通过网络重构和闭环运行来改善配电网运行风险的方法;根据节点脆弱程度提出了充电负荷接入节点优化方法来改善配电网的运行风险。仿真算例分析了配电网接纳电动汽车的极限辆数,并研究了网络重构、闭环运行和充电负荷接入节点优化对配电网运行风险的改善效果。仿真结果表明,该方法优化效果明显,可为控制和改善配电网运行风险提供参考。     

磷酸铁锂电池优化多因子状态在线评估方法

针对目前锂离子电池在线估计方法不准确的问题,提出了一种基于优化充电电压片段下多个健康因子的磷酸铁锂电池健康状态综合在线评估方法,将充电电压片段内所充电量估计的电池容量与实际电池容量的误差最小作为目标,利用遗传算法寻优充电电压片段。在此基础上,分别对表征电池健康状态的充入电量、充电时间以及内部阻抗三个健康因子进行在线评估,归一化处理得到各健康因子对应的健康状态,再通过最小序列优化法实时获取电池综合健康状态。最后对磷酸铁锂电池进行老化充放电实验,对比仅采用电池内阻单因子评估方法,结果表明该方法能有效减小充电过程中电池健康状态估计误差,且适用性更强。     

基于PLC的直流电源充电模块实现自动检测的设计

在电力系统中,直流电源能否可靠运行是变电站安全运行至关重要的保证。高频开关电源充电模块是直流电源重要组成部件,其主要作用是向高压开关柜里的继电保护装置提供不间断的直流电源。文中结合生产运行中高频开关电源模块产品的缺陷发生,提出应用PLC实现自动控制对充电模块进行生产检测的方法。从而,大大提高变电站中充电模块产品质量精度及运行的可靠性。     

光伏系统用铅酸蓄电池的充电状态模型

根据电化学基本理论，建立了铅酸蓄电池的充电状态模型，并通过不同温度条件下的过充实验得到了模型中三个参数Ｋｉ、Ｋｕ、Ｋｔ的值。该模型经实验表明，充电状态的计算结果和实验结果吻合得很好，证实该模型是可行的和有效的。     

基于环境温度、负载率的光伏逆变器温升研究

外部环境温度高低及输入逆变器的负载率大小直接决定光伏逆变器的温升变化,温升是衡量可靠性的关键因素。通过逆变器内主要功率元器件的温升变化来研究逆变器的温升,应用传热学理论、能量守恒定律、结温与热阻原理并通过循环迭代的方法建立外部环境温度、负载率与IGBT损耗及温升的数学关系式。通过光伏逆变器温升试验,高低温环境箱-25～60℃下的实验结果确定IGBT管壳-散热器热阻、散热器至空气热阻,并测试不同负载率下元器件的壳温变化。研究结果表明:在不同环境温度、不同负载率下温升模型与实验结果的差异在8%以内,可作为一种预测光伏逆变器实时运行状态下大功率元器件温度的方法,为评估逆变器可靠性提供理论依据。     

锂离子电池低温充电老化建模及其充电策略优化CSCD

为了促进新能源汽车在寒冷地区的推广,对锂离子电池低温充电老化及其充电控制策略的研究具有重要意义。本工作基于大量低温充电实验数据,建立了多应力低温充电老化模型。以温度为主要影响因素,同时考虑充电截止电压和充电倍率及充电循环次数对电池老化的影响。引入衰退加速度因子,将多个充电应力相结合作用于整体模型,并对模型的估计精度进行了仿真测试。在此基础上引入遗传算法对充电控制策略进行优化,以充电电压为基准,将达到充电截止电压前的充电过程均分为多个充电阶段,将各阶段充电电流作为遗传算法的基因序列,以充电老化速率和充电时间作为优化目标,进行迭代优化。仿真结果表明所建立的低温充电老化模型具有较高的参数估计精度,充电控制策略能够有效较少电池老化并节约充电时间。通过设计的充电控制器对充电策略进行了实验测试,测试结果与仿真结果相同。对电池低温充电进行的实验,摸索了低温充电对电池寿命衰退影响的规律,实验数据、老化模型和充电策略优化方法有较为直接的参考价值。     

基于风电机组状态的超短期海上风电功率预测

提出一种基于风电机组状态的超短期海上风电功率预测模型。首先,综合考虑海上环境因素以及风电机组部件间的相互作用建立指标的预测模型,以长短期记忆神经网络的预测误差作为监测指标的动态劣化度;然后采用模糊综合评价法对风电机组的运行状态进行评估,依据评估结果对风电机组历史运行数据进行划分;最后根据分类后历史运行数据建立基于机组状态的超短期风电功率预测模型。结合国内某海上风电场实例数据进行分析,算例结果表明所提方法可有效提高风电功率预测精度。     

基于改进果蝇算法优化支持向量机的风电机组性能评估

目前,关于风电机组性能的研究多集中于某一关键部件,文章针对风电机组整体提出一种性能评估的方法。首先采用支持向量回归(SVR)预测正常状态下的评价指标,并使用果蝇优化算法(FOA)来寻找其最优参数。为了克服FOA易陷入局部最优的缺点,引入免疫思想增加种群的多样性,并采用自适应搜索步长,提高其收敛精度;然后通过变权思想对预测误差进行组合,得到风电机组偏离正常状态的劣化度,实现对风电机组的性能评估;最后,采用某风电场的数据进行实验分析,验证了文章所提方法的可行性。     

水泵水轮机A修效果综合评估

为综合评估水泵水轮机A修效果,采用劣化度自适应熵权层次分析法进行评价分析。先建立水泵水轮机A修效果综合评估多重指标体系,并引入四分位数区间均值算法和底层指标劣化度模型,获得底层指标劣化度;再采用劣化度自适应熵权法、层次分析法(AHP)和权重综合计算模型获取各层指标综合权重;最后,根据各层指标综合权重及其对应劣化度给出水泵水轮机A修前后综合劣化度来实现水泵水轮机A修效果定量评估。结果显示,A修后发电和抽水工况水泵水轮机综合劣化度减小了0.072,较检修前分别降低14.8%、14.5%,表明该方法能客观、定性、定量地评估水泵水轮机A修效果,助力A修质量和技术提升。     

基于APROS的燃气轮机及其控制系统整体仿真建模研究

为弥补燃气机组中整体模型研究的不足,提出一种将热力学模型和灰箱模型相结合的建模方法。首先,根据分块建模思想,在APROS平台上建立了热力学模型,将仿真结果与性能验收结果进行比较,验证了静态模型的准确性;其次,在热力学模型基础上搭建了控制模型,并进行了甩负荷过程的仿真。结果表明,控制系统与热力学模型匹配较好。此外,整体模型的建立可为机组运行状态评估以及故障分析奠定了一定的基础。     

基于相对劣化度模型的大型汽轮机状态综合评价

大型汽轮机设备工作状态性能的好坏直接影响到电厂运行的安全性和经济性，对其进行状态监测及状态综合评价很有必要。为克服传统状态评价方法的缺陷和不足，引入相对劣化度概念，充分利用设备运行参数、状态监测参数和运行统计参数，融合汽轮机本体振动信号、轴系运行参数以及通流部分热效率等多类信息，建立了应用相对劣化度的评价模型，开发了汽轮机本体状态综合评价系统并将其成功应用于国产300MW汽轮机本体状态综合评价中。研究结果表明，该方法合理有效，评价结果可为以后的本体维修决策提供科学依据。图2表1参6     

一种新型光伏照明系统控制器

现有的太阳能照明系统中普遍存在不能准确、有效地检测蓄电池的充电状态和控制器大面积使用时的启停时差问题，为此提出了一种新型控制器。基于单片机89C2051和无线收发模块PTR2000的智能控制器，实现了系统工作状态控制和蓄电池的能量管理，能满足太阳能照明系统稳定运行和准确切换的要求，并实现多个控制器之间的启停一致。实验表明，该控制器效率高，运行稳定，基本解决之前提出的问题，达到了太阳能照明系统对控制器的要求。     

考虑风电机组运行健康状态的风电场优化调度方法

当前风电场功率控制过程中多关注风电机组的发电能力,很少区别对待健康机组和带病机组。对此,以风电机组运行参数为评估指标,计算各指标劣化度,并以综合劣化度为风电机组健康状况的总体评判指标,再结合风电机组启停状态及功率控制要求建立风电场的多目标调度模型。采用混合编码遗传算法优化该模型,获得风电机组启停组合和目标功率值。仿真结果表明,该方法优化了风电机组启停计划,改善了风电机组的整体健康程度,提高了风电场有功输出的可靠性和稳定性,为功率调度过程提供了依据。     

模块化多电平柔性直流输电系统的直流侧启动方法研究

模块化多电平换流器的启动是系统正常运行的前提和基础,也是柔性直流输电系统运行过程中的重要环节。换流器交流侧为无源网络或待启动的有源网络时,启动过程需要增加辅助电源,增加成本和工作量。提出一种直流侧充电启动方法,通过不控整流预充电后子模块数递减方法解锁使子模块电容电压达到预先设定值,无需增加辅助电源,能有效限制充电过程中的电压和电流冲击。在PSCAD/EMTDC中搭建两端柔性直流输电系统模型,验证了该方法的可行性和有效性。