蒲石河抽水蓄能电站主变状态综合监测系统开发应用

蒲石河抽水蓄能电站各变压器监测设备独立运行、缺乏统一监控平台导致资源无法交互共享,为此基于Wonderware System Platform 2012R2和TOP Server,构建了主变状态综合监测系统。针对抽水蓄能电站主变运行工况多变的特点,优化了《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中产气速率的计算方法,开发了具有良好适用性的监测报警程序,运行效果显著,满足了电站对主变状态综合监测和分析诊断的生产需求。研究结果为同类工程提供技术借鉴。     

基于正交局部保持投影与自组织映射的汽动给水泵组健康衰退评价

针对汽动给水泵组运行工况多变、状态信息复杂,难以实现健康衰退评价的问题,提出基于正交局部保持投影(OLPP)和自组织映射(SOM)的给水泵组健康衰退评价方法.该方法充分考虑到机组健康状态特征的高维和非线性特点,采用OLPP算法实现状态特征提取,并建立基于SOM的多状态特征融合的健康状态评估模型.采用最小量化误差作为给水泵组健康状态评价指标,并给出健康衰退报警限的确定方法.将该方法用于某600 MW机组汽动给水泵组故障前的健康衰退评价.结果表明:该方法可提前监测到给水泵组健康状态的衰退,从而实现故障的早期预警,避免发生严重故障,并为合理调整运行和安排检修提供依据.     

基于保局投影与自组织映射的风电机组故障预警方法

针对大型风电机组运行工况和状态信息复杂,难以实现故障早期预警的问题,提出基于局部保持投影(LPP)和自组织映射的故障预警方法。该方法充分考虑机组健康状态特征的高维、非线性特点,采用LPP算法实现状态特征提取,并建立基于自组织映射(SOM)的多状态特征融合健康状态评估模型。采用最小量化误差(MQE)作为机组健康状态指标,并给出健康衰退报警限的确定方法。将该方法用于某1.5 MW风电机组传动系统故障前的健康状态分析,结果表明,该方法提前监测到机组健康状态的衰退趋势,可实现故障的早期预警,避免严重故障发生,并可为合理调整运行和安排维修提供依据。     

基于PLC控制的主变压器水冷却器故障分析及处理

本文介绍了一起抽水蓄能电站主变压器水冷却器故障导致闭锁机组其他工况启动事件,通过对主变压器水冷却器PLC逻辑控制程序进行研究分析,及时完成故障处理。同时,结合现场设备运行的实际情况,对主变压器水冷却器PLC逻辑控制程序进行优化完善,有效解决了主变压器冷却器故障导致机组工况闭锁问题,从而提高了机组设备运行的可靠性。     

抽水蓄能电站机组与主变压器保护闭锁逻辑问题研究

抽水蓄能电站机组一般能运行于多种工况下,不同工况对发电机—变压器组保护的要求不一样。本文以某电站机组与主变压器保护配置为例,分析在不同工况下抽水蓄能机组和主变压器保护配置及闭锁逻辑设定上所采取的方法,介绍当机组处于不同工况下运行时各保护的闭锁逻辑,为其他厂站抽水蓄能机组的运行提供借鉴。     

基于ANFIS-SOM神经网络的汽轮机通流部分故障诊断研究

汽轮机通流部分运行时会出现各种故障,有些故障具有隐秘性,不易察觉,有必要对其进行监测与诊断。将工程应用中效果较好的自适应模糊推理神经网络(ANFIS)与自组织特征映射(SOM)网络的相结合,集二者之所长,建立一种新型ANFIS—SOM神经网络,并以电厂运行故障数据做了计算分析。结果表明:基于新网络的故障诊断效果得到极大的提高,为汽轮机故障诊断提供了新思路。     

300 MW抽水蓄能电站振动监测及分析

抽水蓄能电站为电网削峰填谷的具有重要手段,监测抽水蓄能电站运行的状况和稳定运行区域具有重要意义。文中介绍了300 MW的抽水蓄能电站的振动监测装置,总结了存在振动异常的几种因素和故障频率的计算方法。结合300 MW抽水蓄能电站运行过程,通过振动分析软件TN8000,分析了机组振动故障,为机组检修和故障排查提供指导性意见,保障了机组设备安全稳定运行。     

黑龙江荒沟抽水蓄能电站主变压器运输方案论证与研究

抽水蓄能电站一般地处偏远山区,大件运输较为困难,且为节约投资,地下主变压器洞室尺寸及运输通道一般较小,因此主变压器运输较为复杂和困难.针对荒沟抽水蓄能电站主变压器洞及主变压器搬运通道已经完成开挖支护的基础上,取消永久搬运轨道,优化主变压器运输,结合国内大中型主变压器厂家运输方案,论证和研究荒沟抽水蓄能电站取消搬运轨道的合理性与可行性.     

基于工况辨识的风电机组主传动系统运行状态监测

针对风电机组主传动系统运行工况复杂多变,导致状态监测系统误报警率高的问题,提出一种基于工况辨识的风电机组主传动系统运行状态监测方法。首先采用最大互信息系数（MIC）选取数据采集与监视控制系统（SCADA）特征参数,运用k-均值聚类算法对主传动系统运行工况进行划分,解决机组运行状态复杂多变导致运行工况不清的问题;接着提取状态监测系统（CMS）特征参数,并采用层次分析法计算CMS特征参量相对权重,提出主传动系统运行状态评价指标与量化算法;最后利用核密度估计（KDE）方法确定阈值,根据阈值与运行状态指标的关系实现主传动系统异常监测。将该方法运用于实际风场,结果表明所提方法监测结果与实际相符。     

基于工况区分的抽水蓄能机组主轴摆度趋势分析

原始生产实时数据记录通常采用连续时间记录法,该法未能有效区分抽水和发电工况、暂态和稳态工况,且存在数据失真的情况,不利于抽水蓄能机组主轴摆度趋势的准确分析。本文提出一种基于工况区分的抽水蓄能机组主轴摆度趋势的分析方法,对原始数据利用概率密度分布法计算最小运行负荷,并进行工况自动区分,根据失真数据特征去除传输过程中的数据失真部分,基于处理后的数据绘制抽水暂态、抽水稳态、发电暂态、发电稳态工况下摆度的趋势图。以某抽水蓄能电站为例,利用本文方法分析年度主轴摆度趋势,结果表明,该电站机组主轴摆度趋势呈季节性变化明显,并提出有效降低夏季摆度幅值的处理措施,以为机组的状态评价提供有效参考。     

大型抽水蓄能电站施工期空气环境监测系统设计与应用

针对施工期抽水蓄能电站恶劣的空气环境,提出了一套适用于复杂情况下的空气环境监测系统,首先根据国家相关标准确立了系统采样对象类型和设备要求,其次根据无线通讯原理实现多种传感器的数据远程无线传输与处理,最后基于监测点的可靠性原则进行安装,提出可行的布置方案;通过与监测数据对比,推导得到监测数据与距离的关系,可用于推算靠近爆破点的有毒有害气体浓度。设计并建立了由物理层、中间层、应用层三部分组成的抽水蓄能电站有毒有害气体监测系统。在安徽省某在建抽水蓄能电站的实际应用表明,该系统满足抽水蓄能电站施工现场空气质量监测要求,能够有效提高施工作业安全管理水平。研究成果可为施工现场空气环境治理提供参考,降低作业人员安全风险。     

抽水蓄能电站机组异常状态检测模型研究

针对当前水电机组故障样本少,难以对其开展有效诊断的难题,提出了一种综合考虑有功功率、工作水头等工况参数的基于最小二乘曲面的抽水蓄能电站机组异常状态检测模型,即在深入分析有功功率、工作水头对机组运行状态影响的基础上,确定了机组的健康标准状态,根据机组运行状态在不同功率和不同水头下的特性,划分了不同单元,在不同单元内选取能反映机组运行状态的敏感特征参数,分别建立了基于最小二乘曲面的分布式健康模型,将功率、水头等实时在线数据代入分布式健康模型,通过计算机组健康度建立最终的异常状态检测模型。实例应用结果表明,该模型能有效地挖掘机组海量状态数据和真实可靠地进行在线状态评估,从而实现机组异常状态的早期预警。     

抽水蓄能电站引水隧洞水位监测系统的开发与应用

引水隧洞是蓄能水电站抽水和发电的水流通道,起着引用和控制水流的作用,其充排水操作是电站运行和检修过程中的一个重要环节.为保障充排水过程安全有序,必须对隧洞内水位进行监测.为此将TURCK(图尔克)新型智能压力传感器用于水位测量,以西门子S7-1200 PLC作为主控器和数据采集装置,采用TIA Portal V15软件...     

混合式抽水蓄能电站过渡过程研究

为了适应电网发展的需求,具备一定地形地质条件的常规水电站可考虑通过增装蓄能机组扩建成混合式抽水蓄能电站。针对共用引水系统的常规机组和蓄能机组实际运行特点,基于特征线法和瞬变流理论,建立了水力过渡过程计算模型,并结合工程实例模拟了混合式抽水蓄能电站可能发生的多种过渡过程工况,确定了合理的蓄能机组的关闭规律,复核了已建调压室的稳定性。结果表明,通过对新增蓄能机组导叶启闭规律的独立调控,一定程度上可维持混合式抽水蓄能电站输水发电系统的安全稳定,避免增设调节保证设施;蓄能机组导叶关闭时间延长,在降低自身蜗壳末端最大压力的同时,可抑制常规机组甩负荷后的蜗壳末端压力及最大转速上升;对于既有调保措施威胁最大的相继增负荷工况,引用流量较大的常规机组优先增负荷比引用流量较小的蓄能机组优先增负荷引起的调压室最低涌浪值更高,更有利于调压室的稳定运行。     

基于关闭煤矿沉陷区—地下硐室群的抽水蓄能电站构建与利用

关闭煤矿具有建造高水头抽水蓄能电站的天然拓扑结构,利用关闭煤矿建设抽水蓄能电站是储能方式的新探索,也是关闭煤矿资源利用的新方式.以常规抽水蓄能电站主要工程结构为蓝本,结合淮南矿区关闭的潘一矿工程地质条件,提出了淮南矿区沉陷区—地下硐室群抽水蓄能电站的构建模型.该模型主要由关闭煤矿采煤沉陷区(上水库)、地下硐室群(下水库...     

基于滑动测微计的地下洞室围岩变形分析

以呼和浩特抽水蓄能电站为例,应用滑动测微计对施工期地下洞室围岩表面和深度变形进行监测。近20个月监测资料表明,监测期间地下洞室处于稳定状态,围岩表面变形较大值发生于地下洞室第五、六层开挖过程中。由于围岩深度变形主要由岩体结构面张开引起,配合多点位移计进行校核验证,则可判断围岩结构面张开位置。可见开挖过程的变形监测,可实时指导施工、优化设计、保证地下洞室开挖安全。     

基于新型电力系统条件下抽水蓄能电站静止变频器配置台数的优化研究

以新型电力系统发展为引,分析电网需求变化引起抽水蓄能电站发挥作用的转变,抽水及抽水调相工况将逐步代替发电工况成为抽水蓄能发挥作用的主要工况,短时间、多频次的抽水启动将成为抽水蓄能电站的主要运行方式.从抽水蓄能电站抽水启动的工作方式及原理分析,静止变频器是抽水蓄能电站抽水启动的核心设备,在新型电力系统需求变化的大背景下,...     

垣曲抽水蓄能电站设计洪水分析

设计洪水分析是抽水蓄能电站工程设计的关键内容之一,以垣曲抽水蓄能电站为例,根据我国现行设计洪水理论,利用相关水文资料,结合历史调查洪水成果,分别采用水文比拟法、瞬时单位线法、推理公式法、经验公式法计算该电站坝址设计洪水,综合比较最终选择水文比拟法作为设计洪水结果,并利用地区综合法进行合理性检验。结果表明,垣曲抽水蓄能电站设计洪水符合区域暴雨洪水特性,研究结果可为山西省小流域设计洪水分析提供重要参考价值。     

含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站优化调度

为提高梯级水电站调度运行效益、优化水库水位变化过程、减少弃水,考虑湖北省某流域梯级水电站规划新增混合抽水蓄能电站,将抽水蓄能机组作为水电站发电备用机组或利用其抽水工况实现梯级水电站年发电量的最大化。针对不同来水频率下服从皮尔逊Ⅲ型分布的天然入库,提出逐步优化算法(POA)与水位廊道耦合方法,求解含混合抽水蓄能的梯级水电站调度模型,能有效保证在多约束条件下构建发电量最大的中长期调度规则。算例结果表明,新增混合抽水蓄能电站后不仅可增加本级水电站发电量,还可提高抽水发电转换效率、减少弃水,为梯级水电站规划新增抽水蓄能电站提供参考。