基于电力大数据挖掘技术的变压器运行参数状态评估

电力网络的设备参数的准确可靠,对于电力系统的分析计算有着重要作用,然而电力设备在实际运行时的参数并非出厂固定的常数,而是会根据环境和实际运行情况的变化而发生变化,而且很难被直接测量并用正确值替换。变压器作为电力传输中的枢纽设备,其运行参数的准确性对电力安全稳定分析更加重要。为准确反映变压器实时运行时真实参数值,本文在建立基于Γ型等值的变压器参数等值模型的基础上,提出了基于电力大数据密度聚类分析技术的变压器运行参数的估计方法,并利用经专家模块不良数据辨识后的SCADA系统量测数据进行变压器设备参数进行聚类和拟合,最终得出在一定允许误差范围内的设备运行实际参数。最后以徐州电网某变压器运行为例,经对SCADA系统数据进行聚类和拟合,数据结果验证了该方法的有效性,具有较好的工程实用性。     

电站锅炉过热器的集总参数动态建模与仿真

研究锅炉过热器优化控制问题,针对传统过热器模型无法对大扰动工况进行高精度仿真的问题,给出了一个电站锅炉过热器的集总参数动态模型。模型描述了过热器压力-流量及焓-温通道的动态过程,并且充分考虑了两个通道间的耦合效应;在焓-温通道建模时,采用了多段集总参数建模的方法,从而更好地反映了过热器温度的分布参数特性。以某600MW控制循环锅炉末级过热器为对象,对减温水流量、过热器入口蒸汽焓值和吸热量扰动下该模型的动态响应进行了仿真。仿真结果表明,模型动态响应合理、精度较高,可以满足控制系统优化性能的要求。     

基于递推最小二乘的吊舱推进无人水面艇建模与辨识研究

为了研究吊舱推进无人水面艇的建模问题,以响应型数学模型为研究重点,应用系统辨识的方法确定其模型参数。根据MMG分离建模的理论建立吊舱推进无人艇的三自由度平面运动数学模型,然后对作用在艇体的力与推进器推力进行分析与假设,将平面运动数学模型化简为响应型数学模型。在得到响应型模型的基础上,通过实船进行回转实验和Z型实验采集相应数据,然后利用递推最小二乘以及数据拟合的方法对模型参数加以辨识。为了验证辨识结果的正确性,对辨识出的响应模型进行模拟仿真并与实际数据进行比较,结果表明：仿真结果与实际数据的误差在可信范围内,由此证明了系统建模与辨识结果的正确性。     

一种X波段雷达反演算法的研究

研究了X波段雷达数据反演算法,为了验证反演算法的准确性,利用Longuet-Higgins海浪模型,通过选用适当的海浪谱和方向函数,仿真了三维随机海浪数据,利用反演模型得到的数据和仿真的海浪数据进行拟合,结果表明反演算法能够有效地实现海浪相关信息的提取;为了进一步检验算法的实用性,将反演算法得到的参数和实际的波浪浮标数据进行了对比,结果表明反演算法有一定的可行性。     

串级控制系统模型矩量辨识方法

针对现代工业过程串级控制系统的对象模型辨识问题,提出一种新的基于系统正常运行数据的闭环矩量辨识方法。该方法仅需得到一次设定值变化的正常运行数据,采用梯形积分的方法计算得到传递函数两次求导的值,再运用极小化误差方法和最小二乘法对数据拟合,从而解得二阶含滞后模型的四个未知参数,进而辨识出串级控制系统的内环和外环模型。最后,通过MATLAB进行多次仿真实验。仿真结果表明,该辨识方法不仅具有普适性和极高的辨识精度,而且对噪声信号不敏感,具备良好的鲁棒性。     

基于现场数据和PSO算法的机组主汽温系统辨识

建立精确的热工对象动态模型是提升系统控制性能的重要基础.针对某1000MW超超临界火电机组减温喷水量扰动下主汽温对象的动态特性,利用现场运行数据和混合粒子群优化算法对主汽温系统进行辨识,建立了过热器喷水量扰动下主汽温的动态数学模型.对所建立的模型进行验证,结果表明模型能够有效地反映主汽温系统的实际运行状况.     

高速履带车辆轮履脱离机理分析与仿真研究

高速履带车辆履带脱轮问题是一项非常复杂的工程技术问题。为降低履带车辆在行驶过程中履带脱轮发生概率，以力学理论为基础，分析了履带脱轮时诱导齿与负重轮的相互作用关系，并以ADAMS软件为仿真平台建立了可测试履带从负重轮脱出难易程度的多体动力学模型。模型充分考虑履带、诱导齿及负重轮设计参数，利用正交试验设计方法开展履带刚度特性、诱导齿及负重轮设计参数对履带脱轮影响的仿真研究，仿真结果表明，不同的设计参数对履带脱轮影响的灵敏度不同。将试验数据进行神经网络拟合，对拟合后的表达式进行GA算法寻优，找到防止履带脱轮的因素最优值，使履带系统的运行稳定性得到了显著提高。     

基于VR-Forces的作战仿真关键技术

针对VR-Forces计算机生成兵力软件新建实体模型繁琐和仿真结果提取手段缺乏的问题,分析VR-Forces的仿真运行机理,研究作战仿真模型重用及仿真结果的迁移和解析。构建实体可视化模型,通过基本参数、运动参数、传感器参数、武器装备参数和附加系统参数等参数的解析和设置,实现仿真模型重用。基于Data Logger所记录的仿真过程源数据,利用开放式数据库互连技术实现异构数据库互连,并将作战仿真数据导出至数据库进行作战效能综合评估。具体应用实例证明该作战仿真建模的效率和质量。     

火电厂化学补给水处理仿真系统

采用先进的计算机仿真技术,以铁岭电厂的化学补给水处理系统为研究对象,建立该系统的水处理工艺流程模型、运行参数模型,并开发化学补给水处理系统仿真软件,实现启停操作、正常运行调整、运行状态和运行参数显示以及常见故障处理等多种仿真功能。通过仿真实验验证,仿真结果基本达到了预定要求。所开发的仿真软件,既可以用于教学和培训,又可以用于科研,还可以由留有的接口进一步开发成产品应用于实际。     

重型燃气轮机IGV系统建模与故障仿真

重型燃气轮机是能源高效转换与清洁利用系统的核心动力装备。为确保重型燃气轮机的安全、稳定运行,以双连杆型进口导叶(IGV)系统为研究对象,进行分析建模与故障仿真研究。首先,对IGV系统进行机理分析,建立了液压驱动部分和机械传动部分的动力学模型。其次,基于模块化建模方法,在Simulink中搭建了非线性IGV系统仿真模型,并将IGV仿真模型输出与燃机电厂IGV历史运行数据进行对比。最后,对典型故障进行故障机理分析,分别建立了各类故障的动力学模型,并在Simulink中搭建了故障仿真模型。仿真结果表明,所建IGV系统模型能准确反映IGV角度跟随负荷的变化,与电厂实际运行数据一致;IGV系统故障模型与故障机理分析基本符合,具有较高的准确性。建模与故障仿真具有良好的研究前景,为燃气轮机IGV系统的动态分析和故障诊断提供了重要技术参考。     

600MW单元机组给水全程控制系统分析与仿真

在综合考虑锅炉给水控制系统、电动泵控制系统和汽动泵控制系统的基础上，对德国西门子（Siemens）公司设计的600MW单元机组给水全程控制系统进行了全面分析和仿真研究，指出了该控制系统设计的主要特点，给出了该控制系统控制器的最佳整定参数及参数整定范围。     

船舶锅炉汽包水位及其专家PID控制系统仿真

首先运用机理建模的方法,建立了船舶锅炉汽包水位数学模型,然后分析了锅炉汽包水位分别在给水流量和蒸汽流量变化情况下的动态特性,说明了该数学模型能够较好地模拟锅炉汽包水位变化情况,并且成功模拟了锅炉"虚假水位"现象;利用该数学模型,对锅炉给水系统单冲量控制系统,分别采用常规PID和专家PID两种控制器,用MATLAB进行了仿真研究,说明专家PID控制器比常规PID控制器减小了被控对象的超调量,缩短了控制时间,响应曲线特性更为理想,同时也指出了专家PID控制器的不足.     

热电偶测量锅炉烟气温度的动态补偿方法

针对电站锅炉烟气温度测量中存在的显示数据动态误差问题．通过分析测量系统的动态模型及其频率响应特性，提出了烟温测量数值补偿方案和计算模型。经测试，系统的整体响应特性得到加快，解决了该系统的动态测量问题。     

Multiple Decision Expert Systems for Performance Analysis of a Boiler System

Artificial neural networks (ANN)-based multiple decision expert systems (MDES) were developed for assessing the performance of a boiler system. Different configurations of ANN were used with different decision combination methods, including a neural combiner, to propose the model. The model was developed using the plant data collected over a period of five months to predict steam temperature, pressure, and mass flow rate, using feed water pressure, feed water temperature, conveyor speed, and incinerator exit temperature as the input parameters. The predictive capability of the model is evaluated in terms of both correlation coefficient (R) and mean absolute percentage error (MAPE). The results observed from this work demonstrate that neural combiner and ANN-based MDES can efficiently predict the data on steam properties consistently, and that the model can serve as an efficient tool for monitoring boiler behavior under real-time conditions. Superiority of the proposed model over others under various scenarios is also demonstrated.     

模糊专家系统在循环流化床锅炉运行诊断中的应用研究

从循环流化床锅炉系统的实际特点出发,提出了采用模糊专家系统对循环流化床锅炉运行故障进行诊断。给出了该专家系统的结构,阐述了隶属函数的选取和规则的表示问题。该系统通过检测数据库及锅炉参数表,利用隶属函数库,得出故障初始征兆及可信度,然后利用规则匹配算法及置信度求值公式得出诊断结论。最后通过诊断实例验证了该系统的正确性和可行性。     

燃油热水锅炉水循环动态数学模型及仿真

该文介绍“锅炉仿真培训系统”中采暖燃油热水锅炉水循环动态数学模型及仿真策略，提出了补水泵、循环泵和压力节点的基本方程，给出了模型参数估算方法和模型求解策略，举例说明了热水锅炉采暖外网持水量估算方法，最后介绍了该模型的特点和实际应用情况。     

基于89S51单片机的锅炉给水控制系统

锅炉是现代工业、企业、事业单位工作和生产的动力之源,为确保安全,稳定生产,锅炉的自动控制是十分重要的。而汽包水位是锅炉运行中一个非常重要的被控变量,保证水位在给定范围内对整个机组运行的安全性和经济性有着重要意义.本文针对大容量,高参数的锅炉,通过分析锅炉给水系统的控制任务和汽包水位的动态特性,以及常用的控制方案,提出了基于89S51的水位控制系统,并根据控制要求设计了软件方案。通过对水位的实时监控和调节,将汽包水位控制在工艺允许的范围之内。本系统控制精度高,可操作性强,安全性高。     

基于RBF神经网络的余氯浓度预测模型研究

余氯浓度是衡量供水管网水质的一个重要指标,采用混沌理论、模型校正等传统方法不能准确反映余氯浓度变化规律。根据RBF神经网络快速收敛和全局优化的特点,基于时间序列法,建立RBF神经网络余氯浓度预测模型。采用Matlab中的Newrbe函数进行函数逼近,结合某管网水质模拟控制系统提供的样本数据进行仿真计算,最终获得的余氯浓度预测值和实测值十分吻合。结果表明:RBF神经网络预测模型具有一定的工程实用价值。     

Iterative technique and finite element simulation for supplemental condition monitoring of water-tube boiler

Process of monitoring a parameter of condition in heat recovery steam generator (HRSG) system is particularly important. In this paper a new supplemental method for condition monitoring of water-tube boiler (superheater and reheater) through iterative technique and finite element simulation is proposed. The method is utilizing the empirical formula for estimating scale thickness developed on the inner surface of the tube over period of time. An iterative procedure is carried out to determine the average temperature in the tube as scale thickness on the inner surface increases. Different heat transfer parameters governing the problem are used and evaluated. The results obtained by using the proposed method are verified with the actual data of the available reports. Examples on failure analysis of the boiler tube utilizing the proposed technique are presented. The method may provide better estimation, provided that all the heat transfer parameters are well specified by the HRSG operators.     

改进的锅炉蒸汽温度优化控制模型及应用

PID控制是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单、可靠性高和对模型依赖程度小,被广泛应用于工业过程中.基于PID的锅炉蒸汽串级调节也广泛应用于各种蒸汽发电控制系统中.然而,传统的蒸汽温度串级调节模型存在对工况变化适用差、系统中优化参数难于确定等缺陷.文中提出了一种改进的锅炉主蒸汽调节模型,在模型中引入了蒸汽温度实际值与设定值之差的非线性变换项,同时建立了系统模型参数的最优控制目标函数.该方法成功应用于某钢厂干熄焦控制系统的主蒸汽温度调控中,并取得了良好的控制效果.