干涉仪宽带实时校准方法研究

针对伪码连续波多基线干涉仪测角雷达系统中,天线阵接收通道相位时变延迟不一致性的问题,研究多通道相位宽带实时校准的解决方法。提出了一种通过增加干涉仪校准通道有源校准方法,设计与测量信号正交的宽带扩频信号作为校准信号,通过天线端耦合进入接收通道,利用伪码跟踪环与载波相位跟踪环对接收进来的校准信号进行实时跟踪,实时提取各个通道的相位跟踪结果对干涉仪接收通道的时变延迟误差进行校准。计算机仿真结果表明：适应接收通道固定和时变的相位延迟,在接收通道测量信号功率不大于校准信号功率10 dB情况下均获得了较好的结果。     

改进Elman网络及其在水轮发电机组故障诊断中的应用

针对水轮发电机组故障诊断系统，分析了改进BP网络在故障诊断中的不足，提出了利用改进Elman网络进行水轮发电机组故障诊断的方法。该方法具有精度高、收敛快、可以避免局部最小的优点，从而为水轮发电机组故障诊断提供了一种更有效的方法。     

基于虚拟仪器的水轮机组监测与故障诊断系统

针对水轮发电机组单机功率的增加而提出的状态监测和故障诊断要求,提出以虚拟仪器系统作为开发平台设计并构成水轮发电机组监测和故障诊断系统,实现了水轮发电机组振动信号的数据采集、数据处理和分析,并可进行故障诊断。     

双馈水轮发电机快速功率响应的控制策略研究

与常规水轮发电机组相比,双馈水轮发电机组响应速度更快、工作水头更宽,但由于双馈发电机及变频器的使用,其控制更加复杂。首先,本文基于负荷优化理论,提出了一种在等单位功率曲线上寻找最小单位流量的方法,用于改进最优转速寻优策略;其次,依据电机定子磁链定向矢量控制理论,结合双通道励磁和多变量误差叠加的控制方法,将滞环电流控制引入到双馈水轮发电机励磁控制策略中,得到快速产生电压源变换器触发信号的方法;最后,建立了双馈水轮机单机无穷大发电系统仿真模型。在实现变速恒频功能的基础上,对改变给定功率工况进行仿真研究,并与常规水电站同工况仿真对比。结果表明,本文提出的控制方法可明显缩短功率响应的调节时间,具有一定的参考应用价值。     

李家峡水电厂水轮发电机组ZX-4转速信号装置故障分析及改进

文章针对李家峡水电厂水轮发电机组ZX－4转速信号装置出现的故障，结合现场检查结果及水轮发电机组的实际运行情况进行了分析，介绍了改进后的ZX－4A型转速信号装置的结构，工作原理、改造后的优点以及运行情况。     

基于优化遗传神经网络的水轮发电机组辨识

针对水轮发电机组具有非线性、时变、非最小相位且结构参数变化范围较大的特点,提出了将优化遗传算法和神经网络相结合实现对水轮发电机组辨识的新方法,阐述了其原理并给出了相应的算法和计算公式,该方法结合优化遗传算法与神经网络各自的优点,克服了传统BP神经网络收敛速度较慢以及易于收敛到局部极小点等缺点。仿真试验表明,采用该方法能较迅速、准确地逼近实际系统,其有效性得到了证明。     

大型发电机组励磁系统数学模型的现场在线辨识方法

本文提出一类现场在线测试大型发电机励磁系统参数的新方法。这一方法采用频域-LSE原理。在发电机正常运转下，输入伪随机码(PRBS)为激励信号，测取励磁系统各电量，再经最小二乘拟合得到励磁数学模型。测试结果表明：实测数据与估计模型有较好的吻合。这一现场测试方法已成功地应用在200MW汽轮发电机组和300MW水轮发电机组的工业试验上。     

基于最小二乘支持向量机回归的HHT在水轮发电机组故障诊断中的应用

水轮发电机组的故障表现为振动信号中出现异常频率成分,Hilbert-Huang变换可自适应地将这种频率成分提取出来并形成时频谱。但变换过程中,当两侧端点不为极值点时,会造成三次样条拟合的极值包络线偏离实际值,并且随着分解的不断进行向内“污染”。提出基于最小二乘支持向量机回归的Hilbert-Huang变换,该方法采用最小二乘支持向量机回归的方法对原信号两端进行拓延,得到附加的极值点,再利用三次样条插值的方法得到上、下包络线,实现了准确的EMD分解。将改进后的Hilbert-Huang变化应用于水轮发电机组故障诊断中,结果表明,该方法有效抑制了端点效应,实现了故障的准确识别。     

基于改进最速TD和DOBC的光储并网功率平滑策略

为提高光储系统并网功率的稳定性,提出基于改进最速跟踪微分器(TD)算法和干扰观测控制(DOBC)原理的储能系统平滑策略。首先,采用相位补偿的最速TD算法实现并网功率跟踪;其次,设计了一阶干扰观测器以求出储能系统的目标输出功率;最后,对储能系统进行约束以避免电池过充、过放及出力骤变等情况。仿真和真实微网系统实验表明,相较于传统策略,所提策略具有跟踪响应及时、平滑效果优越、储能功率波动小等优点,具有工程应用价值。     

采用综合阻尼系数研究附加励磁控制系统参数的动态特性

章利用综合阻尼系数概念,就广州抽水蓄能水轮发电机组采用的发电功率偏差△ｐｅ及转速偏差△ω为输入信号的附加励磁控制系统参数动态特性进行了研究,确定了ＰＳＳ最佳参数,其结果对现场参数调试和工程设计具有一定的实际意义。     

换相失败后水轮发电机的频率响应特性分析

针对高压直流输电系统换相失败引发送端系统发电机频率和功角不稳定的问题,文中建立了包含发电机、调速器、水轮机等元件的频率分析模型,考虑故障后暂态过程中调速器对机械功率的调节效应,将换相失败后发电机的功角特性分为失稳模式和非失稳模式,两种模式与换相失败的持续时间和直流输送容量有关。其次,分析了非失稳模式下水锤效应时间常数对于系统频率特性的影响,由于水轮机传递函数是非最小相位系统,在调速器和水轮机的降机械功率控制中呈现出负调节效应,其水锤效应时间常数越大,负调节效应越明显,换相失败后的频率峰值越高。BPA不同模型仿真结果验证了相关结论。     

大型水轮发电机组水门开度控制零动态设计方法

针对一类非线性非最小相位系统,利用微分几何控制理论,首先通过引入动态反馈对其扩维以获得稳定的零动态,然后采用标准的线性系统方法设计非线性控制器;进一步利用哈密顿 — 雅可比 — 贝尔曼方程和中心流形理论分别证明所设计控制律的最优性以及闭环系统的稳定性。结合水轮机调速系统模型,求得大型水轮发电机组水门开度非线性最优控制律。对川渝—华中电网的仿真结果表明,与常规控制器相比,所设计的调速系统控制律能够显著提高电力系统的暂态稳定性。     

水轮机详细模型对电力系统暂态稳定分析结果的影响

电力系统仿真研究中常采用简化的理想水轮机模型,水轮机详细模型对于电力系统暂态稳定分析结果的影响尚有待研究.文中介绍了水轮机的三种线性模型和三种非线性模型,包括基于全特性曲线的水轮机模型、水轮机内特性模型、水轮机简化解析非线性模型、基于模型综合特性曲线的水轮机线性化模型、基于水轮机内特性解析的线性化模型、理想水轮机模型.针对不同水轮机详细模型对电力系统暂态稳定分析结果的影响和适用范围进行了仿真比较分析.仿真结果表明不同的水轮机详细模型对电力系统暂态稳定分析结果的影响不大;电力系统的暂态过程对水力系统来说不一定是大扰动;不同的水轮机详细模型得出的电力系统中、长期暂态稳定仿真结果是不同的,因此在进行中、长期暂态稳定仿真分析时应采用水轮机详细模型.     

水轮机调速系统的非线性自适应控制

水门开度控制不仅对电力系统暂态稳定性的改善有极其重要的作用,而且对抑制电力系统低频振荡、改善动态品质也有不可低估的作用。国内外水轮机调速器的控制器设计通常是基于具有准确参数的理想水轮机模型。论文考虑了水轮发电机固有的非线性以及水轮机参数的不确定性,基于微分几何理论和自适应控制方法推导了水轮机调速的非线性自适应控制律(NAC)。数字仿真试验表明,所设计的调速器控制律具有较强的参数自适应能力,在改善系统动态特性和提高系统大干扰稳定性方面优于未考虑参数不确定的非线性控制律(CNGC)。     

兆瓦级双馈型风电场并网的系统暂态稳定性研究

研究了基于双馈感应电机的风电场并网后的系统暂态过程.首先建立了双馈风电机组的动态模型,以及水轮发电机组、电力系统稳定器、静止无功补偿器的数学模型,然后仿真研究了风电场并网以后对区域系统暂态过程的影响,对比分析了故障情况下不同的系统稳定措施的作用和效果,仿真计算结果验证了建立模型和采取方法的正确性和有效性.仿真结果表明:...     

电网故障时双馈风电机组定子电压特性及影响分析

随着以双馈风力发电机为主的风力发电的大规模并网,电网故障期间并网双馈风电机组对电网的影响不断显现,使电网安全稳定运行面临着严峻挑战。为了有效评估双馈风电机组的暂态过程及其对电网的影响,需要掌握电网故障期间双馈发电机机端电压的大小及变化规律。基于双馈发电机的暂态过程,推导了稳态运行以及外部电网三相短路下双馈发电机定子电压的表达式。在此基础上,对双馈发电机定子电压的暂态特性进行了研究,明确了定子电压的影响因素,分析了电网故障时双馈风电机组对电网暂态电压分布的影响。最后通过仿真进一步分析了定子电压的变化规律并验证了推导的正确性。     

基于改进粒子群算法的水轮机调速系统参数优化研究

水轮机调速系统控制效果对于提高水轮发电机组工作效率以及提升电能质量具有非常重要的作用,因此,对其进行有效控制具有非常重要的应用价值,为了能够弥补传统水轮机调速系统控制的缺陷,将改进粒子群算法应用于水轮机调速系统地参数优化。首先,分析了水轮机调速系统的基本原理;其次,分析了水轮发电机组调速系统的模糊PID控制算法;然后,讨论了改进粒子群算法的基本理论,设计了相应的数学模型和算法流程;最后,进行了基于改进粒子群算法的水轮机调速系统的参数优化仿真,仿真结果表明,改进粒子群算法能够有效地提高水轮机调速系统的可靠性。     

三峡水电站主厂房振动分析

三峡水电站水轮发电机组是目前国际上正在建设的巨型机组。在水轮机模型试验中，发现存在一个特殊压力脉动区，压力脉动幅值超过标书的规定，可能会对厂房振动产生不利影响。为此，本文进行了主厂房整体模型的振动分析数值模拟，研究了主厂房的固有振动特性并进行共振复核；研究了机墩结构在各种动力载荷作用下的振幅和应力；利用动力法计算厂房在水力激励作用下的振动反应，根据国内外有关振动规程，对振动加以评价，为厂房动力设计和运行控制提供科学依据。     

大型水电机组与交直流互联电网的耦合作用

建立了考虑尾水管压力动态特性的水轮机模型,以向家坝—上海直流输电工程为例,分析了联网和孤岛运行方式下水力系统参数(如水力起动时间)变化、水轮机尾水管压力脉动引起的水电机组与交直流互联电网的耦合作用的变化。仿真结果表明,水力启动时间对送端系统的频率特性影响较大,水轮机尾水管压力脉动会引起发电机组输出功率的脉动,严重时可能威胁电力系统稳定运行。实际系统运行中,可通过减小或消除尾水管涡带和采取直流调制措施来减小尾水管压力脉动对电力系统运行带来的危害。     

水轮机组与电网耦合对电网动态稳定的影响

电网多次发生水轮机组参与的功率低频振荡现象,产生机理不明,严重影响电网的安全稳定运行.本文以江西柘林水电厂为例,首先分析其水轮机组尾水管水压脉动情况以及对输出机械功率的影响,其次根据尾水管水力系统物理特性,建立考虑尾水管压力动态的水轮机组模型.采用时域仿真方法,探讨了水轮机组水力系统与电网之间的耦合作用,研究了水轮机组尾水管水压脉动对电网动态安全稳定的影响.仿真结果表明:当水轮机组尾水管水压脉动频率与其发电机所在电网中的自然振荡频率相同或接近时,有可能发生共振而引发电网的功率振荡,造成电网动态稳定的破坏.研究结果对分析电网低频振荡产生原因具有一定的参考价值.