电力市场下机组变负荷速率控制与寿命管理技术支持系统的研究

文章提出了调峰机组以最佳的变负荷速率来响应电网自动发电控制（AGC）指令的新思路.首先,深入研究了我国引进型300MW汽轮机热状态和控制系统,总结出一套通过控制机组的变负荷速率来优化机组运行状态的方法.其次,攻克了进口数字式电液调节系统（DEH）接口难题,并利用国内外相关的成熟理论、结合现代计算机与通信技术开发了一套在线的＂机组变负荷速率控制与寿命管理技术支持＂系统,特别设法解决了换热系数、材料比热和导热系数等物性参数的时变性问题.最后,利用开发的系统对机组冷态启动曲线进行了仿真,结果表明系统完全符合机组的性能,并能够满足AGC变负荷速率的要求.     

一种改进型BP网络在汽轮发电机组故障诊断中的应用

在标准BP网络基础上,提出一种加优先权值的改进BP网络模型,给出该网络模型的结构、具体的学习训练算法和反馈算法,并阐述输入层与输出层神经元部分连接的依据及其连接优先权值的确定问题。结合汽轮发电机组故障诊断实例,从单故障识别和多故障识别两个角度证明了该模型具有较强的故障识别能力,其诊断结果也更符合故障实际情况。     

大型汽轮机中压缸温差大的原因分析及对策

针对华能井冈山电厂2号汽轮机出现的中压调节阀端上下缸温差大引起的动静摩擦现象,从汽轮机本体结构分析入手,通过热力过程分析,认为机组中压缸夹层冷却蒸汽对缸体上下部分的不同换热和保温问题的共同影响,导致上下缸温差达86.2℃,大大超过生产厂家规定的50℃,并危及电厂主设备的安全运行和使用寿命。经过停机过程中对机组抽汽的处理,使该温差下降至50.1℃,并通过汽轮机本体保温的更换,使缸体上下壁温差下降至10℃。同时结合600MW汽轮机本体结构,提出在中压缸下部夹层内加设阻汽片的改造设想。分析过程和结论可为同类型汽轮机本体的安全运行提供参考。     

基于灰色理论和RCM分析的发电设备风险分析

针对传统RCM中对发电设备进行风险分析时存在精度不高的问题，提出了基于灰色理论与RCM分析的定量风险分析方法。该方法利用灰色系统理论适合解决已知部分信息问题的特点，通过灰色关联分析提高了风险分析的精度。应用于汽轮机本体各系统的风险分析，对常见的故障模式及相应的设备部件进行风险优先排序，确定了各安全设备的相对重要性。实例计算表明：该方法可行有效，其结果为采取有效的运行维修策略，提高发电的安全性和经济性提供有力依据。图2表2参8     

基于温度参数的风电机组异常识别

文章针对风电机组运行过程中机组早期的异常状态识别问题,提出一种考虑有功功率的基于机组温度参数变化特性的风电机组异常识别模型。首先,分析风电机组各系统与温度相关的参数。然后,利用相关性理论,确定了与有功功率相关的温度参数:齿轮箱高速轴轴承前端温度、齿轮箱高速轴轴承后端温度、齿轮箱油温、发电机驱动端轴承温度、发电机非驱动端轴承温度、发电机定子绕组温度,形成了异常检测的参数体系。再次,以正常状态下机组温度参数的偏度和峰度的最大区间作为阈值,建立风电机组异常识别模型。最后,采用滑动窗口对机组运行状态进行在线监测。通过实例研究发现,当机组发生异常状态时,温度参数的偏度或者峰度超过了阈值,比警报提前了15 d。该识别模型为风电机组的早期故障预警提供了参考。     

基于历史数据聚类的火电机组工况划分

针对调峰背景下火电机组非稳态工况增多,以及常见运行工况偏离设计工况等问题,提出了基于历史运行数据聚类的工况划分模型。首先,考虑到运行数据中非稳态工况与稳态工况并存的情况,以功率作为特征变量,提出基于功率差值期望区间估计的稳态判别算法,筛选出历史数据中的非稳态工况;其次,由于稳态工况下外部边界条件变量的分布差异性,提出改进的多步K-均值聚类算法进行稳态工况的划分,并利用silhouette评价准则确定每步条件下的最佳聚类数;最后,采用某实际发电用重型燃气轮机的历史运行数据进行模型验证。通过与传统K-均值聚类算法比较,所提出的模型能够有效解决工况分类数目较少以及样本分布不均的问题。     

汽轮发电机参数对电力系统阻尼的影响

基于小信号分析理论,构建了用于电力系统次同步振荡和低频振荡分析的统一系统线性化模型,并进行了适当简化,主要包含轴系、汽轮机及其调速系统、发电机及其励磁系统和输电线路模型,并采用复转矩系数法对机械阻尼和电气阻尼特性进行了分析。不同参数配置对系统阻尼的影响不同,重点考虑了调速系统参数(油动机行程反馈时间常数T_2、调速器转速前馈系数K_2、汽轮机高压容积时间常数T_(cs)及再热器蒸汽容积时间常数T_(rhs))和电气参数对系统阻尼的影响。结果表明:调速系统参数对系统阻尼的影响主要集中在低频段内,并会提供较大的负阻尼;而电气参数对系统阻尼的影响则主要在次同步频段内。研究结果可为电力系统低频振荡和次同步振荡的抑制提供依据。     

磁致伸缩换能器材料的物理特性

用磁性物理的理论解释了磁致伸缩的产生机制,分析了磁致伸缩材料在磁化过程中的物理特性,指出了使用磁致伸缩换能器的物理条件。文末还介绍了磁致伸缩换能器材料的最新发展动态。     

槽式太阳能热发电储热系统控制策略研究

储热系统(TESS)是槽式太阳能热发电系统的重要组成部分。由于太阳能资源具有强烈的随机性、间歇性与波动性,为进一步提高系统的整体可靠性,以满足变工况运行的需要,对槽式太阳能储热系统控制策略进行了优化研究。以储热系统中的核心设备油/盐换热器里的熔融盐蓄热工质为重点研究对象,采用比例、积分、微分(PID)控制理论,在MATLAB/Simulink仿真环境下搭建了系统数学模型。利用临界比例度法确定了控制系统中诸多关键参数,整定了PID控制器中的比例系数、积分时间等物理量,并分析了阶跃扰动下比例(P)控制、比例积分(PI)控制、PID控制这3类不同控制系统的各自动态响应特性。仿真对比分析结果表明:较另外2种控制方式,PID控制更能有效地削弱由于外界扰动而引起的储热系统振荡,其动态响应速度更快、调节时间更短,可满足运行稳定性的要求。采用PID控制,降低了槽式太阳能储热系统的控制难度,提高了对外界气象资源变化的适应性。该研究结果在学术与工程层面均有一定的指导意义。