基于RTDS的重型燃机静止变频起动控制半实物试验

提出了一种重型燃机静止变频起动控制方法,并结合同步电动机的电压、磁链方程,对无位置传感器转子位置检测技术进行了分析。提出了宽速度范围的无位置传感器转子检测技术,包括静止位置检测。基于RTDS的半实物试验平台,建立了重型燃机机组静止起动控制系统试验模型,对重型燃机静止起动控制算法及数学模型进行了试验研究。结果表明,实际转速按给定的重型燃机机组转速要求运行,实现了重型燃机的静止起动,证明了在重型燃机机组静止起动控制中,该方法是一种有效的控制方法。     

高压直流输电送端水电站孤网频率稳定性

为分析高压直流输电送端的带调压室水电站的孤网频率稳定性,本文采用了系统理论分析和时域数值模拟相结合的方法,利用系统的传递函数和霍尔维兹判据,得到了系统在不同特征参数下的稳定域.本文着重分析了水电站水力-机械子系统的影响机制,包括调速器参数和调压室相关特征参数等.研究结果表明,本文得到的稳定域与时域数值模拟结果一致,水电站的水力不稳定性将引发系统超低频振荡,不利于高压直流输电送端的频率稳定性.因此,对于高压直流输电送端的稳定性评估及改善,建议不仅应考虑电气侧的因素,还应考虑水力-机械子系统的因素.     

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...     

调速系统间隙特性引发的水电站过渡过程极限环振荡特性

水轮发电机组的动态调节稳定性对电力系统至关重要,尤其是在考虑非线性引起的潜在不稳定性的情况下。为了探究间隙非线性对水力发电系统动力学特性的影响,重点研究了水力发电机组间隙可能引起的极限环振荡现象及系统动态响应特性。首先构建了适合小波动过渡过程的水轮发电机组单机系统传递函数数学模型,通过将间隙特性表示成描述函数,进而建立了考虑间隙环节的非线性数学模型。采用描述函数法对系统动态特性进行理论分析,并结合使用MATLAB进行时域仿真验证,研究四个重要的水力-机械时间常数对系统间隙引发极限环的影响机制,量化给出各时间常数的相对作用大小。结果表明:机组惯性时间常数T_a和接力器响应时间常数T_y是极限环幅值最重要的两个影响因素;极限环频率则主要受水流惯性时间常数T_w和机组惯性时间常数T_a的影响;而弹性水击系数T_e则是极限环特性的一个次要影响因素。各水力-机械时间常数对系统极限环特性具有不同的作用机制,该结论可加深对间隙非线性与水力发电系统中不同物理量间耦合作用的理解。     

考虑抽蓄-风-光-火联合系统运行经济效益的日前优化调度研究

可再生能源大规模开发与利用将助力我国"碳达峰、碳中和"目标的实现。为应对未来大规模具有随机性、波动性和间歇性的可再生能源并网,在兼顾已有火电机组运行的基础上,需推进灵活性储能与可再生能源的联合运行,以实现可再生能源安全经济并网。构建了抽蓄-风-光-火联合运行系统日前优化调度模型,运用Yalmip优化工具箱进行求解,得到联合系统在多种工作场景下日前优化调度结果。结果表明,抽水蓄能可提高联合系统运行经济性,降低系统治理污染成本,减少系统CO₂排放量,提升火电出力稳定性;不同容量配比下的各场景经济性有所差异,联合系统经济效益与可再生能源渗透率呈现非线性相关关系。     

基于VMD与GRU的抽水蓄能机组振动趋势预测

鉴于有效预测振动信号可为抽水蓄能机组的性能劣化及故障等预警提供重要依据的问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)与门控循环单元神经网络(GRU)的抽水蓄能机组振动信号预测方法。首先,对原始的振动信号进行VMD分解,得到一组相对平稳且频率不同的本征模态函数(IMF),以减少不同频率信息间的相互影响;然后,针对各子序列分别构建GRU时序预测模型,并采用自适应矩估计算法(Adam)对各分量GRU预测模型进行优化;最后叠加各子序列预测结果得到抽蓄机组振动信号的预测值,并构建ANN、GRU、VMD-SVM、VMD-ANN 4种预测模型进行对比。试验结果表明,与所构建的4种预测模型相比,VMD-GRU预测模型在有效性及预测精度等方面效果显著,在实际工程中非常具有应用意义。     

无位置传感技术在大型燃气轮机变频起动控制中的应用

提出了一种燃气-蒸汽联合循环机组静止起动控制方法,并结合理想同步电动机的电压、磁链方程,对无位置传感器转子位置检测技术进行了分析。实现了一种包括盘车速度的起动全程速度范围的无位置传感器转子检测技术。建立了燃气-蒸汽联合循环机组静止起动控制系统仿真模型,对燃气-蒸汽联合循环机组静止起动控制算法及数学模型进行了仿真研究,实现了水泵起动过程的转子位置检测、脉冲换相、自然换相及同期控制。证明了在燃气-蒸汽联合循环机组静止起动控制中,该策略是一种有效的控制方法。     

抽水蓄能机组无位置传感器静止变频器启动控制策略

提出了一种抽水蓄能机组静止变频器启动控制策略,并根据理想同步电机数学模型分析了机组电压与磁通的关系,实现了机组启动过程中的无位置传感器转子位置检测。介绍了基于无位置传感器的转子初始位置检测、低频阶段转子位置估算的原理与实现方法,并进行了仿真验证。基于提出的控制策略,开发了大型抽水蓄能机组静止变频器启动装置,并应用于潘家口抽水蓄能电站90MW发电电动机的启动控制试验,实现了水泵启动过程的转子位置检测、脉冲换相、自然换相及同期控制。研究成果已在某抽水蓄能电站投入运行,通过了现场应用验证,证明了所提出方法的可行性。     

基于改进PCM的抽水蓄能机组轴系可靠性评估

抽水蓄能机组启停频繁,工况多变,比常规水电机组更易发生故障,研究机组轴系可靠性变化规律能有效地判断机组的真实运行状态,及时发现异常,因此本文提出了一种基于改进比例协变量模型（proportional covariate model,PCM）的抽水蓄能机组轴系运行可靠性实时评估方法。改进的PCM首先通过基于马氏距离的理想解逼近法求解出初始故障率,无需大样本失效数据;其次采用多元线性回归模型建立了故障率和响应协变量之间的关系,避免人为确定基本协变量带来的主观差异性;最后通过多元线性函数对运行可靠度不断更新,动态揭示状态监测数据与可靠性的映射关系。将该方法应用到抽水蓄能机组轴系可靠性评估,结果实时反映了机组轴系的运行状态,证明了该方法的有效性和合理性。