孤网模式下水轮机调速系统广义预测控制应用方法

针对孤网模式下水电机组PID控制策略鲁棒性差的缺点,提出基于双模型、实时反馈线性化、非线性特性补偿器和广义预测控制器的自适应广义预测控制策略(Adaptive Generalized Predictive Control,AGPC),以实现对水电站全工况实时最优控制。首先基于BP神经网络和改进樽海鞘算法构建高精度非线性水轮机模型,并结合PID控制器、引水系统、随动系统、发电机等模块搭建非线性水轮机调节系统仿真平台,然后通过定量计算揭示广义预测控制器直接应用于非线性水轮机调节系统的不合理性。进一步,结合实时反馈线性化和基于预估控制信号设计的水轮机非线性特性补偿器,提出孤网模式下广义预测控制器在水电站应用策略。最后,搭建了基于AGPC的非线性水轮机调节系统仿真平台,并以某电站真实数据验证了所提控制策略适用性、可靠性以及优良的鲁棒性。     

混流式水轮机尾水管流场数学模型建立及分析

以HLA855A-LJ-250型号水轮机为研究对象,针对最大水头、最小水头和额定水头3种不同工况进行全流道三维非定常数值模拟,着重分析尾水管内部流场分布规律,提取尾水管入口到出口的完整流线,并建立相应的数学模型。结果表明:额定工况下尾水管内部湍流动能和湍流粘度分布稳定,变化梯度小,内部流动最稳定,建立的数学模型拟合效果最好;最大水头工况下尾水管内部流场受空腔涡带的影响严重,在直锥段湍流动能变化梯度大,湍流粘度数值较高,容易造成尾水管内部流动不稳定,该工况下质点坐标分布波动较大,建立的数学模型较复杂;最小水头工况下尾水管内部流场变化趋势接近额定工况,该工况下建立的数学模型有较好拟合度。采用的研究方法为分析水轮机内部流场提供了新思路,有一定的借鉴意义。     

混流式水轮发电机组稳定性关键因素分析与调整

水轮发电机组在运行过程中,轴系振动和摆度是评价水轮发电机组稳定性的关键指标,影响水轮发电机组稳定运行的因素涉及机械、电磁以及水力等多个方面。在分析机组状态监测数据与工程实践试验数据的基础上,发现机组轴线、轴瓦间隙、转子不平衡质量和转子圆度4个因素是影响水轮发电机组的轴系振动和摆度的关键因素,并对这4个因素提出了调整方法。通过工程实践表明,上述方法能够有效降低水轮发电机组的轴系振动和摆度,为水轮发电机组的高效安全稳定运行提供了理论依据和实践方法。     

基于根轨迹分析方法的轴流转桨式水电机组调节系统稳定性分析

某轴流转桨式机组水电站通过提高下游水位来增加其所在河流的通航能力。为适应新的尾水位高度，该电站对其轴流转桨式水轮机进行了改造。本文研究了改造前后该轴流转桨式水电机组调节系统的稳定性问题，通过建立单机单管轴流转桨式水电机组调节系统的数学模型，基于根轨迹分析法研究了改造前后系统参数变化时的响应特征，得出系统的变化规律和特征，以确定系统的稳定运行参数范围。此外，本文还考虑了系统随动参数变化对机组稳定性的影响。该研究为该轴流转桨式水电机组调速系统的正常运行提供了理论指导。     

基于LF-PSO算法的水轮机调速系统非线性模型参数辨识

为提高弹性水击下的水轮机调速系统非线性模型参数辨识的精度,提出了基于莱维飞行改进粒子群算法(LF-PSO)对模型进行参数辨识.由于传统的PSO算法存在一定的缺陷,易陷入局部最优,导致辨识效果不理想,加入莱维飞行可有效改善此类问题,提高参数的寻优能力.为验证辨识结果的有效性,将LF-PSO算法的辨识效果与PSO算法进行了...