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  • 【专利】 一种抽水蓄能机组故障预测与健康管理系统和方法

    作者:许颜贺 ; 周建中 ; 姜伟 ; 彭宣霖 ; 郑阳 年份:2017
    摘要:本发明公开了一种抽水蓄能机组故障预测与健康管理系统和方法,其中,系统的实现包括:设备监测模块、处理中心模块和决策支持模块;方法的实施包括:使用状态监测传感器和机内自检设备对抽水蓄能机组各子系统的运行状态进行实时监测,得到抽水蓄能机组各子系统的状态特征数据;对各子系统的状态特征数据进行处理分析,得到抽水蓄能机组维修决策建议;利用抽水蓄能机组维修决策建议,通过综合分析,实现对抽水蓄能机组的故障预测与健康管理。本发明系统完善合理,方法有效可行,可用于对抽水蓄能机组实施预防性状态维修,提高抽水蓄能机组整体运行水平。
  • 【专利】 一种水轮机固定导叶叶型智能优化方法

    摘要:本发明公开了一种水轮机固定导叶叶型智能优化方法,包括:根据原始水轮机固定导叶的叶型参数,建立固定导叶的参数化几何模型;基于固定导叶的参数化几何模型建立固定导叶的三维CFD流场仿真模型,进而对不同叶型的固定导叶进行CFD模拟计算,得到各个叶型参数对流场特性的影响;利用各个叶型参数对流场特性的影响建立训练样本集,采用极限学习机的方法拟合神经网络,得到叶型参数与性能指标的对应关系;根据叶型参数与性能指标的对应关系,建立目标函数,利用目标函数结合遗传算法在神经网络中对叶型参数寻优,得到最优叶型参数。本发明的智能优化方法能够根据实际工程需求有效提升水轮机固定导叶的性能,并减少设计时间,降低设计成本。
  • 【期刊】 抽水蓄能机组水泵断电工况多目标优化调节

    刊名:中国农村水利水电 作者:许颜贺 ; 李丰攀 ; 周建中 ; 顾然 ; 李超顺 关键词:抽水蓄能机组 ; 水泵断电工况 ; 导叶关闭规律 ; 多目标优化 机构:[1]南瑞集团上海置信电气股份有限公司 ; [1]南瑞集团上海置信电气股份有限公司 ; [2]华中科技大学水电与数字化工程学院 ; [3]国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 年份:2018
    摘要:抽水蓄能机组在抽水工况遭遇断电时的水力瞬变过程对压力引水管道和电站安全稳定运行造成严重的威胁。为此,基于“一管-双机”式抽水蓄能机组数值计算模型,在满足各水力单元调保计算安全阈值和调速器油速等多重约束因素前提下,均衡考虑抽水蓄能机组运行时转速上升率和各水力单元特定节点压力上升值,建立了水泵断电工况下机组导叶关闭规律多目标优化模型。数值仿真试验与机组工程实际数据对比表明,该模型可合理优化导叶关闭方式、导叶关闭时间和拐点位置,使机组在发生水泵工况断电时转速上升率和水击压力上升值最小,且转速波动次数满足行业标准要求。
  • 【期刊】 基于数据挖掘的抽水蓄能机组故障关联关系分析

    刊名:大电机技术 作者:许颜贺 ; 郑庭华 ; 常玉红 ; 周建中 ; 刘涵 ; 李玲 ; 姜伟 ; 贾天龙 关键词:抽水蓄能机组 ; 频繁项集 ; 关联关系 ; 频繁模式增长算法 ; 数据挖掘 机构:国网新源湖北白莲河抽水蓄能有限公司 ; 国网新源湖北白莲河抽水蓄能有限公司 ; 国网新源控股有限公司 ; 华中科技大学水电与数字化工程学院 年份:2019
    摘要:随着抽水蓄能电站规模的不断扩大,当机组发生故障时,大量丰富的故障信息送入控制中心,这些海量信息蕴含了丰富的故障原因与故障特征。为了从故障数据中发现隐含的故障征兆,获取能提高电站机组安全稳定运行水平的故障信息,本文借助数据挖掘技术中的关联规则提取方法,对机组不同运行工况下的历史数据与信息进行快速有效的分析、加工与提炼,依据电站运行记录与巡检记录,构建不同故障状态下的事务集,利用频繁模式增长算法分析故障样本事务集,挖掘满足预先指定的最小支持度与置信度的关联关系,获得不同故障下的机组典型关联关系。通过在某电站历史数据上的实际应用,关联分析结果验证了该方法的有效性,提取了机组有效故障信息,为电站运维人员提供了检修指导意见。
  • 【专利】 一种基于水机电耦合模型的抽水蓄能机组寿命分析方法

    摘要:本发明公开了一种基于水机电耦合模型的抽水蓄能机组寿命分析方法,包括:建立水轮发电机有限元模型和抽水蓄能机组全流道水体模型,分别进行瞬态电磁场仿真和瞬态流场仿真,得到水轮发电机的定转子气隙间的电磁场分布和电磁力密度、全流道流场内部压力分布与速度分布;将定转子气隙间的电磁场分布和电磁力密度、全流道流场内部压力分布与速度分布转化为瞬态激励,将瞬态激励作用于抽水蓄能电站轴系有限元模型后进行瞬态动力学仿真,得到轴系的应力应变变化云图和应力变化曲线;对应力变化曲线进行统计分析,得到载荷谱,利用载荷谱进行疲劳计算,得到抽水蓄能机组疲劳寿命。本发明获得精度更高且更加贴近工程实际的寿命分析结果。
  • 【期刊】 抽水蓄能机组空载工况分数阶PID调节控制

    刊名:电力系统自动化 作者:许颜贺 ; 周建中 ; 薛小明 ; 夏鑫 ; 裴翔羽 ; 李超顺 关键词:抽水蓄能机组 ; 空载工况 ; 全特性曲线 ; 分数阶比例—积分—微分 ; 粒子群优化算法 机构:华中科技大学水电与数字化工程学院 ; 华中科技大学水电与数字化工程学院 年份:2015
    摘要:抽水蓄能机组运行在低水头空载工况易进入"S"特性区域,进而引起机组频率大范围波动和运行不稳定。针对传统比例—积分—微分(PID)控制在低水头空载工况下不能较好地调节抽水蓄能机组频率波动的不足,基于全特性曲线对数曲线投影变换的水泵水轮机数学模型,提出了适用于抽水蓄能机组低水头空载工况运行的分数阶PID(FOPID)调节系统模型,并运用粒子群优化算法优化FOPID控制参数,重点讨论了FOPID控制在低水头空载开机和空载频率扰动时的应用。仿真分析表明:相较于传统PID控制,FOPID控制使得低水头空载运行时机组频率和导叶开度的过渡过程有了明显的改进,提高了抽水蓄能机组调节系统的速动性与稳定性。
  • 【期刊】 抽水蓄能机组调速系统非线性预测控制方法研究  

    刊名:《大电机技术》 作者:许颜贺 ; 散齐国 ; 周建中 ; 郑阳 ; 张云程 ; 张楚 关键词:抽水蓄能机组 ; 非线性建模 ; 调速控制 ; 非线性预测控制 机构:江西洪屏抽水蓄能有限公司 ; 江西洪屏抽水蓄能有限公司 ; 华中科技大学 年份:2017
    摘要:调速系统是抽水蓄能机组频率及出力控制的主要部件,其控制性能及控制品质对于工况变化频 繁,在电网中担任削峰填谷任务的抽水蓄能机组尤为重要.本文针对传统抽蓄机组的PID控制器中控制参 数受工况影响大,控制器缺乏状态预测能力等缺点,提出一种适用于抽蓄机组调速系统不同工况的快速非 线性预测控制方法.该方法应用抽蓄机组全特性曲线作为水泵水轮机模型,考虑压力引水管道的水击现 象,利用模糊PID控制与预测控制的滚动状态预测原理计算得到调速器控制信号,使得调速器在根据运行 工况精确控制机组频率与出力的同时,保证了控制计算的实时性.通过以某抽水蓄能电站实际资料进行抽 水蓄能机组发电方向开机和负荷调节动态过程仿真,结果表明该预测控制方法较传统控制方式效果优越.
  • 【专利】 非线性抽水蓄能机组调速系统增益启发式自适应PID控制方法

    作者:许颜贺 ; 周建中 ; 赵志高 ; 张楠 ; 郑阳 ; 张楚 年份:2017
    摘要:本发明公开了一种复杂非线性抽水蓄能机组调速系统的启发式增益自适应PID控制方法。首先以简单实用的并联PID控制结构为基础,建立启发式增益自适应PID控制器;同时构建非线性抽水蓄能机组调速系统精细化模型;接着建立非线性抽水蓄能机组调速系统HGS‑NPID控制参数优化的多目标函数;进一步,运用多目标人工羊群算法对非线性抽水蓄能机组调速系统HGS‑NPID控制参数进行优化。本发明提出的非线性抽水蓄能机组调速系统启发式增益自适应PID控制方法实现简单、实时性强,控制增益能根据工况点变化实现在线自适应调整,既能充分适应抽水蓄能机组调速系统水击与非线性,又能改善常规控制方式在不同水头工况下的动态品质。
  • 【期刊】 基于EMD-BPNN的水电机组空蚀故障诊断

    刊名:水电能源科学 作者:许颜贺 ; 杜义 ; 周建中 ; 单亚辉 ; 李帅轩 ; 姜伟 关键词:水电机组 ; 空蚀故障诊断 ; 经验模态分解 ; 混合特征提取 ; 神经网络 机构:[1]国网新源湖北白莲河抽水蓄能有限公司 ; [1]国网新源湖北白莲河抽水蓄能有限公司 ; [2]华中科技大学水电与数字化工程学院 年份:2018
    摘要:针对水电机组空蚀信号非平稳和非线性的特点,提出一种基于经验模态分解-BP神经网络(EMDBPNN)的空蚀故障混合特征提取与分类方法。首先对空蚀信号进行经验模态分解,得到一系列的本征模态函数(IMFs),提取各IMFs分量的能量特征和奇异值特征,同时提取常规的时域和频域特征,构建混合特征向量;然后将此向量作为神经网络的输入,对水电机组空载工况、导叶30%开度和满负荷运行等三种工况下的空蚀数据进行识别分类。试验结果显示,该方法能够对水电机组空蚀故障进行准确诊断,具有较强的工程应用价值。