本文關(guān)鍵詞：水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)控制研究

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【摘要】：水資源是基礎(chǔ)性的自然資源,水力發(fā)電是一種可再生的清潔能源,在電力生產(chǎn)中具有不可替代的重要作用.近年來(lái)國(guó)家進(jìn)一步發(fā)展水利事業(yè),支持小水電發(fā)展,集中整改大中型水電站。但是,由于電力系統(tǒng)的日益龐大對(duì)水力發(fā)電在頻率和有功功率調(diào)節(jié)與控制上有更高的要求,所以需要引進(jìn)水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng),水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)包括PID控制算法部分,電液伺服系統(tǒng),水輪機(jī)機(jī)組,測(cè)量電路,它處于水力發(fā)電設(shè)備層級(jí)的最前端,直接負(fù)責(zé)對(duì)轉(zhuǎn)速和功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。從它的作用可以看出,水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是水力發(fā)電的核心裝置之一,它的好壞直接影響到水電機(jī)組跟隨性能指標(biāo)和抗擾性能指標(biāo)是否合格,隨著電氣,電子,計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,微機(jī)型調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)成為主流,它除了完成機(jī)組調(diào)速這一基本任務(wù)以外功能有了較大擴(kuò)展,尤其是微機(jī)調(diào)速系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制功能,調(diào)速系統(tǒng)已成為一個(gè)多功能的智能控制系統(tǒng)。由于調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化,造成了水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)故障的模糊性、隨機(jī)性以及不確定性的增加,一個(gè)故障的發(fā)生往往是多個(gè)因素引起的,這使得整個(gè)水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性被拉低。在現(xiàn)代水力發(fā)電領(lǐng)域中,因?yàn)檎{(diào)速系統(tǒng)故障而造成的發(fā)電事故頻頻發(fā)生,這些故障輕則影響發(fā)電效率降低產(chǎn)能,重則造成人員傷亡,機(jī)組燒毀等重大事故。以測(cè)頻故障為例,測(cè)頻不準(zhǔn)確時(shí)容易造成調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)調(diào)現(xiàn)象,過(guò)調(diào)現(xiàn)象輕則影響發(fā)電產(chǎn)能,重則會(huì)造成電網(wǎng)解列,這些故障都對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)帶來(lái)了很大的負(fù)面影響,不容忽視。故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)的出現(xiàn)為解決這一難題帶了新的途徑,將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中可以對(duì)同一故障進(jìn)行多層次、多角度的分析,及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)故障、處理故障,并且可以利用一定的容錯(cuò)機(jī)制使調(diào)速系統(tǒng)可以在故障條件下維持正常運(yùn)行,大大提高了調(diào)速系統(tǒng)的可靠性,有效減少了各種發(fā)電事故的發(fā)生。本文將著重從測(cè)頻故障的解決方法、遞階融合診斷方法在水輪機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)控制中的應(yīng)用以及雙系統(tǒng)硬件冗余容錯(cuò)機(jī)制等方面探討調(diào)速系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)控制辦法,并進(jìn)行相應(yīng)的軟件、硬件設(shè)計(jì)和MATLAB仿真試驗(yàn)對(duì)所提出的水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的故障診斷和容錯(cuò)控制辦法在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中加以實(shí)現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng) 測(cè)頻故障 液壓系統(tǒng)故障 容錯(cuò)控制 卡爾曼濾波 雙微機(jī)控制器 遞階融合診斷法
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK730.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的地位與作用9-11
• 1.2 故障診斷與容錯(cuò)控制的研究歷程與發(fā)展趨勢(shì)11-13
• 1.3 水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)控制研究的意義和目的13-15
• 2 水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)控制綜述15-27
• 2.1 水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的工作原理及其特點(diǎn)15-16
• 2.2 水輪機(jī)調(diào)速器常見故障及其處理方法16-19
• 2.2.1 自動(dòng)空載時(shí)機(jī)組頻率和接力器發(fā)生擺動(dòng)16-18
• 2.2.2 水電機(jī)組在自動(dòng)模式下開機(jī)后轉(zhuǎn)速無(wú)法達(dá)到額定轉(zhuǎn)速18-19
• 2.2.3 配壓閥和接力器在工作過(guò)程中發(fā)生隨機(jī)的抖動(dòng)19
• 2.3 水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)故障診斷的方法19-25
• 2.3.1 信息融合故障診斷方法19-21
• 2.3.2 智能體故障診斷方法21-23
• 2.3.3 BIT故障診斷方法23-25
• 2.4 水輪機(jī)故障容錯(cuò)控制方法25-27
• 2.4.1 集成化故障容錯(cuò)控制方法25-26
• 2.4.2 網(wǎng)絡(luò)化容錯(cuò)控制方法26-27
• 3 基于雙微機(jī)冗余的水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)研究27-33
• 3.1 水輪機(jī)雙微機(jī)調(diào)速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-28
• 3.2 基于DSP的雙微機(jī)調(diào)速器28-29
• 3.3 雙微機(jī)調(diào)速器故障診斷策略探討29-30
• 3.4 雙微機(jī)調(diào)速器容錯(cuò)控制策略探討30-33
• 3.4.1 容錯(cuò)控制邏輯設(shè)計(jì)30-31
• 3.4.2 模塊級(jí)冗余容錯(cuò)的特點(diǎn)31-33
• 4 水輪機(jī)調(diào)速器測(cè)頻單元的故障診斷與容錯(cuò)控制研究33-45
• 4.1 測(cè)頻方法分析33-36
• 4.1.1 殘壓測(cè)頻33-35
• 4.1.2 齒盤測(cè)頻35-36
• 4.2 調(diào)速器測(cè)頻電路常見故障及其診斷與容錯(cuò)控制方法36-37
• 4.3 卡爾曼濾波在調(diào)速器測(cè)頻中的應(yīng)用37-43
• 4.3.1 卡爾曼濾波的推導(dǎo)過(guò)程37-38
• 4.3.2 誤差分析38-39
• 4.3.3 卡爾曼濾波在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)測(cè)頻電路中的應(yīng)用39-43
• 4.4 卡爾曼濾波在水輪機(jī)調(diào)速器中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)總結(jié)43-45
• 5 水輪機(jī)調(diào)速器液壓系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)控制研究45-55
• 5.1 數(shù)字閥微機(jī)調(diào)速器液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其常見故障45-46
• 5.2 基于遞階融合模型的在線智能故障診斷的探討和研究46-47
• 5.2.1 引入遞階融合模型技術(shù)的背景46
• 5.2.2 遞階融合診斷模型的設(shè)計(jì)46-47
• 5.3 調(diào)速器液壓系統(tǒng)遞階融合故障診斷與容錯(cuò)控制策略47-51
• 5.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要故障47-48
• 5.3.2 定性故障診斷控制48
• 5.3.3 定量診斷控制48-50
• 5.3.4 綜合決策50
• 5.3.5 診斷控制模擬實(shí)驗(yàn)50-51
• 5.4 雙微機(jī)液壓系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)51-55
• 6 結(jié)論與展望55-57
• 7 致謝57-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果63

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 張富強(qiáng),胡乙進(jìn),譚中美;二灘水電站調(diào)速器的交叉冗余雙微機(jī)調(diào)節(jié)器[J];水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè);2005年05期

2 郭創(chuàng)新,梁年生,葉魯卿,彭天波;水輪機(jī)智能PID調(diào)節(jié)[J];大電機(jī)技術(shù);1997年05期

3 南海鵬,楊曉萍,王德意,楊君;基于RBF網(wǎng)絡(luò)的自校正PCC協(xié)聯(lián)控制器的研究[J];大電機(jī)技術(shù);2004年06期

4 周泰斌,周建中,常黎;模糊控制在水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào);2003年01期

5 王淑青,李朝暉,張子蓬;在線學(xué)習(xí)自適應(yīng)模糊控制器在水輪機(jī)調(diào)節(jié)中的應(yīng)用[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2005年04期

6 李醫(yī)民,胡壽松;模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在故障診斷中的應(yīng)用[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2005年05期

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本文編號(hào)：1040896