水电机组状态检修中若干关键技术研究

【摘要】：状态检修能最大限度地延长检修间隔,降低水电厂的运行成本,保证安全生产,为国民经济的持续发展保驾护航,水电厂的检修体制逐步由计划检修向状态检修过渡。然而由于水电机组是一个涉及到水力、电气和机械的复杂系统,人们对其故障机理、诊断策略、监测诊断系统数据通道、机组寿命评估体系、检修决策支持系统等的研究力度不足。水电机组状态检修围绕降低机组设备维护成本,提高设备利用率和检修的预见性,它不仅涉及到电力设备各个专业、多学科的技术问题,还涉及到一系列的管理科学上的问题。目前我国还没实现完全意义上的状态检修系统,因此对状态检修的若干关键技术的研究还是有着十分重大的现实意义。结合课题组多年来关于水电机组性能试验和在线监测故障诊断的课题,对水电机组故障机理、诊断方法、监测诊断系统数据通道、信号提取识别及预测展开研究,为最终实现水电厂状态检修提供一定的技术支撑。 故障机理的研究是开展故障诊断的基础,水电机组故障机理的研究力度不足以让人们辨识故障类型,开展状态检修。通过理论分析、数值模拟和真机测试相结合的方法,对天荒坪电站异常抬机、三峡左岸电站6 号机组小开度异常振动、水轮机转轮裂纹机理展开研究。研究表明:天荒坪电站抬机现象的主要原因是密封环泄漏量的变化导致轴向力发生变化,而引起泄漏量变化的可能原因是密封部位的堵塞或者损坏; “负流量”不可能是三峡小开度异常振动的原因,分析了“水体共振”是一种可能的原因; 作用在叶片上的静应力和动应力达到叶片材料的疲劳极限,并累计损伤造成的微裂纹和裂纹的扩展,是造成叶片振动疲劳断裂的原因之一,其中动应力值较大是引起转轮叶片产生疲劳裂纹的主要原因。 故障诊断方法关系到状态检修系统中对机组当前性能的合理评价,当前诊断方法不是很完善,传统方法或多或少在某些方面存在一些局限性。尝试引入CBR (Case based Reasoning)诊断方法到水电机组故障诊断领域,降低了知识获取的难度; 对水电机组轴系模型进行一定改进,将轴系仿真结果作为故障诊断知识库,可缓解知识库瓶颈问题,通过对油膜力数据库插值获取油膜力,降低时间复杂度; 给出一种基于多方法诊断联盟的诊断策略,提高诊断精度。 【关键词】：水电机组 状态检修 故障诊断 数值模拟 轴心轨迹识别 数据智能存储
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TV738
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-28
• 1.1 选题意义11-14
• 1.2 监测诊断系统发展概述14-16
• 1.3 故障机理研究概况16-20
• 1.4 诊断方法研究概况20-25
• 1.5 信号提取识别研究概况25
• 1.6 本文研究内容25-27
• 1.7 本章小结27-28
• 2 水电机组故障机理分析实例28-43
• 2.1 引言28
• 2.2 天荒坪抽水蓄能电站2 号机抬机分析28-31
• 2.3 三峡电站左岸6 号机组小开度异常振动分析31-42
• 2.4 本章小结42-43
• 3 水轮机转轮叶片动应力分布研究43-63
• 3.1 引言43
• 3.2 电厂基本情况43-44
• 3.3 试验方案44-48
• 3.4 动应力与静压力的分析方法48-49
• 3.5 稳定工况的动、静应力分析49-57
• 3.6 过渡过程的动应力和静应力57-59
• 3.7 讨论59-61
• 3.8 本章小结61-63
• 4 基于多种方法的故障诊断策略63-77
• 4.1 引言63
• 4.2 CBR 诊断63-66
• 4.3 水电机组轴系模型66-74
• 4.4 多方法诊断联盟策略74-76
• 4.5 本章小结76-77
• 5 一种新曲线矩在轴心轨迹识别中的应用77-87
• 5.1 引言77
• 5.2 离散状态下的曲线不变矩77-83
• 5.3 基于曲线矩和BP 神经网络的原始轴心轨迹识别83-86
• 5.4 本章小结86-87
• 6 谐波和混沌理论在弱信号提取预测中的应用87-94
• 6.1 引言87
• 6.2 谐波小波弱信号提取87-90
• 6.3 基于最大Lyapunov 指数预测及仿真90-93
• 6.4 本章小结93-94
• 7 监测诊断系统数据通道构建方法94-108
• 7.1 引言94
• 7.2 分布式监测诊断体系94-96
• 7.3 实时数据通道构建策略96-105
• 7.4 基于Matlab Web Server 的远程监测仿真105-107
• 7.5 本章小结107-108
• 8 总结与展望108-111
• 8.1 全文总结108-109
• 8.2 本文创新点109-110
• 8.3 工作展望110-111
• 致谢111-112
• 参考文献112-119
• 附录1 攻读博士学位期间发表的论文119-120
• 附录2 攻读博士学位期间参加的课题120

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

三峡左岸电厂6F机组小开度工况异常振动原因分析    彭玉成;张克危;陈喜阳;郑莉媛;

三峡电站左岸6号机组小开度工况异常振动研究    彭玉成

水电机组运行稳定性试验数据分析方法研究及应用    麻志成

水电机组状态监测方法与信号预处理研究    康睿

基于虚拟仪器的发电机励磁状态监测与故障诊断系统研究    侯运红

基于HHT和SVM的水电机组特征提取与状态识别    王强

基于三体系的中小型水电机组检修现场管理研究    任利庆

基于SVD的水电机组轴心轨迹自动识别    倪传坤,周建中

短期电力负荷非线性预测模型的比较    胡国胜,任震

水轮机叶片裂纹的产生及对策    王者昌,陈怀宁

大朝山水电站水轮机转轮制造和质量分析    于纪幸,徐抱朴,孙殿湖,李兴捷

火电厂实时系统数据通道的设计与实现    江浩,徐治皋,高正平,徐莹

水电机组在线监测系统实时数据智能存储策略    陈喜阳,张克危,彭玉成

一种基于傅里叶描述子的轴心轨迹自动识别方法    付波,周建中,陈文清,余炳辉

基于小波多分辨率分析的信号消噪    石为人,罗雪松,胡宁

抓住机遇 开拓进取 为促进水电建设事业更大发展而努力——在国家电力公司水电发展研讨会上的讲话    周大兵

水轮发电机组振动故障诊断方法研究    沈东,褚福涛,陈思

水产品喷雾干燥的计算机模拟    张文孝;于功志;肖伟星;姚学勇;

生境破碎法在水电规划环评中的应用研究    雷声;潘峰;

岩土工程位移预测神经网络建模的几个问题    高玮,郑颖人

多层前馈人工神经网络在装备故障诊断中的应用    单鑫;董文洪;

角膜移植显微手术机器人系统的安全分析    张慧慧,谢礼忠,李大寨

基于MATLAB神经网络工具箱的公交出行比例预测    陈艳艳;朱跃华;王振报;史建港;

水轮发电机低频振动的测量研究    肖明伟;杨永明;钟玉林;付志红;张淮清;

大型水轮发电机组横向振动的有限元分析    肖黎;张咏梅;

水轮发电机组的随机振动分析    肖黎;

基于小波变换对GPS信号去噪的分析    屈利娜;许本意;

Real-time Identification of Material Parameters for Quadrangle Parts Intelligent Bending    

水资源开发与生态环境保护协调发展的必要性和实践    曹广晶;孙志禹;陈永柏;高勇;

改进Elman网络在水轮发电机组故障诊断中的应用    姬巧玲;梅顺齐;漆为民;蔡维由;

基于信息熵距的旋转机械振动故障诊断方法的研究    陈非;黄树红;张燕平;申弢;高伟;

大朝山6号机组运行稳定性与转轮动应力分布研究    钱勤;张克危;刘伦洪;郑莉媛;李启章;曹剑绵;

三峡和葛洲坝水力发电站发电机在线监测技术探讨    李香华;

流域梯级水电站集中监控设计模式的探索    王劲夫;林峰;李伶;

水电机组故障智能诊断研究综述    葛新峰;徐广文;周叶;唐澍;

岩土工程位移预测的软科学方法    高玮;冯夏庭;郑颖人;

多层前馈人工神经网络在装备故障诊断中的应用研究    单鑫;董文洪;曹阳;

非线性数学地质模型研究及在滇东南金矿成矿预测中的应用    柏坚

GOCE卫星重力梯度测量数据的预处理研究    吴云龙

中国能源消费与经济增长关系的实证研究    张琳

基于多源信息融合的水电机组故障诊断与轴心轨迹识别技术研究    杨志荣

基于非线性转子动力学的水轮发电机组振动机理研究    黄志伟

太阳能级硅（SOG-Si）光伏电池中多孔硅吸杂工艺及其神经网络分析方法研究    张彩珍

基于核方法的旋转机械故障诊断技术与模式分析方法研究    蒋玲莉

基于FMAGDM理论的复杂设备故障诊断不确定推理方法研究    赖于树

基于多指标模型的电力负荷预测研究    叶世杰

人工智能方法在估价领域的研究与应用    叶青

基于模糊物元的中小型水电站增容改造方案研究    赵鹏

远程诊断中心的设计与实现    韩冬振

基于全矢谱的旋转机械轴振与瓦振关系研究    赵国卿

旋转机械故障机理与轴心轨迹识别方法研究    赵利华

基于小波神经网络的异步电机故障诊断    周桂珍

水电站岸坡强卸荷岩体防渗灌浆试验研究    孙伟

一种改进的遗传算法优化BP网络的研究及应用    陈政

水轮发电机组主轴系统水机电耦合振动特性研究    赵磊

基于遗传神经网络的入侵检测研究    李阳

基于遗传算法的平原水库优化设计    卢华

一种基于小波变换的去噪新算法    张吉先,钟秋海,戴亚平

中国水电开发背景资料    

面向维护的励磁系统状态监测和诊断    姜琳,李朝晖

葛洲坝电厂19F机组励磁系统状态监测与诊断    胡国,李朝晖,杨兴斌,曾洪涛

水电机组状态分析信号处理平台的设计与应用    孔飞;李朝晖;

HM9000水电机组状态监测综合分析系统的开发与应用    桂中华;潘罗平;唐澍;周叶;孙峰;

基于LabVIEW环境开发虚拟仪器的几点体会    时秋兰,赵伟,侯国屏

用准同步离散Hilbert变换测量无功功率    王柏林,刘华

大朝山电站225MW水轮机转轮卡门涡共振分析    石清华,尹国军

关于混流式水轮机水力稳定性的几点建议    陶星明,刘光宁

实施水电检修专业化管理 促进企业可持续发展    兰福军;

小波分析在旋转机械故障诊断中的应用    傅瑜

小波理论及其在图像、信号处理中的算法研究    赵瑞珍

基于支持向量机的旋转机械故障诊断    赵冲冲

水轮机内部流动分析与性能优化研究    刘胜柱

经验模态分解理论与应用研究    孙晖

基于支持向量机的机械故障模式分类研究    潘明清

微机型励磁调节器试验装置的研究    马东进

同步发电机励磁系统故障的实时监测与自动诊断的研究    杨柳林

质量、健康、安全与环境（QHSE）一体化管理体系的研究    王大卫

水力机械状态检修关键技术研究    邱华

水电机组状态监测及故障诊断研究    徐东海

水轮机组运行状态分析软件设计    万鹏

基于虚拟仪器的励磁系统测试平台及网络通信的研究    张欣伟

基于特征的水电机组状态趋势预测    代开锋

虚拟仪器在发电机励磁系统功率单元故障诊断中的应用    王亮

基于虚拟仪器的励磁试验测试平台的开发研究    王耀影

水电机组性能参数综合测试系统综述    潘熙和;黄业华;程远楚;

基于AR模型和SVM的果蝇振翅声分类    张宁仙;郭敏;马苗;

大中型水力发电机组的安全稳定运行分析    樊世英;

农用车永磁发电机关键技术研究及绿色属性评价    刘瑞军

基于HHT的果蝇振翅鸣声特征提取及分类研究    贾春花

基于模式识别方法的果蝇振翅声分类研究    张宁仙

三峡水电厂21号水轮机稳定性试验    肖凯

基于虚拟仪器的水电机组振动状态监测系统的研究与开发    任小龙

基于PEBB的电池储能变流器    易永利

水轮机组振动状态监测系统与转子动力学分析研究    艾星林

发电机励磁状态监测与故障诊断系统试验研究    张伟

基于PCC的水轮发电机组综合控制器的研究与开发——调速与自动准同期    朱宝

水轮发电机组状态监测与故障诊断系统设计与应用    孔祥彬

面向用户的机组状态监视方法研究    艾远高

异种钢转轮焊接应力分布规律及形貌研究    陈兆斌,过淳,邓爱国,王辉亭

水轮机叶片裂纹原因及预防措施研究    薛伟,陈昭运

混流式水轮机自激振动分析    姚大坤,李至昭,曲大庄

基于灰色理论与不变性矩的水电机组轴心轨迹自动识别    李友平,陈启卷

火电厂实时系统数据通道的设计与实现    江浩,徐治皋,高正平,徐莹

电力系统短期负荷预测模型研究    谢开贵,周家启

广义遗传算法    董聪

模糊专家系统在水轮发电机组故障诊断中的应用    高军伟,李炜,陈希平

混流式机组转轮的有限元计算及裂纹成因分析    吴彤峰,黄文,毛汉领

岩滩水电厂水轮机转轮动应力测试    黄振峰,沈炜良,温洁明

水电厂状态检修研究    张雪源,张芃

水电机组状态检修的实施及关键技术    刘晓亭,刘昱

水电机组状态检修数据库管理软件模块化设计    姚泽,孙建平

点检定修、故障诊断与状态检修的关系    董自强

水电机组运行设备状态检修的实施及关键技术(Ⅰ)    刘晓亭

水电厂设备在线监测、诊断与状态检修    林礼清;

基于振动监测与分析的水电机组状态检修系统    范文,王善永

开展状态检修,提高水电厂管理水平    林焕森;

国内水电机组状态检修技术现状分析    李友平;易琳;郑玉民;黄健;

水电机组在线状态监测与诊断现状与发展    王宏;

国内水电机组状态检修技术现状分析    李友平;易琳;郑玉民;黄健;

诊断类专家系统通用平台研究    张伟;郭景涛;韩亮;

丰满水电机组状态检修探索与尝试    冯艳蓉;

水电厂实施状态监测的关键技术    郑松远;

开展设备状态检修促进电网安全运行    方进虎;季克超;

水电厂状态监测及故障诊断专家系统    李香华;董显;杨大贵;

小浪底水电厂实现状态检修的策略探讨    王全洲;

面向维护的真空断路器状态监测与诊断系统研究    郭江;邹积岩;

变压器状态检修油色谱在线监测系统的应用    黄顺丽;

磨煤机的故障诊断    刘仁德;胡申辉;徐家倬;

液压制动系统的故障诊断    黄安华

济钢EAM离线网络点检和故障诊断管理系统开发应用    李萍

上海海大一课题列入国家“863”计划    胡荣山 马巍

小型渔船柴油机故障诊断与排除    孙建阳　刘波

孙彦广：冶金故障诊断设备前景广阔    见习记者 仝亚娜

网卡故障诊断    小田

干式复合“粘边”故障诊断    陈全东

华东公司状态检修研究通过验收    李德福

大型天然气装置实现网络化监测    龚献荣

济钢网络化设备点检与故障诊断管理系统上线运行    周传勇 杜慧

水电机组状态检修中若干关键技术研究    陈喜阳

贝叶斯网络在水电机组状态检修中的应用研究    华斌

基于多源信息融合的水电机组故障诊断与轴心轨迹识别技术研究    杨志荣

融合支持向量机的水电机组混合智能故障诊断研究    张孝远

基于有向图模型的故障诊断方法研究及其在航天中的应用    宋其江

基于过程信息融合的旋转机械信息（火用）故障诊断研究    陈非

计算智能在机械设备故障诊断中的应用研究    冯志鹏

基于统计学方法的自适应过程监控与故障诊断    何小斌

基于PLS的统计质量监控研究与应用    宋凯

复杂机械基于数据的建模与故障诊断    李敏

汽轮发电机组的故障诊断及状态检修    孟钢

水电机组状态监测及故障诊断研究    徐东海

变电站小四器在线监测与故障诊断方法研究    段珺

发电厂电气设备检修方案优化研究    黄金亮

设备状态检测与传感器故障诊断技术研究    李喜奇

基于综合诊断方法的变电站设备状态检修系统的研究    彭磊

水力机械状态检修关键技术研究    邱华

面向状态检修的水电机组三维可视化仿真研究    卢万里

北京市电力公司变电设备检修管理模式研究    李国强

混沌神经网络在发电厂状态检修中的应用    王凤学