溪洛渡电站东电机组补气阀技术改造方案研究 被引量：1

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作者 魏学锋 孙茂军 +2 位作者 王宏程 蒋雄 刘冬韵 《人民长江》 北大核心 2016年第7期106-108,113,共4页

溪洛渡水电站东电机组采用主轴中心自然补气装置,补气阀安装于发电机顶部,安装高程低于尾水位,若补气阀出现漏水现象,量小会影响到机组绝缘效果,量大则会导致水淹机组,严重威胁到机组安全,为此,必须对不能完全关闭的补气阀实施技术改造... 溪洛渡水电站东电机组采用主轴中心自然补气装置,补气阀安装于发电机顶部,安装高程低于尾水位,若补气阀出现漏水现象,量小会影响到机组绝缘效果,量大则会导致水淹机组,严重威胁到机组安全,为此,必须对不能完全关闭的补气阀实施技术改造。通过更换阀盘与减振器,使补气阀实现了缓开缓关,由于补气量充足,保证了机组安全、稳定运行,且再无漏水现象出现;在补气阀回装过程中,由于传统的盘车定位方法工序复杂、费时费力,因此提出了无销钉定位的回装补气阀方法。实践证明,该方法简单、可靠,可以显著地缩短检修工期。 展开更多

关键词 主轴中心补气系统 补气阀 减振器 技术改造 溪洛渡电站

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基于PSO-PCA-CNN的水电机组故障诊断

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作者 姬升阳 魏学锋 +4 位作者 曾广栋 朱斌 周鑫 何志宏 李超顺 《水电能源科学》 北大核心 2025年第10期178-181,211,共5页

为了充分利用水电机组振动信号资源,建立更高效的故障诊断模型,提出利用主成分分析(PCA)对振动数据进行降维,基于粒子群算法(PSO)优化目标维度和卷积神经网络(CNN)参数的故障诊断模型。首先将多通道的原始振动数据进行通道层面的降维,... 为了充分利用水电机组振动信号资源,建立更高效的故障诊断模型,提出利用主成分分析(PCA)对振动数据进行降维,基于粒子群算法(PSO)优化目标维度和卷积神经网络(CNN)参数的故障诊断模型。首先将多通道的原始振动数据进行通道层面的降维,再将降维后数据输入CNN网络进行故障诊断分类;其次采用PSO对目标维度和CNN模型中部分关键参数进行寻优,实现信号自适应降维,构建更高效的模型;最后基于寻优结果进行数据降维和模型深入训练,获得最优诊断模型,输出诊断结果。基于某水电机组不同工况下的实测振动数据进行试验对比和分析,验证了所提方法具有较高的诊断精度和稳定性。 展开更多

关键词 故障诊断 水电机组 粒子群算法 主成分分析 卷积神经网络

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基于STFT-SE-CNN多通道特征融合的水电机组故障诊断 被引量：1

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作者 魏学锋 姬升阳 +4 位作者 刘志辉 鹿明明 徐恺 肖龙 李超顺 《水电能源科学》 北大核心 2025年第5期187-191,共5页

针对基于单一传感器的水电机组故障诊断模型易导致有效信息的遗漏不利于机组状态的准确识别问题,提出了一种基于STFT-SE-CNN多通道特征融合的水电机组故障诊断模型。即首先将多个传感器数据通过短时傅里叶变换转换(STFT)为二维时频特征... 针对基于单一传感器的水电机组故障诊断模型易导致有效信息的遗漏不利于机组状态的准确识别问题,提出了一种基于STFT-SE-CNN多通道特征融合的水电机组故障诊断模型。即首先将多个传感器数据通过短时傅里叶变换转换(STFT)为二维时频特征图,再利用卷积神经网络(CNN)提取不同通道的深度故障特征;然后通过SE注意力机制对特征进行加权的方式进行多通道特征融合,并将融合后的特征展平输入分类器获得故障诊断的结果;最后在帕德博恩轴承数据集和工业实际数据集上进行试验验证。结果表明,所提模型相比于其他模型具有更高的诊断精度,在实际的水电机组故障诊断中具有辅助判断的作用。 展开更多

关键词 水电机组 故障诊断 短时傅里叶变换 注意力机制 卷积神经网络 多通道特征融合

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考虑蠕变的任意多边形杂交应力单元

4

作者 黎子君 田静杰 +6 位作者 胡长浩 谭大文 夏帆 侯春尧 刘璐瑶 宁少庆 郭然 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第8期28-39,共12页

路基工后沉降直接关乎公路的安全性能,蠕变行为的预测对保障路基工程的长期安全具有重要意义。对蠕变行为进行有限元数值模拟时,复杂结构模型的网格划分需要耗费大量的计算资源,且计算量大计算时间长。提出了一种考虑蠕变的任意多边形... 路基工后沉降直接关乎公路的安全性能,蠕变行为的预测对保障路基工程的长期安全具有重要意义。对蠕变行为进行有限元数值模拟时,复杂结构模型的网格划分需要耗费大量的计算资源,且计算量大计算时间长。提出了一种考虑蠕变的任意多边形杂交应力新单元(polygonal hybrid stress element method,PHSEM),用于工程中的路基沉降问题研究。基于杂交应力元法及路基土的蠕变行为,推导PHSEM的单元基本格式,分析表明该单元引入了高阶应力场,能更好地提高计算精度,进一步建立路基蠕变的数值计算模型,结合有限元软件MARC开展对比分析。研究表明:PHSEM的数值仿真曲线拟合良好,验证了考虑蠕变的任意多边形杂交应力单元的有效性;PHSEM在划分网格时形状可以是任意边数的多边形,能够很好地模拟多种介质的路基模型,真实地计算出不同部位的应力分布情况;PHSEM的构造为实际工程中的蠕变研究提供了一种可参考的新思路。 展开更多

关键词 杂交应力元 任意多边形杂交应力单元 蠕变 高阶应力场 有限元 路基

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孤网模式下水电机组自适应最优PID控制器设计

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作者 陈金保 任刚 +3 位作者 徐龙 胡文庆 郑阳 肖志怀 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第1期22-32,共11页

为确保孤网模式下频率稳定性,水电站通常采用参数较小的固定PID(F-PID)控制,导致调节速度慢,难以实现全工况最优控制.针对这一问题,设计了一种基于改进灰狼优化算法(IGWO)和反向传播神经网络(BPNN)的水轮机调节系统(HTRS)自适应变PID控... 为确保孤网模式下频率稳定性,水电站通常采用参数较小的固定PID(F-PID)控制,导致调节速度慢,难以实现全工况最优控制.针对这一问题,设计了一种基于改进灰狼优化算法(IGWO)和反向传播神经网络(BPNN)的水轮机调节系统(HTRS)自适应变PID控制器(V-PID),以在全工况下获得最优调节效果.首先,搭建高精度的HTRS仿真平台,并按水头和导叶开度变化范围划分工况.然后基于Hopf分岔理论确定各工况下PID参数约束条件及最大值.进一步,采用基于PID参数最大值数据集、综合ITAE指标和非线性收敛因子的IGWO计算出各工况下最优PID参数,并以最优PID参数作为BPNN样本数据,通过训练得到自适应V-PID控制器神经网络模型.最后,以某实际水电站为例,验证了V-PID控制器效果.仿真试验表明:基于V-PID控制器的非线性HTRS模型可根据工况变化在线自动调整PID参数,以结构简单、易实现为前提,实现了孤网模式下水电机组全工况最优控制. 展开更多

关键词 水电机组 改进灰狼优化算法 自适应控制 HOPF分岔 神经网络 PID控制器

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水轮发电机组螺栓应力在线测量与分析 被引量：3

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作者 姬升阳 毛延翩 +1 位作者 刘志辉 邓国庆 《人民长江》 北大核心 2021年第5期203-208,共6页

为了进一步掌握关键部位螺栓的紧固状态,提高设备运行的可靠性,以溪洛渡水电站为实例,中国首次在现场详细测量了水轮发电机组的蜗壳门、锥管门和顶盖位置关键部位螺栓在预紧、充水、运行和甩负荷期间的受力及其变化情况。实测结果表明:... 为了进一步掌握关键部位螺栓的紧固状态,提高设备运行的可靠性,以溪洛渡水电站为实例,中国首次在现场详细测量了水轮发电机组的蜗壳门、锥管门和顶盖位置关键部位螺栓在预紧、充水、运行和甩负荷期间的受力及其变化情况。实测结果表明:顶盖/座环连接螺栓的最大应力为362 MPa,蜗壳进人门螺栓的最大应力为214.8 MPa,受力均在机组设备厂家设计计算应力范围内;在各运行工况下,顶盖/座环连接螺栓、锥管进人门螺栓和蜗壳进人门螺栓的应力幅分别达3.00,4.70 MPa和0.64 MPa,均未超过S-N曲线中规定的应力幅持久疲劳极限,安全裕度较高。该测试成果对研究高强度螺栓的应力应变、疲劳寿命分析,以及对水电机组运行维护工作均具有重要的参考意义。 展开更多

关键词 螺栓应力 应力幅 在线测量 S-N曲线 水轮发电机组 溪洛渡水电站

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大型螺栓阵列超声全聚焦成像的场能强化算法研究

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作者 曾广栋 姬升阳 +4 位作者 毛延翩 冉毅川 朱斌 韩松 东蕊 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1406-1411,共6页

大型螺栓大多用于连接需要承受重载和剧烈振动的构件,由于处于关键承载位置,其可靠性和稳定性对于工业结构的安全至关重要。阵列超声全聚焦成像能够提供高灵敏度、高分辨率的三维成像,为螺栓监测/检测提供了更好的质量和可靠性评价能力... 大型螺栓大多用于连接需要承受重载和剧烈振动的构件,由于处于关键承载位置,其可靠性和稳定性对于工业结构的安全至关重要。阵列超声全聚焦成像能够提供高灵敏度、高分辨率的三维成像,为螺栓监测/检测提供了更好的质量和可靠性评价能力。但对于大型螺栓监测/检测而言,由于常规全聚焦方法使用单个阵元发射,造成在远离探头的部分超声能量较小,检测灵敏度下降。针对上述问题,提出了一种多反射场能量叠加强化的方法,针对所有反射能量场进行场能重建,将多层声场能量累加,使得缺陷处的信号增强。实验结果表明,随着声场能量层数增加,缺陷处的信号逐步增强,缺陷信噪比提高,可以检出常规全聚焦方法无法检出的小缺陷,证明该方法可以有效提高对微小缺陷的检测能力,提高全聚焦技术对螺栓的检测深度。 展开更多

关键词 成像监测 全聚焦方法 信号增强 大型螺栓

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大坝安全监测数据异常识别模型簇研究 被引量：3

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作者 邓乙丁 李艳玲 +1 位作者 徐颖 陈天赐 《人民长江》 北大核心 2024年第4期230-238,共9页

监测数据异常识别是大坝运行安全在线监测的前提和基础。单一识别方法难以实现高效准确识别,而RREW模型对规律不佳与单台阶数据序列容易漏判且计算效率低。为此,提出了基于卷积神经网络的一维VGG数据异常识别模型,建立了由统计回归、稳... 监测数据异常识别是大坝运行安全在线监测的前提和基础。单一识别方法难以实现高效准确识别,而RREW模型对规律不佳与单台阶数据序列容易漏判且计算效率低。为此,提出了基于卷积神经网络的一维VGG数据异常识别模型,建立了由统计回归、稳健回归、一维VGG识别模型等模型库和Pauta准则、MZ准则等判别准则库共同构成的大坝安全数据异常识别模型簇,并构建了不同数据类型与异常识别模型及预警准则的匹配机制。工程校验表明:一维VGG模型对不同序列长度、不同台阶占比的数据序列均具有较好的识别效果,能有效弥补传统回归模型和稳健回归模型的不足,由前述3种模型及两种准则共同构建的异常识别模型簇可实现海量数据异常的在线精准、快速识别,为大坝安全在线监测提供可靠的数据支持。 展开更多

关键词 大坝安全监测 数据异常识别 一维卷积神经网络 模型簇 自匹配准则

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基于LSTM-CNN特征提取和PSO-KNN分类的自动抓梁液压系统故障诊断 被引量：3

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作者 刘文忠 张世杰 +1 位作者 金兰 王瑞辰 《机床与液压》 北大核心 2024年第18期203-207,共5页

针对自动抓梁液压系统故障诊断正确率低、深层特征提取困难的问题,提出一种基于长短期记忆卷积(LSTM-CNN)特征提取网络和粒子群优化K最近邻(PSO-KNN)结合的自动抓梁液压系统故障诊断模型。以自动抓梁液压系统关键节点压力信息为输入,采... 针对自动抓梁液压系统故障诊断正确率低、深层特征提取困难的问题,提出一种基于长短期记忆卷积(LSTM-CNN)特征提取网络和粒子群优化K最近邻(PSO-KNN)结合的自动抓梁液压系统故障诊断模型。以自动抓梁液压系统关键节点压力信息为输入,采用LSTM提取一维特征与CNN提取的二维特征融合,采用优化后的KNN模型对提取的特征进行故障分类。基于真实数据搭建AMESim自动抓梁模型进行仿真,验证所提方法的有效性与先进性。结果表明:所提模型的诊断正确率达到97.92%,能够有效识别自动抓梁液压系统中的常见故障。 展开更多

关键词 液压自动抓梁 LSTM-CNN PSO-KNN 故障诊断

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水电站生态调度操作门机动力学分析与安全性评价 被引量：1

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作者 方子帆 赵爽 +3 位作者 邱名岱 周益 周宇 张宇 《三峡大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第1期99-105,共7页

水电站生态调度操作门机受到耦合动力学、欠驱动、作业环境等因素的影响,其结构的振动和有效载荷的摆动会产生结构破坏并影响整机稳定性与作业精度.基于模态综合法和有限元法分别建立带轨道的门架结构降阶模型和绳索结构有限元柔性体模... 水电站生态调度操作门机受到耦合动力学、欠驱动、作业环境等因素的影响,其结构的振动和有效载荷的摆动会产生结构破坏并影响整机稳定性与作业精度.基于模态综合法和有限元法分别建立带轨道的门架结构降阶模型和绳索结构有限元柔性体模型,利用虚拟样机建模技术,搭建操作门机刚柔耦合动力学模型,分析了小车运行速度和加速度、起升重量、绳索摆长等参数对有效载荷摆动以及门架结构振动的影响.同时,选取结构性能指标和动力学性能指标,通过安全指标雷达图动态评价了操作门机的安全性.研究结果表明:小车运行速度和加速度对主梁水平位移的影响明显大于对垂直位移的影响;主梁的最大应力幅值与起升重量成正比;有效载荷的残余摆动和主梁的水平位移幅度范围正相关于绳索摆长的大小.操作门机动力学分析与安全性评价方法为这类门式起重机的使用与维护提供了参考. 展开更多

关键词 操作门机 虚拟样机技术 结构动力学 安全评价指标

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基于深度强化学习的串联系统屏蔽故障维修策略研究

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作者 樊小波 黄允 +1 位作者 谌楚 夏诗雨 《机床与液压》 北大核心 2024年第21期216-220,共5页

多部件串联系统维修决策优化问题得到越来越多的关注,目前绝大多数相关研究均假设系统失效时其失效部件是可直接观测的。实际的生产运营中,当系统发生失效时,其故障原因往往是屏蔽的,需要采用专业的工具进行诊断才能确定失效部件,继而... 多部件串联系统维修决策优化问题得到越来越多的关注,目前绝大多数相关研究均假设系统失效时其失效部件是可直接观测的。实际的生产运营中,当系统发生失效时,其故障原因往往是屏蔽的,需要采用专业的工具进行诊断才能确定失效部件,继而进行维修。当诊断成本较高且部件接近更换役龄时,可以选择直接更换整个系统而不进行诊断。面向串联系统,考虑其发生屏蔽故障时,可以执行故障诊断确定失效部件继而更换,或者直接更换整个系统,建立半马尔科夫决策模型,以长周期成本率最低为目标函数,决策出每次屏蔽故障时的最佳动作。考虑到多部件导致的状态空间维数灾难问题,采用深度强化学习算法进行求解。最后将模型和算法应用于水电站液压自动抓梁系统,证明了其有效性。 展开更多

关键词 维修决策 串联系统 屏蔽故障 半马尔科夫决策 深度强化学习

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水电站闸门启闭机吊重入槽干涉算法与控制研究

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作者 方子帆 黄瑞鸿 +3 位作者 舒承宇 侯春尧 张李鸣 周益 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第6期816-821,共6页

为解决水电站闸门启闭机作业过程吊重入槽干涉的问题,基于吊重空间三维状态反馈,对吊重底部与门槽几何空间进行干涉判断,并控制起升机构下降速度,实现吊重安全入槽。构建出由吊重横滚角和俯仰角为模糊变量的模糊控制算法,实时调整起升... 为解决水电站闸门启闭机作业过程吊重入槽干涉的问题,基于吊重空间三维状态反馈,对吊重底部与门槽几何空间进行干涉判断,并控制起升机构下降速度,实现吊重安全入槽。构建出由吊重横滚角和俯仰角为模糊变量的模糊控制算法,实时调整起升机构的下降速度。联合闸门启闭机小车消摆控制算法,构建吊重入槽干涉的模糊判断与控制组合算法。通过仿真与试验研究表明:吊重在外界干扰下可以安全入槽,保障了水电站闸门启闭机无人作业下安全运行。 展开更多

关键词 闸门启闭机 吊重入槽 干涉模糊判断 电机模糊控制 水电站

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基于CNN-LSTM的液压自动抓梁健康状态预测

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作者 张兆礼 张建秋 +1 位作者 汪鑫 王瑞辰 《机床与液压》 北大核心 2024年第23期215-220,共6页

针对监测数据下大型水电站自动抓梁液压系统的退化特征提取和健康状态预测问题,基于卷积神经网络(CNN)和长短时记忆网络(LSTM),构建一种健康预测模型。通过监测数据提取抓梁液压系统退化特征并实现预测。采用随机森林对状态监测信号与... 针对监测数据下大型水电站自动抓梁液压系统的退化特征提取和健康状态预测问题,基于卷积神经网络(CNN)和长短时记忆网络(LSTM),构建一种健康预测模型。通过监测数据提取抓梁液压系统退化特征并实现预测。采用随机森林对状态监测信号与外部环境因素进行选择,利用CNN充分挖掘状态监测数据序列的时空特性,并使用LSTM网络捕获序列数据中的信息以及依赖关系。为验证所提预测模型的有效性,采用基于真实数据搭建的AMESim液压自动抓梁模型进行仿真验证。结果表明:相较于传统方法,该模型预测精度得到明显提升。 展开更多

关键词 液压自动抓梁 CNN-LSTM 健康状态预测

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孤网模式下水轮机调节系统参数敏感性分析 被引量：2

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作者 蒙淑平 刘冬 +2 位作者 丁萁琦 吴道平 肖志怀 《水电能源科学》 北大核心 2020年第10期129-132,128,共5页

鉴于参数敏感性分析是水轮机调节系统稳定性研究的重要内容,以XLD电站中某机组的孤网运行模式为例,基于轨迹灵敏度指标,在机组负载扰动和参数摄动条件下研究了系统主要变量对参数变化的敏感程度。结果表明,孤网模式下不同参数变化对不... 鉴于参数敏感性分析是水轮机调节系统稳定性研究的重要内容,以XLD电站中某机组的孤网运行模式为例,基于轨迹灵敏度指标,在机组负载扰动和参数摄动条件下研究了系统主要变量对参数变化的敏感程度。结果表明,孤网模式下不同参数变化对不同变量的影响不同,系统变量对发电机参数的敏感性要大于对随动系统参数的敏感性。 展开更多

关键词 孤网模式 水轮机 调节系统 参数灵敏度分析

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孤网模式下基于HBBC的水轮机调节系统稳定性量化分析方法研究 被引量：12

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作者 陈金保 任刚 +3 位作者 丁萁琦 邹屹东 郑阳 肖志怀 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第13期60-69,共10页

针对目前孤网模式下水轮机调节系统(hydraulic turbine regulating system,HTRS)稳定性研究方法忽略水轮机非线性的问题,结合Hopf分岔理论、二分法和稳定性判据,提出了一种考虑水轮机非线性的控制器参数约束确定算法(controller paramet... 针对目前孤网模式下水轮机调节系统(hydraulic turbine regulating system,HTRS)稳定性研究方法忽略水轮机非线性的问题,结合Hopf分岔理论、二分法和稳定性判据,提出了一种考虑水轮机非线性的控制器参数约束确定算法(controller parameter constraint determination algorithm based on Hopf bifurcation theory,bisection method and stability criterion,HBBC),以实现对孤网模式下非线性水轮机调节系统的全工况稳定性分析。首先搭建了孤网模式下含非线性水轮机模型的高精度HTRS数值仿真平台,然后详细介绍了基于HBBC的稳定域约束定量计算过程。最后以某实际水电站为例,基于HBBC计算了孤网模式下非线性HTRS全工况下的稳定域,并在特殊工况下对稳定域计算结果进行了验证。结果表明,在HTRS稳定性分析中,HBBC可取代传统的稳定域计算方法,在准确性和可靠性方面优于后者;HTRS存在稳定域较小的“恶劣工况点”。 展开更多

关键词 水电机组 孤网模式 HOPF分岔 神经网络 二分法

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