【摘要】：抽水蓄能電站是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分,具備調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相、事故備用等重要作用,能極大地提高電網(wǎng)供電質(zhì)量和電網(wǎng)靈活性及可靠性,其運行狀態(tài)直接影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行水平。作為抽水蓄能機組中的能量轉(zhuǎn)換裝置,水泵水輪機具有可逆式運行能力,能夠在抽水和發(fā)電兩種工作模式下靈活切換。由于水泵水輪機在抽水蓄能機組中的重要性,制定合理的水泵水輪機檢修計劃對保障機組穩(wěn)定運行及電網(wǎng)電能質(zhì)量具有十分重要的意義,傳統(tǒng)的計劃檢修按一定時間周期對機組進行例行維護,未充分考慮機組當前綜合狀態(tài),增加了不必要的維護費用,提高了電站運行成本。為實現(xiàn)機組的預(yù)知維護,推動機組檢修策略從計劃檢修過渡到狀態(tài)檢修,有必要深入開展水泵水輪機綜合狀態(tài)評估的研究工作。針對當前水泵水輪機綜合狀態(tài)評估指標體系不完備,算法模型欠完善的問題,本文系統(tǒng)地對指標體系和算法模型進行研究,將二者結(jié)合,構(gòu)建了水泵水輪機綜合狀態(tài)評估模型,并將研究成果以軟件系統(tǒng)形式應(yīng)用于工程實際中。本文的主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新性成果如下:(1)針對當前水泵水輪機綜合狀態(tài)評估指標體系不全面和實際可行性不強的問題,通過研究水泵水輪機結(jié)構(gòu)特點和典型故障,分別建立了水泵水輪機結(jié)構(gòu)指標體系和水泵水輪機典型故障指標體系;進一步,結(jié)合電站監(jiān)測系統(tǒng)實際運行情況,構(gòu)建了可用于實時狀態(tài)評估的水泵水輪機運行狀態(tài)多重指標體系。(2)針對水泵水輪機運行狀態(tài)多重指標體系底層指標存在偏離的情況,引入劣化度模型,并應(yīng)用隸屬度函數(shù)建立了水泵水輪機綜合狀態(tài)評估底層指標評價模型。當前水力機組評估中指標權(quán)重劃分多依賴專家直接判斷或者簡單運用層次分析法,評估算法模型不夠客觀可靠。為此,引入客觀評價法-熵權(quán)法,結(jié)合層次分析法,建立綜合權(quán)重算法模型,并使用肯德爾和諧系數(shù)對綜合權(quán)重進行一致性檢驗。在此基礎(chǔ)上,將底層指標評價模型與綜合權(quán)重算法模型運用模糊綜合評估的流程結(jié)合,建立了水泵水輪機綜合狀態(tài)評估算法模型。(3)基于電站監(jiān)控系統(tǒng)實際數(shù)據(jù),運用水泵水輪機綜合狀態(tài)評估模型,對水泵水輪機運行狀態(tài)進行評估,并對模型有效性進行驗證。最后,將水泵水輪機綜合狀態(tài)評估模型應(yīng)用于實際,開發(fā)了具有良好用戶適應(yīng)能力且界面友好的抽水蓄能機組綜合狀態(tài)評估軟件系統(tǒng)。
【圖文】：

研究路線圖

再依據(jù)水泵水輪機的機構(gòu)特點和運行原理，將指標合理突出其層次性，建立多重指標體系。泵水輪機基本結(jié)構(gòu)水輪機是抽水蓄能機組的主要水力-機械能量轉(zhuǎn)換裝置，包括水泵和模式，分別實現(xiàn)水流在抽水蓄能電站上、下游水庫間的循環(huán)流動。蓄能機組最為核心，最為重要的系統(tǒng)之一[33]。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點，可劃分為斜流式水輪機、軸流式水輪機、混流式水輪機、貫流式水輪過設(shè)計變化后才能雙向高效運行。當水頭范圍較小時，普遍使用可此種機型應(yīng)用較少； 可逆式貫流式水輪機常用在潮汐電站；而可逆結(jié)構(gòu)復(fù)雜，，造價高而應(yīng)用不廣；可逆式混流式水輪機可以根據(jù)不同在 30～40m 直到 600～700m，是我國抽水蓄能電站當前應(yīng)用最廣的式水泵水輪機的結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示，主要可以劃分為轉(zhuǎn)動部件、導(dǎo)水泵水輪機其它輔助設(shè)備幾個部分組成[34]。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TV743;TV734

【參考文獻】

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1 許輝;劉建坤;周前;林莎;鄭冉;;基于改進層次分析法和模糊綜合評價法的黑啟動方案評估[J];電力學(xué)報;2015年05期

2 王福忠;邵淑敏;;基于模糊綜合評價法的變壓器運行狀態(tài)評估[J];計算機仿真;2015年06期

3 劉任改;向文平;喻永松;敬燕飛;;基于變權(quán)層次分析的水電機組運行狀態(tài)評估[J];水電站機電技術(shù);2015年04期

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