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基于支持向量机和多源信息的直驱风力发电机组故障诊断 被引量:47
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作者 赵明浩 +1 位作者 蒋东翔 李少华 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期117-122,共6页
提出了一种综合考虑风速、转速以及主轴水平方向和垂直方向振动的时域特征参数、频域特征参数等多源信息的基于支持向量机(support vector machine,SVM)的直驱风力发电机组故障诊断方法。对直驱风电机组正常状态、风轮质量不平衡、风轮... 提出了一种综合考虑风速、转速以及主轴水平方向和垂直方向振动的时域特征参数、频域特征参数等多源信息的基于支持向量机(support vector machine,SVM)的直驱风力发电机组故障诊断方法。对直驱风电机组正常状态、风轮质量不平衡、风轮气动不平衡、偏航和断叶片等5种状态进行实验分析,研究不同状态下的机组特征。根据实验分析结论,将风电机组主轴水平方向、垂直方向振动的时域参数、频域参数以及风速、转速选为描述机组运行状态的特征参数,对机组进行故障识别。将风电机组5种状态下的特征参数作为学习样本,在SVM中训练,建立不同特征的参数向量和故障类型的映射关系,从而达到故障诊断的目的。根据风电机组不同故障的实验数据,对考虑多源信息的故障模型进行应用检验。结果表明,该方法简单有效,具有很好的故障识别能力和良好的鲁棒性,适合直驱风电机组故障诊断,同时可以满足在线故障诊断的要求。 展开更多
关键词 直驱风力发电机组 故障实验 多源信息 支持向 量机 故障诊断
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基于信息熵的改进模糊综合评价方法 被引量:27
2
作者 刘力 周建中 +2 位作者 杨俊杰 张勇传 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第18期4-6,共3页
将信息熵理论与模糊数学方法相结合,建立基于熵权的改进模糊综合评价方法。引用熵权所反应的数据本身的效用值来修正指标的权重系数,通过设定有效度指标来判断评价结果的有效性,采用基于贴近度的择近原则对失效结果做出新的评价。以水... 将信息熵理论与模糊数学方法相结合,建立基于熵权的改进模糊综合评价方法。引用熵权所反应的数据本身的效用值来修正指标的权重系数,通过设定有效度指标来判断评价结果的有效性,采用基于贴近度的择近原则对失效结果做出新的评价。以水质评价为对象,通过实例计算并进行对比分析,发现其结果与其他评价方法的结果基本一致甚至更合理,表明该方法不但结构严谨,而且可信度较高,能有效提高模糊综合评价方法的工程实用性。 展开更多
关键词 信息熵 模糊综合评价 权重系数 有效度
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基于ITD和LS-SVM的风力发电机组轴承故障诊断 被引量:32
3
作者 蒋东翔 +1 位作者 陈杰 刘超 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期10-13,共4页
为了更好地识别出复杂条件下风力风电机组主轴承的运行状态,提出了基于固有时间尺度分解(ITD)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)的风电机组轴承故障诊断方法。该方法首先将调心滚子轴承振动信号分解成若干个固有旋转分量和一个趋势分量之和... 为了更好地识别出复杂条件下风力风电机组主轴承的运行状态,提出了基于固有时间尺度分解(ITD)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)的风电机组轴承故障诊断方法。该方法首先将调心滚子轴承振动信号分解成若干个固有旋转分量和一个趋势分量之和。然后,对前几个固有旋转分量的瞬时幅值进行频谱分析,找出频谱中外圈、内圈、滚动体故障特征频率处以及转动频率处的幅值,将其作为故障特征向量。最后,将故障特征向量输入LS-SVM来识别机组轴承的运行状态。实验结果表明,该方法可以快速、较准确地诊断出风力发电机组轴承故障。 展开更多
关键词 固有时间尺度分解 故障特征频率幅值 支持向量机 最小二乘支持向量机 风力发电机组 调心滚子轴承 故障诊断
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基于VMD和排列熵的水轮机压力脉动信号去噪算法 被引量:30
4
作者 于晓东 潘罗平 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期78-85,共8页
水轮机尾水管压力脉动信号十分复杂,在水电机组故障诊断中表现出强烈的不平稳性。基于此本文提出结合可变模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和排列熵(Permutation Entropy,PE)的水轮机压力脉动信号去噪新方法。该方法首先... 水轮机尾水管压力脉动信号十分复杂,在水电机组故障诊断中表现出强烈的不平稳性。基于此本文提出结合可变模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和排列熵(Permutation Entropy,PE)的水轮机压力脉动信号去噪新方法。该方法首先将压力脉动信号进行VMD分解,获取若干BIMF分量,求取各模态分量的排列熵,利用排列熵对信号随机性的敏感特性,对压力脉动信号筛选并重构,完成对信号的去噪。对比仿真和实例结果分析,该方法优于目前的EEMD滤波算法,能有效去除噪声,具有良好的去噪效果,为水电机组故障特征提取提供了新思路。 展开更多
关键词 水电机组 压力脉动信号 可变模式分解 排列熵 去噪
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风力发电机组运行状态的混沌特性识别及其趋势预测 被引量:30
5
作者 蒋东翔 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期15-19,24,共6页
通过对风力发电机组运行状态参数时间序列进行非线性动力学建模,解析了机组运行状态的动力特征,验证了风力发电机组运行状态的混沌特性。在此基础上,根据混沌时间序列的相空间重构理论,应用加权一阶局域预测方法对风电机组运行状态进行... 通过对风力发电机组运行状态参数时间序列进行非线性动力学建模,解析了机组运行状态的动力特征,验证了风力发电机组运行状态的混沌特性。在此基础上,根据混沌时间序列的相空间重构理论,应用加权一阶局域预测方法对风电机组运行状态进行混沌预测研究,采用某风场风电机组实际运行数据对预测方法进行检验。计算结果表明,应用混沌预测方法对风力发电机组运行状态进行预测是可行的,具有较高的精度,为风电机组状态预测提供了新的思路。 展开更多
关键词 风力发电机组 运行状态 非线性动力模型 混沌特性 状态预测
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基于决策融合的直驱风力发电机组轴承故障诊断 被引量:29
6
作者 蒋东翔 李少华 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期36-41,共6页
基于振动信号时域、频域和包络谱等多源特征,采用决策融合方法构建了直驱风力发电机组轴承故障诊断模型。对直驱风力发电机组主轴轴承经常发生的外圈故障、内圈故障、滚动体故障以及正常运行4种状态进行了实验研究。选取具有较高故障区... 基于振动信号时域、频域和包络谱等多源特征,采用决策融合方法构建了直驱风力发电机组轴承故障诊断模型。对直驱风力发电机组主轴轴承经常发生的外圈故障、内圈故障、滚动体故障以及正常运行4种状态进行了实验研究。选取具有较高故障区分度,适合风电机组轴承故障诊断的特征参数。以风电机组振动信号的时域特征、频域特征和包络谱频域特征为诊断样本,使用灰色关联分析方法对机组轴承故障进行初步诊断,然后用证据融合理论对不同证据进行决策信息融合,从而获得最终诊断结果。实验结果表明,该方法能较好地识别风力发电机组轴承故障。 展开更多
关键词 多源特征 决策融合 直驱风力发电机组 调心滚 子轴承 故障实验 特征提取 故障诊断
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刚性联接平行不对中转子系统振动特性 被引量:24
7
作者 周建中 +1 位作者 向秀桥 彭兵 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期77-81,共5页
考虑刚性联轴节不对中和圆盘不平衡等因素,建立了不对中转子系统动力学模型,推导出系统运动微分方程。对运动微分方程进行数值积分,分析不对中转子系统的动力学行为。数值结果显示,刚性联轴节平行不对中时,故障特征频率主要成分为1X分量... 考虑刚性联轴节不对中和圆盘不平衡等因素,建立了不对中转子系统动力学模型,推导出系统运动微分方程。对运动微分方程进行数值积分,分析不对中转子系统的动力学行为。数值结果显示,刚性联轴节平行不对中时,故障特征频率主要成分为1X分量;振动经过充分衰减后,转子系统轴心轨迹是比较稳定的圆;随着质量偏心、平行不对中量的变化,驱动轴振动幅度可能大于从动轴振幅;平行不对中对支承刚度较小的转子系统的动态响应影响较大。 展开更多
关键词 转子系统 刚性联轴节 平行不对中 横向振动 建模分析
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基于不同利益主体协调优化的主动配电网日前–实时能量管理方法 被引量:24
8
作者 黄张浩 张亚超 +3 位作者 郑峰 林佳壕 史晗 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期2299-2307,共9页
多市场利益主体之间的复杂博弈,以及高渗透率可再生能源出力的不确定性对配电网规划运行带来巨大的挑战。首先,针对分属于不同利益主体的配电网和微电网,构建双层分布式优化模型,上层模型和下层模型分别解决配电网和微电网的运行优化问... 多市场利益主体之间的复杂博弈,以及高渗透率可再生能源出力的不确定性对配电网规划运行带来巨大的挑战。首先,针对分属于不同利益主体的配电网和微电网,构建双层分布式优化模型,上层模型和下层模型分别解决配电网和微电网的运行优化问题。此外,为适应可再生能源出力的不确定性,基于双层模型的调度框架采用日前–实时两阶段随机优化方法,并结合分时电价机制充分协调各市场利益主体的能量管理决策。然后,使用Karush–Kuhn–Tucker(KKT)条件及二阶锥松弛技术将上述模型转换为单层的混合整数线性规划问题求解,得到极端场景集下系统运行成本最优的调度方案。最后,以接入微网群的IEEE-33节点配电系统进行算例分析,验证了所提方法有效实现了计及可再生能源不确定性的配电网与微电网群的收益均衡,并有利于配电网安全稳定运行。 展开更多
关键词 多利益主体 优化调度 双层模型 两阶段随机规划 极端场景集
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基于熵权理论和信息融合技术的水电机组振动故障诊断 被引量:21
9
作者 周建中 +2 位作者 刘力 李清清 李超顺 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第20期78-82,共5页
应用熵权、灰色关联分析和信息融合技术对水轮发电机组振动故障进行诊断。以水电机组振动信号的频域特征和时域振幅特征为诊断样本,使用基于熵权的灰色关联分析方法进行水电机组振动故障的初步诊断,然后应用证据融合理论对不同证据进行... 应用熵权、灰色关联分析和信息融合技术对水轮发电机组振动故障进行诊断。以水电机组振动信号的频域特征和时域振幅特征为诊断样本,使用基于熵权的灰色关联分析方法进行水电机组振动故障的初步诊断,然后应用证据融合理论对不同证据进行决策信息融合,从而得出最终的诊断结果。诊断实例表明,基于熵权的灰色关联分析和信息融合技术相结合的方法是有效的,适合于水电机组的振动故障诊断。 展开更多
关键词 熵权 灰色关联分析 信息融合 水电机组 振动故障诊断
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电力负荷混沌动力特性及其短期预测 被引量:21
10
作者 方仍存 周建中 +1 位作者 彭兵 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期61-66,共6页
根据非线性动力系统理论进行负荷建模和预测,并将预测精度作为一种辨识工具,用于分析电力负荷变化的动力特性。分析结果表明,可将负荷的变化特性描述为低维混沌系统。根据负荷的混沌特性及一步向前预测的精度提出一种优选重构参数的方法... 根据非线性动力系统理论进行负荷建模和预测,并将预测精度作为一种辨识工具,用于分析电力负荷变化的动力特性。分析结果表明,可将负荷的变化特性描述为低维混沌系统。根据负荷的混沌特性及一步向前预测的精度提出一种优选重构参数的方法,并采用基于相空间重构的加权一阶局域法多步预测模型进行了负荷预测。相空间模型能识别负荷序列的内部特性并进行预测,因此是分析和预测负荷的有效工具。 展开更多
关键词 非线性动力学 相空间重构 混沌辨识 短期负荷预测
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基于大数据的多维度水电机组健康评估与诊断 被引量:21
11
作者 潘罗平 周叶 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期1178-1186,共9页
考虑到当前水电机组安全高效运行领域存在的健康状态评估不准确、故障样本少、故障知识不健全和大型机组安全高效运行准则缺乏等问题,本文通过分析提炼水电机组试验、在线监测及运行维护等海量健康数据,提出了表征机组运行状态的特征参... 考虑到当前水电机组安全高效运行领域存在的健康状态评估不准确、故障样本少、故障知识不健全和大型机组安全高效运行准则缺乏等问题,本文通过分析提炼水电机组试验、在线监测及运行维护等海量健康数据,提出了表征机组运行状态的特征参数,揭示了各特征参数与机组运行工况参数之间的耦合关系,最终建立了基于健康样本的多维度水电机组健康评估和性能退化预测理论方法。此外,本研究还提出了大型机组安全稳定运行分区准则。基于所建模型和准则,建立了大型水电机组远程状态监测与诊断系统平台。为保障水电机组安全、稳定和高效运行提供了重要技术支撑。 展开更多
关键词 健康样本 水电机组 智能评估 运行分区 安全高效
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基于固有时间尺度分解的风电机组轴承故障特征提取 被引量:20
12
作者 蒋东翔 +1 位作者 刘超 陈杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期41-44,102,共5页
针对风电机组调心滚子轴承故障振动信号非平稳、非线性的特点,提出了基于固有时间尺度分解(ITD)的轴承故障特征提取方法。ITD方法可以将复杂信号分解成若干个固有旋转分量和一个趋势分量之和,能准确地展示非平稳信号的动态特性,有较高... 针对风电机组调心滚子轴承故障振动信号非平稳、非线性的特点,提出了基于固有时间尺度分解(ITD)的轴承故障特征提取方法。ITD方法可以将复杂信号分解成若干个固有旋转分量和一个趋势分量之和,能准确地展示非平稳信号的动态特性,有较高的拆解效率和频率分辨率。分析结果表明,ITD方法能有效地提取风电机组轴承故障特征,可用于在线故障诊断。 展开更多
关键词 风电机组 调心滚子轴承 故障诊断 固有时间尺度分解 特征提取
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基于EEMD和近似熵的水电机组摆度去噪方法 被引量:16
13
作者 潘罗平 张飞 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期163-169,共7页
提出基于EEMD和近似熵的水电机组摆度信号去噪方法,将信号进行EEMD分解,得到若干个经验模态分量(intrinsic mode function,IMF),求各分量的近似熵,根据预设的近似熵阈值重构经验模态分量,实现水电机组摆度信号的去噪。分别用小波变换(Wa... 提出基于EEMD和近似熵的水电机组摆度信号去噪方法,将信号进行EEMD分解,得到若干个经验模态分量(intrinsic mode function,IMF),求各分量的近似熵,根据预设的近似熵阈值重构经验模态分量,实现水电机组摆度信号的去噪。分别用小波变换(Wavelet)和EEMD处理含噪水电机组摆度信号,比较它们的均方根误差、相关系数和信噪比。结果表明:基于EEMD和近似熵的去噪过程具有自适应性、有很好的去噪性能,非常适合水电机组摆度信号的在线去噪。 展开更多
关键词 水电机组 摆度信号 去噪 EEMD方法 近似熵
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基于加权模糊核聚类的发电机组振动故障诊断 被引量:10
14
作者 李超顺 周建中 +2 位作者 向秀桥 张勇传 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第35期79-83,共5页
对模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)在机组振动故障诊断中存在不足,提出了一种加权模糊核聚类方法(weighted fuzzy kernel clustering,WFKC)。该方法用Mercer核将样本从输入空间映射到高维特征空间,在特征空间进行聚类,同时考虑到不同特征... 对模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)在机组振动故障诊断中存在不足,提出了一种加权模糊核聚类方法(weighted fuzzy kernel clustering,WFKC)。该方法用Mercer核将样本从输入空间映射到高维特征空间,在特征空间进行聚类,同时考虑到不同特征对聚类结果的不同影响,利用基于样本相似度的加权方法对特征进行加权,在特征空间实现加权模糊聚类。用3组标准测试数据集验证了该方法的聚类效果和分类准确性。最后将该方法应用于发电机组故障诊断,应用实例表明所提出的方法有效,诊断结果可靠。 展开更多
关键词 发电机组 故障诊断 Mercar核 模糊聚类 特征 权值
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固定式刚性联轴器不对中弯扭耦合振动特性 被引量:12
15
作者 付波 周建中 +1 位作者 彭兵 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期96-99,共4页
以水轮发电机组固定式刚性联轴器平行不对中故障为研究对象,从动力学角度推导不对中机理,建立平行不对中弯扭耦合振动微分方程.基于该微分方程,理论上分析了弯振、扭振之间的相互影响;从转速、质量偏心、不对中量和阻尼系数等几方面进... 以水轮发电机组固定式刚性联轴器平行不对中故障为研究对象,从动力学角度推导不对中机理,建立平行不对中弯扭耦合振动微分方程.基于该微分方程,理论上分析了弯振、扭振之间的相互影响;从转速、质量偏心、不对中量和阻尼系数等几方面进行弯扭耦合振动数值仿真.仿真计算表明:弯振与扭振通过固结于转子的偏心质量相互耦合;弯振主要包含工频成分,不对中越严重,工频所占比例越大.扭振包括极大的直流分量和少量倍频成分,过大的直流分量对机组安全不利. 展开更多
关键词 水轮发电机组 固定式刚性联轴器 平行不对中 弯扭耦合振动
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水轮发电机组横向振动特性分析 被引量:12
16
作者 周建中 +2 位作者 刘力 向秀桥 李英海 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期40-43,共4页
推导建立了水轮发电机组系统动力学方程。对运动微分方程进行数值积分,分析了发电机转子的质量偏心及水轮机转子的质量偏心对水轮发电机组系统横向振动特性的影响。数值分析结果表明,发电机转子、水轮机转子的横向振动及大轴在上、下导... 推导建立了水轮发电机组系统动力学方程。对运动微分方程进行数值积分,分析了发电机转子的质量偏心及水轮机转子的质量偏心对水轮发电机组系统横向振动特性的影响。数值分析结果表明,发电机转子、水轮机转子的横向振动及大轴在上、下导轴承和水导轴承处的横向振动,经过充分衰减后,轴心轨迹都是圆形,但它们的半径并不相同。随着发电机转子的质量偏心的不断增加,大轴在3个导轴承处的横向振动出现了明显分岔现象,振动为周期1及复杂的拟周期运动。大轴在3个导轴承处的横向振动,随着水轮机转子的质量偏心的不断增大,没有出现分岔现象。 展开更多
关键词 水轮发电机组 质量偏心 横向振动 分岔
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水轮发电机组稳定性参数统计特性与监测报警阈值研究 被引量:12
17
作者 张飞 潘罗平 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期269-272,293,共5页
本文采用概率分析手段依据中心极限定理对三峡水电站机组在线监测振摆长期数据进行统计,发现机组振摆混频幅值服从N(μ,σ2)的正态分布规律。根据混频幅值分布规律提出了报警阈值空间的3σ原则,制定了合理的报警策略。以定水头变负荷为... 本文采用概率分析手段依据中心极限定理对三峡水电站机组在线监测振摆长期数据进行统计,发现机组振摆混频幅值服从N(μ,σ2)的正态分布规律。根据混频幅值分布规律提出了报警阈值空间的3σ原则,制定了合理的报警策略。以定水头变负荷为例对报警阈值空间进行详细讨论。研究表明本文所研究的报警策略可以在实践基础上进一步发展,从而对机组长期潜在性危险因素进行跟踪。这一报警方式较ISO7919.5和ISO10816.5规定的单一报警值具有非常大的进步。 展开更多
关键词 水轮发电机组 中心极限定理 统计特性 状态监测 报警阈值
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抽水蓄能电站机组异常状态检测模型研究 被引量:11
18
作者 潘罗平 +1 位作者 桂中华 周叶 《水电能源科学》 北大核心 2013年第1期157-160,共4页
针对当前水电机组故障样本少,难以对其开展有效诊断的难题,提出了一种综合考虑有功功率、工作水头等工况参数的基于最小二乘曲面的抽水蓄能电站机组异常状态检测模型,即在深入分析有功功率、工作水头对机组运行状态影响的基础上,确定了... 针对当前水电机组故障样本少,难以对其开展有效诊断的难题,提出了一种综合考虑有功功率、工作水头等工况参数的基于最小二乘曲面的抽水蓄能电站机组异常状态检测模型,即在深入分析有功功率、工作水头对机组运行状态影响的基础上,确定了机组的健康标准状态,根据机组运行状态在不同功率和不同水头下的特性,划分了不同单元,在不同单元内选取能反映机组运行状态的敏感特征参数,分别建立了基于最小二乘曲面的分布式健康模型,将功率、水头等实时在线数据代入分布式健康模型,通过计算机组健康度建立最终的异常状态检测模型。实例应用结果表明,该模型能有效地挖掘机组海量状态数据和真实可靠地进行在线状态评估,从而实现机组异常状态的早期预警。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站机组 异常状态检测 最小二乘曲面 健康度
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水力机械研究领域的发展 被引量:11
19
作者 陆力 彭忠年 +3 位作者 王鑫 朱雷 刘娟 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2018年第5期442-450,共9页
60年来,中国水利水电科学研究院水力机械专业经过几代人的艰苦努力,研发能力得到极大的提高。在研发平台建设、水力模型开发、测试技术和相关基础理论研究等方面取得了显著的进展,目前是我国唯一专门从事水力机械应用基础和关键技术研... 60年来,中国水利水电科学研究院水力机械专业经过几代人的艰苦努力,研发能力得到极大的提高。在研发平台建设、水力模型开发、测试技术和相关基础理论研究等方面取得了显著的进展,目前是我国唯一专门从事水力机械应用基础和关键技术研究的国内外知名科研机构。本文从测试技术、CFD数值模拟及优化技术、状态监测和空化、空蚀及泥沙磨损等四个方面,回顾了我院60年来在水力机械研究领域的发展过程,重点介绍了近10年主要成果,最后简要阐述了水力机械研究领域今后的研究重点和发展方向。 展开更多
关键词 水力机械 水轮机 水泵 模型试验 数值模拟 泥沙磨损 状态监测
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水电机组劣化趋势混合预测模型 被引量:10
20
作者 潘罗平 +1 位作者 张飞 唐拥军 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期286-291,310,共7页
提出了一种基于最小二乘曲面、固有时间尺度分解、最大Lyapunov指数预测和灰色预测模型的水电机组劣化趋势混合预测模型。首先,建立了考虑有功功率、工作水头作用的基于最小二乘曲面的水电机组劣化趋势模型。然后,利用固有时间尺度分解... 提出了一种基于最小二乘曲面、固有时间尺度分解、最大Lyapunov指数预测和灰色预测模型的水电机组劣化趋势混合预测模型。首先,建立了考虑有功功率、工作水头作用的基于最小二乘曲面的水电机组劣化趋势模型。然后,利用固有时间尺度分解方法将水电机组劣化趋势时间序列按不同尺度进行有效分解,使其平稳项和非平稳项分离。其次,对平稳项采用灰色预测模型加以预测,通过对非平稳项的混沌特征研究,发现其具有明显的混沌特征,进而提出了应用最大Lyapunov指数预测模型对非平稳项进行预测。最后,将不同尺度时间序列预测结果进行重构,实现对水电机组劣化趋势时间序列的预测。预测结果表明,该方法具有较好的预测精度,能及时、准确地预测水电机组的劣化趋势。 展开更多
关键词 水电机组 劣化趋势预测 混合预测模型 最小二乘曲面 固有时间尺度分解 最大Lyapunov指数预测
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