水轮发电机组主轴系统的建模及其非线性瞬态响应

讨论了大型水轮发电机组主轴系统的建模问题，建立了一个具有局部非线性的多自由度轴系模型。各个导轴承的油膜作为非线性元件，并考虑回转效应、摆动惯性、剪切效应、发电机的电磁拉力、水的附加惯性等因素以及作用在轴上任意形式的机械、电磁和水动的激励力。瞬态响应的计算综合采用了Ｒｉｃｃａｔｉ传递矩阵法和Ｎｅｗｍａｒｋ－β数值积分法。推导了求解瞬态响应的公式，编制了通用的计算软件。以湖南凌源五强溪电厂的２４０ＭＷ大型水轮发电机组轴系为实例，给出了计算结果和讨论，为大型水轮发电机组的稳定性研究提供参考和技术支持。     

水轮发电机组轴系非线性力学模型的建立

讨论了水轮发电机组轴系的建模问题，在综合考虑油膜力、发电机不平衡磁拉力的非线性特性的基础上，同时考虑推力轴承、水封、轴承处支撑结构的影响，建立了系统的非线性动力模型。研究结果为水轮发电机组动力学分析与设计提供了可靠的理论依据。     

HVDC互调谐波引起发电机次同步谐振的仿真

高压直流输电系统（HVDC）对三峡电站运行的影响一直是国内外广泛关注课题．在深入分析了三峡直流输电系统非特征谐波产生机理的基础上,研究了互调谐波对电站水轮发电机组轴系的影响．利用MATLAB仿真软件建立了考虑发电机组轴系的三峡交、直流混合输电系统的仿真模型．通过时域仿真的方法分析了直流输电系统在送、受两端电网频率不一致的情况下引起的互调谐波次相关分量对三峡电站水轮发电机组轴系的影响．最后利用频域复转矩系数法的计算结果进一步检验了时域仿真结果的正确性．     

水轮发电机轴系横向振动响应的时间有限元法

研究水轮发电机轴系的横向振动的动力响应仿真计算方法.考虑了轴系的陀螺效应和轴承参数的非线性,采用基于Galerkin格式的不连续时间有限元法,给出了水轮发电机机组轴系统动力响应的时间有限元计算方法.据此开发了计算仿真程序,进行了实例计算和分析,并分析了各种因素对系统动力响应的影响,该方法可用于具有非线性问题的转子系统的动力响应仿真计算.     

水轮发电机轴承横向振动响应的时间有限元法

研究水轮发电机轴系的横向振动力响应仿真计算方法,考虑了轴系的陀螺效应和轴承参数的非线性,采用基于Galerkin格式的不连续时间有限元法,给出了水轮发电机机组轴系统动力响应的时间有限元计算方法,据此开发了计算仿真程序,进行了实例计算和分析,并分析了各种因素对系统动力响应的影响,该方法可用具有非线性问题的转子系统的力响应仿真计算。     

推力轴承油膜刚度对发电机转子轴系固有频率的影响

针对某大型水轮发电机组，计算了推力轴承的油膜刚度，并且分析了它对发电机转子轴系固有频率的影响，在计算时考虑了推力头作平动和摆动的两种情况，得到了额定运行情况下影响的具体数值。     

混合磁悬浮水轮发电机组转子承重系统可行性分析

为了验证混合磁悬浮水轮发电机组转子承重系统设计的可行性和模型的正确性,利用陕西安康水电站水轮发电机组的实际数据以及永磁悬浮装置和电磁悬浮装置数学模型对混合磁悬浮承重系统进行计算分析,并建立了混合磁悬浮承重系统参数计算优化的Excel计算表,利用该表动态地分析了数学模型各参数变化对磁悬浮力计算结果的影响,实现了结构参数的整体优化.该优化计算数据与传统推力轴承支承方式的比较分析结果表明,混合磁悬浮承重系统可大大减小水轮发电机组轴承的摩擦和损耗,提高水轮发电机组的效率,有效地延长水轮发电机组转子承重系统的使用寿命.     

发电机组轴系电磁激发横扭耦合振动

按机电分析动力学的方法,求得发电机气隙磁场能,建立了发电机组轴系具有周期系数的横扭耦合非线性振动方程．应用非线性振动的改进平均法,求得发电机组轴系横振主共振一主参数共振解并进行数值计算．分析了有功功率、激磁电流、偏心等参数对幅频响应曲线的影响．随着有功功率的增大,幅频响应曲线的振幅减小;随着激磁电流的增大,幅频响应曲线的振幅减小;随着偏心的增大,共振区加宽．     

水轮发电机组的非线性PID控制

为解决水轮发电机组的非线性、时变性和难以精确建模等问题,将一种简单且易于实现的非线性PID(NLPID)控制方法应用到水轮发电机组控制中。NLPID控制器包含的积分行为可以补偿动力系统的各种未知因素。通过构造Lyapunov函数证明了控制系统的闭环稳定性。仿真结果表明:所设计的水轮机发电机组NLPID控制律的抗干扰能力和对系统模型不确定性的适应能力均优于微分几何方法;该方法有利于提高水轮发电机组的鲁棒性和适应性。     

汽轮发电机组轴系扭转振动固有特性计算

本文将带有附加集中惯量的多段集中质量数学模型与传递矩阵法相结合应用于汽轮发电机组轴系扭振的固有特性计算中。通过对国产300MW汽轮发电机组轴系的扭振固有特性的实际计算结果与现场实测结果进行对比,表明该方法既简单又具有较高精度。适合于多跨大型轴系的扭振固有频率和振型的计算。     

水轮发电机水门非线性控制器研究

建立了水轮发电机组水门调节的非线性模型。根据微分几何控制理论中的零动态设计方法，提出了水轮机水门非线性控制规律。基于ＭＣＳ－９８单片机研制成功微机水门非线性控制器，并应用于丹江口水力发电厂水轮发电机的水门控制中。     

大型汽轮发电机饱和对扭振计算的影响

就大型汽轮发电机模型中饱和参数对汽轮发电机组轴系扭振响应计算的影响进行了详细的研究．运用２Ｄ－ＦＥ方法计算了汽轮发电机的稳态、暂态饱和参数，提出了新的饱和修正系数；研究表明，在计算汽轮发电机组轴系扭振时，必须考虑发电机饱和效应的影响     

三质量发电机组轴系扭振模化系统的双重共振

建立了三质量发电机组转子轴系扭振模化系统的数学模型，此模型具有平方非线性并受简谐激励作用，应用非线性振动的改进平均法，     

滑动轴承油膜非线性动力学分析

在滑动轴承线性油膜力、动力特性研究的基础上,以大型汽轮、水轮发电机组涉及的滑动轴承为对象,研究其非线性油膜力、油膜非线性动特性的建模、表征和实验测试;计算、分析润滑介质、轴颈和轴承扰动、热弹效应(包括瞬态热弹效应),边界条件等对非线性油膜力、油膜非线性动特性以及相应滑动轴承-转子系统动力学特性的影响;研编上述研究内容涉及的相关软件.     

基于非线性等效磁路模型的水轮发电机组转子系统电磁磁力减载分析

为提高水轮发电机组转子系统的电磁减载力,充分考虑磁路饱和情况的影响,建立了电磁减载装置的非线性分段等效磁路模型,将粒子群算法应用到该磁路模型的求解中。以HL100-LJ-210水电机组为实例,分析了其电磁减载力随电路的变化规律。通过有限元法验证了该计算方法的可行性;利用该方法对磁路饱和情况进行估计;并针对装置存在的磁饱和问题提出了相应的解决措施,有效地提高了电磁减载力,为改善水轮发电机组推力轴承运行条件提供了理论依据。     

水压频率的递归网络灵敏度预测控制研究

提出一种对水轮发电机组水压频率进行综合调节的记忆递归网络灵敏度预测控制器。控制器由预测网络的控制网络组成，预测网络向控制网络提供控制灵敏度信号。两个网络均根据学习和控制的收敛与稳定性定理自适应学习，仿真结果表明控制器能在线实时控制具有非线性，时变，多变量特性的水轮发电机组。有效控制水压。     

水压频率的递归网络灵敏度预测控制研究

提出一种对水轮发电机组水压频率进行综合调节的记忆递归网络灵敏度预测控制器．控制器由预测网络和控制网络组成，预测网络向控制网络提供控制灵敏度信号．两个网络均根据学习和控制的收敛与稳定性定理自适应学习．仿真结果表明控制器能在线实时控制具有非线性、时变、多变量特性的水轮发电机组，有效控制水压．     

浅谈水轮发电机组保护的配置与特点

水轮发电机组是水电厂中最重要的动力设备,也是最贵重的电气元件,为了确保水轮发电机组安全、稳定、高效运行和保证电力系统的正常工作及电能质量,根据水轮发电机组的不同容量和在电力系统中所起的不同作用,就需对水轮发电机组配置相应不同的保护。本文就水轮机方面的机械保护和发电机方面的电气保护入手,谈论了水轮发电机组保护的配置与特点,但无论怎样配置,都必须最终确保所配保护经济合理、动作可靠且故障时水轮发电机组遭受损害最小。     

基于信息融合技术的大型水轮发电机故障诊断

为了能够从多方面反映水轮发电机组系统状态,实现对水轮发电机组故障模式的自动识别与准确诊断,将信息融合技术应用于水轮发电机组故障诊断系统。根据故障特征量将故障进行分类处理,采用多个并联的BP子神经网络进行水轮发电机组故障的局部诊断,获得彼此独立的证据,再运用D-S证据理论融合算法对各证据进行融合,最终实现对水轮发电机组故障的准确诊断。诊断测试实验证明:采用该诊断系统可有效地提高诊断可信度,减少诊断的不确定性。     

三峡工程巨型水轮发电机组设计与实践

分析了三峡水轮发电机组设计中必须考虑的主要问题;总结了所进行的关键技术研究;通过关键技术问题研究,使得三峡水轮发电机组参数达到最优化。机组运行结果表明三峡水轮发电机组性能良好,能够长期安全、稳定、高效运行,从而有效地验证了对三峡巨型水轮发电机组的总体技术设计是科学合理的。