老水电站设备管理论文提纲

2022-11-15

论文题目：抽水蓄能机组动态仿真、控制优化及应用系统集成

摘要：根据国家新时代能源战略部署,我国正逐渐加大抽水蓄能电站的建设开发程度。相比于普通水轮机组,可逆式抽蓄机组运行工况切换更加频繁多样,在极端工况下,水击压力脉动和机组转速等运行参量之间相互影响可能会出现极大的动态响应值,严重地威胁到抽蓄电站的运行安全稳定性。在不过多增加电站经济成本条件下,优化导叶关闭规律可以很大程度上提高抽水蓄能电站对可逆式机组的控制品质。搭建抽蓄机组高精度过渡过程模型,开展机组导叶关闭规律优化研究工作等相关工作是极其必要的。更进一步,在当下数字化和信息化高速发展的背景下,水电站也开始向着远程化、信息化、智能化发展。根据工程需求,开发一套包含机组运行状态监测参量存储、仿真分析和状态评估等业务模块在内的运维一体化高级软件应用系统,为电站运维工作人员提供辅助建议,对提高水电站设备健康管理水平具有重要的理论指导意义和工程应用价值。综合上述工程需求,本文主要围绕以下几点开展工作:（1）为全面可靠获取抽水蓄能电站机组和主辅设备的运行状态数据,深入研究Modbus工业通信协议,运用Java高级编程语言开发Modbus机组运行状态数据通信软件模块,通过RS-485总线连接南瑞监控设备接口,完成了电站现场数据通信与存储测试试验。为接下来开展抽蓄机组模型验证和状态评估业务模块集成工作提供数据支持。（2）从引水系统、水泵水轮机和发电机及负荷数学模型入手,采用改进Suter变换对全特性曲线进行变换,搭建抽水蓄能机组过渡过程模型。利用特征线法得到计算结果并与实测运行数据对比,验证了建立模型的正确性,为电站调保计算和导叶关闭规律优化方法的研究提供可靠模型基础。（3）选取机组转速和水击压力作为优化目标,综合考虑约束条件,结合多目标优化算法设计优化器搭建机组导叶关闭规律多目标优化模型;利用模糊函数评价法从计算出水泵断电和甩100%负荷两种工况下的Pareto非劣解集中选取最佳折衷解,经对比验证了提出的多目标导叶关闭规律优化方法的有效性。（4）围绕本文主要研究内容,设计应用系统总体框架,利用目前成熟的JavaWeb开发技术开发集成包括抽水蓄能主辅设备在线通信与存储查询,机组过渡过程仿真,状态评估以及报表管理等主要业务在内的高级应用系统,部分理论成果已集成到国内大型抽水蓄能电站机组状态监测与故障诊断系统,为保障机组安全高效运行发挥了重要作用。

关键词：抽水蓄能机组;Modbus工业通信;过渡过程建模仿真;导叶关闭规律优化;软件系统集成

学科专业：水利工程

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 课题开展国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容与章节安排

2 抽水蓄能机组过渡过程关键参量通信获取

2.1 引言

2.2 Modbus通信协议规范

2.3 抽水蓄能机组关键参量监测与存储