基于POA-RVM模型的抽蓄机组故障诊断

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作者 倪晋兵 肖仁军 +2 位作者 孙慧芳 夏鑫 于姗 《人民长江》 北大核心 2024年第9期217-224,共8页

有效的故障诊断方法不仅能快速、准确地辨别抽蓄机组故障类型,还能降低抽水蓄能电站的运行维护成本。针对相关向量机(RVM)有关参数的调整不当导致诊断结果受影响的问题,提出利用鹈鹕优化算法(POA)对相关向量机参数的选取进行优化,构建... 有效的故障诊断方法不仅能快速、准确地辨别抽蓄机组故障类型,还能降低抽水蓄能电站的运行维护成本。针对相关向量机(RVM)有关参数的调整不当导致诊断结果受影响的问题,提出利用鹈鹕优化算法(POA)对相关向量机参数的选取进行优化,构建鹈鹕优化算法和相关向量机组合的分类模型(POA-RVM)。选取仙居抽水蓄能电站4台抽蓄机组在5种状态下的数据进行预处理和特征选取后构成故障样本集,并分别采用标准相关向量机,以及用遗传算法、粒子群算法和灰狼算法优化的相关向量机模型对这些故障样本进行分类。结果表明:与标准相关向量机,以及经遗传算法、粒子群算法和灰狼算法优化的相关向量机模型相比,POA-RVM模型有效提高了抽蓄机组故障诊断的准确率。 展开更多

关键词 抽蓄机组 故障诊断 相关向量机 鹈鹕优化算法 安全运行 仙居抽水蓄能电站

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分数极路比绕组形式对可变速抽蓄电机电磁激振力的影响

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作者 卢伟甫 徐书扬 +3 位作者 桂中华 倪晋兵 许国瑞 赵海森 《水电能源科学》 北大核心 2024年第3期171-175,141,共6页

可变速抽蓄电机定子分数极路比绕组可以解决机组转速、容量、出口电压不匹配问题,但不同的绕组排布也会导致各支路的磁动势不对称,从而影响电机的电磁激振力。为了研究分数极路比绕组形式对可变速抽蓄电机电磁激振力的影响,推导了适用... 可变速抽蓄电机定子分数极路比绕组可以解决机组转速、容量、出口电压不匹配问题,但不同的绕组排布也会导致各支路的磁动势不对称,从而影响电机的电磁激振力。为了研究分数极路比绕组形式对可变速抽蓄电机电磁激振力的影响,推导了适用于不同分数极路比绕组形式的可变速抽蓄电机定子磁动势和电磁激振力的解析计算公式,以336 MW的可变速抽蓄电机为例,综合考虑磁动势不对称度、磁动势幅值、相位偏差和短距系数,获得不同分数极路比绕组形式对磁动势和电磁激振力的影响规律,进而建立了基于有限元的可变速抽蓄电机电磁激振力模型,计算了不同分数极路比绕组形式下可变速抽蓄电机电磁激振力,并进一步研究了支路环流对电磁激振力的影响。结果表明,合理的分数极路比绕组排布能有效削弱电磁激振力,且采用节距为14-15-16的不等节距分数极路比绕组方案能最小化环流的影响。研究结果可为可变速抽蓄电机的国产化研制提供技术支持。 展开更多

关键词 可变速抽蓄电机 分数极路比绕组 磁动势 电磁激振力 支路环流 解析模型 有限元

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基于时序生产模拟的抽水蓄能促进新能源消纳作用量化研究 被引量：12

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作者 倪晋兵 张云飞 +3 位作者 施浩波 张弓 秦晓辉 丁保迪 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2799-2809,共11页

构建新型电力系统是推动可持续发展、实现碳达峰碳中和目标的重要举措。抽水蓄能作为新型电力系统的重要组成部分,具有保障大电网安全、服务清洁能源消纳和促进电力系统优化运行三大作用。该文构建了考虑系统整体碳排放的电力电量平衡模... 构建新型电力系统是推动可持续发展、实现碳达峰碳中和目标的重要举措。抽水蓄能作为新型电力系统的重要组成部分,具有保障大电网安全、服务清洁能源消纳和促进电力系统优化运行三大作用。该文构建了考虑系统整体碳排放的电力电量平衡模型,通过8760h时序生产模拟,对抽水蓄能在典型省级电网中促进新能源消纳的作用进行了量化研究。首先,结合某典型省级受端电网现有资源情况,通过有无抽水蓄能场景对比表明,配置抽水蓄能可以使系统风光综合弃电率分别下降6.3%和6.8%,当风光新能源装机比例提高9.74%时,配置相同容量抽水蓄能促进新能源消纳的电量提升约61.05%。其次,当抽水蓄能装机容量不断上升时,从对应曲线变化趋势可以看出,系统中配置抽水蓄能对促进新能源消纳和碳减排存在饱和效应;通过年度效益折算现值发现,抽水蓄能促进新能源消纳和碳减排的等效经济效益现值随容量不断增大逐渐与建设成本持平。最后,比较分析某典型省级受端电网与典型省级送端电网计算结果表明,由于两地负荷特点区别较大,抽水蓄能促进新能源消纳和碳减排取得的效果具有明显差异。 展开更多

关键词 新型电力系统 抽水蓄能 促进新能源消纳 碳减排 等效经济效益

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双馈抽水蓄能机组无功调节极限能力研究 被引量：2

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作者 张慧中 崔学深 +4 位作者 桂中华 倪晋兵 孙晓霞 李善颖 许国瑞 《大电机技术》 2023年第2期1-7,29,共8页

由于可变速双馈抽水蓄能机组(doubly-fed pumped storage unit, DFPSU)的运行不再受到静稳极限的限制,其吸收无功功率的进相能力相较于传统同步发电机来讲得到了增强,但整体调节能力又将受限于定子绕组温升、转子绕组温升和最大转子电... 由于可变速双馈抽水蓄能机组(doubly-fed pumped storage unit, DFPSU)的运行不再受到静稳极限的限制,其吸收无功功率的进相能力相较于传统同步发电机来讲得到了增强,但整体调节能力又将受限于定子绕组温升、转子绕组温升和最大转子电压。本文采用了更有利于DFPSU功率分析的Γ型等效电路,将机组运行过程中的定转子功率、损耗功率重新组合分析,得出了限制机组运行功率极限的主要因素。根据理论推导和DFPSU机组实际参数首先画出了以定子电流和转子电流极限为边界的P-Q圆图,进而专门探究双馈电机最大转子电压极限在不同转差条件下的运行边界和无功调节极限,分析了转差率s和转子电压极限圆图之间的关系。最后通过在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型验证了DFPSU无功调节极限理论边界的正确性,根据某可变速抽水蓄能机组实际参数的仿真结果,发现当转差率较大时转子电压极限将会成为限制无功调节范围的关键因素。 展开更多

关键词 双馈变速机组 抽水蓄能 无功调节 无功极限 转差限制

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降低变速水泵水轮机无叶区压力脉动的活动导叶优化研究

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作者 倪晋兵 李国凤 +2 位作者 郑津生 邓磊 王秀玲 《水电与抽水蓄能》 2023年第4期1-9,19,共10页

通过数值模拟,研究了某变速水泵水轮机活动导叶型线优化后水轮机工况内部流场、无叶区压力脉动和效率的变化情况,分析了活动导叶优化对水泵工况水力性能的影响。结果表明:活动导叶优化后,水轮机工况内部流态改善,无叶区压力脉动幅值减小... 通过数值模拟,研究了某变速水泵水轮机活动导叶型线优化后水轮机工况内部流场、无叶区压力脉动和效率的变化情况,分析了活动导叶优化对水泵工况水力性能的影响。结果表明:活动导叶优化后,水轮机工况内部流态改善,无叶区压力脉动幅值减小,效率提高,且部分负荷时的效果更为明显,在最小水头40%负荷,活动导叶优化后无叶区压力脉动幅值减小了1.2%,效率提高了1.64%;活动导叶优化对水泵工况的水力性能无不利影响,且最低扬程下的流道效率提高了0.1%,无叶区压力脉动幅值减小了0.2%,说明活动导叶优化是提高变速水泵水轮机稳定性能和能量性能的有效手段。 展开更多

关键词 变速水泵水轮机 无叶区压力脉动 活动导叶优化

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模型水轮机初生空化的特征谱提取识别方法 被引量：4

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作者 韩文福 倪晋兵 +5 位作者 桂中华 满哲 丁景焕 肖微 李东阔 汪刚 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2023年第8期69-79,共11页

目前水轮机模型初生空化识别方法仍采用人工识别法,这种方法获得结果的周期较长、主观性强、准确度及效率都较低。针对于此,对水轮机模型初生空化识别方法进行了研究与优化创新,提出了一种基于炮声谱与特殊脉动谱特征提取的水轮机空化... 目前水轮机模型初生空化识别方法仍采用人工识别法,这种方法获得结果的周期较长、主观性强、准确度及效率都较低。针对于此,对水轮机模型初生空化识别方法进行了研究与优化创新,提出了一种基于炮声谱与特殊脉动谱特征提取的水轮机空化智能识别方法,即多态泡音智能识别方法 PSVFR。该方法依据自主开发的水轮机空化噪声多态算法MTCSPC,对数据进行处理,通过采集初生空化音态特征向量,建立矩阵模型,与样本数据库中的定性矩阵进行特征比对、计算、判断,以帮助机器完成对模型水轮机空化噪声的学习和识别。与现有技术相比,该方法能够提高机器对水轮机初生空化现象的识别准确度和识别效率,识别效率可达80%。 展开更多

关键词 模型水轮机空化 空化识别 泡音智能识别 音态特征向量 特征谱

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变速抽水蓄能机组水泵工况运行范围分析

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作者 邓磊 李国凤 +2 位作者 郑津生 倪晋兵 邓祥平 《水电站机电技术》 2023年第10期1-6,123,共7页

以某300 MW变速水泵水轮机为例,分析了转速变化范围、扬程变幅、最大入力、吸出高度、驼峰裕量以及转轮直径对水泵工况运行范围的影响,并据此提出应适当加大转速变化范围、控制扬程变幅、放宽最大入力限制值、增大吸出高度、降低驼峰考... 以某300 MW变速水泵水轮机为例,分析了转速变化范围、扬程变幅、最大入力、吸出高度、驼峰裕量以及转轮直径对水泵工况运行范围的影响,并据此提出应适当加大转速变化范围、控制扬程变幅、放宽最大入力限制值、增大吸出高度、降低驼峰考核指标的建议,水力设计应重点优化空化性能并提高驼峰裕量,选型阶段应通过综合性能比较确定出最优的转轮直径,从而扩大水泵工况运行范围,提高入力调节能力,为变速水泵水轮机参数选择及水力设计提供参考。 展开更多

关键词 变速水泵水轮机 入力调节能力 运行范围 转速变化范围

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水泵水轮机顶盖螺纹副安全校核及应力分析 被引量：2

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作者 陈柳 孙铭君 +2 位作者 倪晋兵 罗永要 王正伟 《水电站机电技术》 2021年第8期3-5,120,共4页

抽水蓄能电站在电网中往往承担着调峰、调频、事故备用等作用,水泵水轮机组启停频繁,运行工况多变,对于顶盖和座环的连接螺栓而言,受力更加复杂,对螺纹副连接的安全校核至关重要。同时,螺纹副的特殊结构决定了其应力分布并不均匀,掌握... 抽水蓄能电站在电网中往往承担着调峰、调频、事故备用等作用,水泵水轮机组启停频繁,运行工况多变,对于顶盖和座环的连接螺栓而言,受力更加复杂,对螺纹副连接的安全校核至关重要。同时,螺纹副的特殊结构决定了其应力分布并不均匀,掌握其应力分布规律有利于更好地进行螺纹副连接的校核及优化设计。文章在对某蓄能电站顶盖座环连接螺栓的螺纹副进行安全校核基础上,考虑弹塑性变形条件,采用有限元方法对含螺纹在内的顶盖座环整体结构开展计算,得到螺纹副应力分布规律,对水泵水轮机顶盖座环连接结构进一步研究和探索。 展开更多

关键词 水泵水轮机 顶盖 螺纹副 应力分布 有限元计算

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抽水蓄能在新型电力系统中发展的思考 被引量：15

9

作者 倪晋兵 张云飞 《水电与抽水蓄能》 2022年第6期5-7,共3页

抽水蓄能是新型电力系统的基本组成部分,是当前技术最成熟、经济性最优的清洁灵活性调节电源。抽水蓄能在新型电力系统中的科学发展需要与系统的需求衔接,从系统整体统筹考虑、与新型储能协同发展、加强多样化开发。在能源转型初期,抽... 抽水蓄能是新型电力系统的基本组成部分,是当前技术最成熟、经济性最优的清洁灵活性调节电源。抽水蓄能在新型电力系统中的科学发展需要与系统的需求衔接,从系统整体统筹考虑、与新型储能协同发展、加强多样化开发。在能源转型初期,抽水蓄能的发展应以政策性驱动为主,并逐渐加强市场驱动。同时,在我国碳达峰窗口期短、减排压力巨大的情况下,对抽水蓄能促进电力系统整体的碳减排作用应予以应有的重视,积极推进与新型电力系统构建相关的碳核算行业体系建设。 展开更多

关键词 新型电力系统 抽水蓄能 新型储能 碳减排

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绩溪电站机组运行稳定性分析 被引量：8

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作者 张飞 倪晋兵 +1 位作者 刘仁 魏欢 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2021年第10期112-123,共12页

绩溪抽水蓄能电站是我国自主研发长短叶片技术首次在抽水蓄能机组中应用,受到多方关注。在绩溪电站首台机组调试过程中,多方组织对包含机组振动、摆度、压力脉动等测点的机组稳定性进行了全面测试,采用时域特征值和频谱分析技术对试验... 绩溪抽水蓄能电站是我国自主研发长短叶片技术首次在抽水蓄能机组中应用,受到多方关注。在绩溪电站首台机组调试过程中,多方组织对包含机组振动、摆度、压力脉动等测点的机组稳定性进行了全面测试,采用时域特征值和频谱分析技术对试验数据进行分析,获得了机组在抽水启动、稳定抽水、稳定发电和发电启动带负荷过程等工况下的机组稳定性特征。测试结果表明:稳定工况下,绩溪首台机组振动和摆度混频幅值均在相关规范限定的A区范围内,满足机组稳定运行的需要;相较常规混流式水泵水轮机,采用长短叶片设计转轮设计时,各测点压力脉动频率成分更加复杂;协联抽水情况下,某些测点的主频有随扬程变化而改变。抽水启动和发电带负荷过程,机组稳定性参数能够满足运行需要。 展开更多

关键词 水泵水轮机 稳定性 长短叶片 动静干涉 短时傅里叶变换

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水泵水轮机全特性曲线对过渡过程轨迹的影响 被引量：7

11

作者 周喜军 倪晋兵 +2 位作者 韩文福 杨静 丁景焕 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2021年第6期85-93,共9页

抽水蓄能电站的过渡过程是影响电站安全稳定运行的重要因素。在电站流道确定后,可逆式机组的全特性曲线成为决定电站过渡过程稳定性的关键。可研阶段定制转轮还未开发,需借用相近比转速电站的转轮全特性曲线用于过渡过程计算。由于对抽... 抽水蓄能电站的过渡过程是影响电站安全稳定运行的重要因素。在电站流道确定后,可逆式机组的全特性曲线成为决定电站过渡过程稳定性的关键。可研阶段定制转轮还未开发,需借用相近比转速电站的转轮全特性曲线用于过渡过程计算。由于对抽水蓄能电站建设不同阶段所用的转轮全特性曲线的对比分析不足,部分抽水蓄能电站投产后出现过渡过程运行稳定性问题,严重威胁其安全运行。为研究该问题,对国内一典型抽水蓄能电站在建设前期、运行期及改造期所用三个水泵水轮机转轮的全特性曲线进行了对比,分析了典型工况甩负荷后采用不同全特性曲线机组运行轨迹的差异及其与过渡过程稳定性的联系。研究结果证实了过渡过程稳定性与特性曲线形状直接相关,甩负荷后机组运行轨迹在特性曲线各区域的历经时间与过渡过程控制参数极值密切相关,特别是在制动区与反水泵区的历经时间,其值越大,过渡过程稳定性越好。水泵水轮机转轮全特性曲线确定后,也可通过优化导叶关闭规律的方法来进行调整机组运行轨迹,以提高过渡过程稳定性。研究表明,对抽水蓄能电站建设不同阶段采用的水泵水轮机转轮特性曲线进行系统的对比分析,对确保电站投运后的运行安全性很有必要。研究成果可为提高水泵水轮机转轮设计水平以及评判抽水蓄能电站的过渡过程稳定性提供有效参考。 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 过渡过程 水泵水轮机 全特性曲线 水力特性 水电站

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基于噪声分析的抽水蓄能机组运行预警技术研究 被引量：1

12

作者 唐拥军 倪晋兵 肖业祥 《水电与抽水蓄能》 2022年第3期35-38,52,共5页

抽水蓄能机组普遍具有水头高、转速快、双向旋转、过渡过程复杂和运行工况多变等显著特点,机组运行稳定性成为关注重点。噪声测点具有安装方便、捕捉信息全面的特点,因此,可对噪声信号进行挖掘分析来实现机组的运行预警。本文开创性地... 抽水蓄能机组普遍具有水头高、转速快、双向旋转、过渡过程复杂和运行工况多变等显著特点,机组运行稳定性成为关注重点。噪声测点具有安装方便、捕捉信息全面的特点,因此,可对噪声信号进行挖掘分析来实现机组的运行预警。本文开创性地提出了等效连续L声级的声级谱构建方法,通过构建机组健康状态下基准声级谱、求取实时声级谱以及对两者进行比较,可检测出机组的异常状态和异常原因,并结合实例进行了论述。 展开更多

关键词 抽水蓄能机组 噪声 声级谱 运行预警

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抽水蓄能电站弃渣场现状调查及渣场变形稳定性评价方法研究

13

作者 倪晋兵 《水电与抽水蓄能》 2021年第3期F0002-F0002,共1页

抽水蓄能具有调峰、调频、调相、储能、系统备用和黑启动“六大功能”,在保障大电网安全、促进新能源消纳、构建新型电力系统、助力乡村振兴和经济社会发展中发挥着重要作用。随着国家对固体废弃物堆场安全、水土保持、生态环境等问题... 抽水蓄能具有调峰、调频、调相、储能、系统备用和黑启动“六大功能”,在保障大电网安全、促进新能源消纳、构建新型电力系统、助力乡村振兴和经济社会发展中发挥着重要作用。随着国家对固体废弃物堆场安全、水土保持、生态环境等问题日益重视,弃渣场已成为抽水蓄能电站建设管理和运营的重要组成部分之一。抽水蓄能电站多临近电力负荷中心,自然和人文环境复杂,怎样有效保证弃渣场的安全稳定,防止水土流失,保护周边生态环境,提高弃渣场全过程管控能力显得尤为重要。 展开更多

关键词 乡村振兴 抽水蓄能电站 弃渣场 新能源消纳 生态环境 电力负荷 人文环境 变形稳定性

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浙江仙居抽水蓄能电站主轴密封故障原因分析与处理

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作者 倪晋兵 赵志文 《水电站机电技术》 2020年第S02期35-38,共4页

浙江仙居抽水蓄能电站(以下简称仙居电站)机组自调试、投运以来,主轴密封先后发生密封块烧损、紧固螺栓断裂等故障。我们分析认为,制造厂家在对国外厂家的径向弹簧自补偿密封结构典型设计没有完全掌握的情况下,进行局部改进时考虑不周,... 浙江仙居抽水蓄能电站(以下简称仙居电站)机组自调试、投运以来,主轴密封先后发生密封块烧损、紧固螺栓断裂等故障。我们分析认为,制造厂家在对国外厂家的径向弹簧自补偿密封结构典型设计没有完全掌握的情况下,进行局部改进时考虑不周,存在结构设计不合理是导致上述故障的主要原因,经过多年的改进,目前主轴密封运行稳定。本文总结了仙居电站主轴密封多年改进实践经验,希望能够为高水头、高转速、大容量抽水蓄能机组径向弹簧自补偿主轴密封的设计结构提供有益的参考。 展开更多

关键词 水泵水轮机 主轴密封 密封块 烧损 紧固螺栓 断裂 改进

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天荒坪电站导叶推力轴承改造

15

作者 倪晋兵 《水电站机电技术》 2002年第2期67-68,共2页

天荒坪电站水泵水轮机为可逆式抽水蓄能机组,既可以抽水,也可以发电.水泵水轮机工作水头在525m～610m之间,流量变化范围为40m3/s～80m3/s.天荒坪电站1号机组在投产运行一年后,检查发现1号水轮机26个导叶上下端面及顶盖、底环抗磨板存在... 天荒坪电站水泵水轮机为可逆式抽水蓄能机组,既可以抽水,也可以发电.水泵水轮机工作水头在525m～610m之间,流量变化范围为40m3/s～80m3/s.天荒坪电站1号机组在投产运行一年后,检查发现1号水轮机26个导叶上下端面及顶盖、底环抗磨板存在严重的刮伤及磨损,尤其是导叶上端面与顶盖抗磨板的磨损最为严重,26个导叶全部返厂修补,顶盖与底环抗磨板在现场进行补焊打磨处理. 展开更多

关键词 天荒坪电站 导叶 推力轴承

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基于噪声分析的水电机组故障定位技术研究 被引量：3

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作者 唐拥军 倪晋兵 《水力发电》 CAS 2022年第12期67-69,共3页

水电机组故障大多具有渐变性,噪声传感器具有安装方便、捕捉信息全面的特点,因此,可对噪声传感器测量的信号进行挖掘分析来实现机组的故障检测及定位。提出了多噪声测点声级谱矩阵构建方法,通过比较机组实时与健康状态下的声级谱矩阵,... 水电机组故障大多具有渐变性,噪声传感器具有安装方便、捕捉信息全面的特点,因此,可对噪声传感器测量的信号进行挖掘分析来实现机组的故障检测及定位。提出了多噪声测点声级谱矩阵构建方法,通过比较机组实时与健康状态下的声级谱矩阵,可判定机组是否出现故障,并根据出现异常的元素进行故障定位。用实例论证了该方法的正确性和可行性。 展开更多

关键词 水电机组 噪声 声级谱矩阵 故障定位

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创新驱动发展 绿色点亮未来

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作者 倪晋兵 《施工企业管理》 2024年第7期108-111,共4页

国网新源丰宁电站位于河北省承德市丰宁满族自治县境内,地理位置、地形及水源条件优越,南靠京津冀负荷中心,北邻冀北千万千瓦级新能源基地,共安装12台机组,总装机容量360万千瓦,被称为藏在冀北大山深处的“超级充电宝”,具有强大的调节... 国网新源丰宁电站位于河北省承德市丰宁满族自治县境内,地理位置、地形及水源条件优越,南靠京津冀负荷中心,北邻冀北千万千瓦级新能源基地,共安装12台机组,总装机容量360万千瓦,被称为藏在冀北大山深处的“超级充电宝”,具有强大的调节储能作用,是华北地区唯一具有周调节性能的抽水蓄能电站。 展开更多

关键词 总装机容量 丰宁满族自治县 水源条件 河北省承德市 京津冀 负荷中心 抽水蓄能电站 调节性能

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主变压器绝缘油色谱异常原因研究 被引量：7

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作者 倪晋兵 黄延庆 徐国八 《华东电力》 北大核心 2013年第9期1974-1978,共5页

针对多台主变出现油色谱异常的情况,通过历史数据趋势比对分析,总结了油色谱数据特征。对现场使用的两种变压器油进行了加热模拟实验,并对热稳定性进行了比对分析,通过对变压器油化学组成、特性进行检测,分析了引起油色谱异常的原因。

关键词 变压器 油色谱 馏程分布 烃类组成

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