基于ITAE和控制性能指标的风电机组控制器PI参数优化

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作者 衣传宝 王建国 邓英 《制造业自动化》 2024年第10期129-135,共7页

针对风电机组控制器PI参数调整过程复杂,参数整定所需时间较长等问题,提出一种基于ITAE与控制性能指标相结合的参数优化方法,把上升时间和调节时间组合起来作为优化指标项,设计了优化指标函数,该指标函数兼顾了总体误差信息和控制性能... 针对风电机组控制器PI参数调整过程复杂,参数整定所需时间较长等问题,提出一种基于ITAE与控制性能指标相结合的参数优化方法,把上升时间和调节时间组合起来作为优化指标项,设计了优化指标函数,该指标函数兼顾了总体误差信息和控制性能特定指标,应用到风电机组PI参数的快速整定,实现了控制参数整定优化的目标。将该优化方法应用到某3MW机组的参数调试中,进行阶跃响应和时域仿真,并与基于ITAE性能指标的优化效果对比,无论是桨距角控制还是转矩控制,转速波动的幅度都有一定程度降低;仿真结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 风电机组 控制器参数整定 最优控制

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基于NSGA-Ⅱ串行模式搜索的新能源发电与抽水蓄能电站联合系统多时间尺度优化调度方法 被引量：1

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作者 姜淇 常玉红 +1 位作者 衣传宝 陈之栩 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期434-441,共8页

针对新能源发电与抽水蓄能电站联合发电系统,提出一种多时间尺度优化调度策略,并提出一种结合快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和模式搜索算法的NSGA-Ⅱ-PS算法,该策略针对不同的时间尺度分别设定目标函数与约束条件,对比NSGA-Ⅱ与NSGA-... 针对新能源发电与抽水蓄能电站联合发电系统,提出一种多时间尺度优化调度策略,并提出一种结合快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和模式搜索算法的NSGA-Ⅱ-PS算法,该策略针对不同的时间尺度分别设定目标函数与约束条件,对比NSGA-Ⅱ与NSGA-Ⅱ-PS在解决本调度问题结果上的优劣性。在日前、日中时间尺度对联合系统进行优化调度,制定调度计划。结果表明:在高比例新能源消纳的基础上,新能源发电与抽水蓄能电站联合系统多时间尺度优化调度可在日前、日中尺度实现联合系统经济安全运行。 展开更多

关键词 新能源 抽水蓄能电站 多目标优化 调度 快速非支配遗传算法

原文传递

基于抽水蓄能的新型电力系统惯量优化控制方法 被引量：4

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作者 衣传宝 杨黎明 +3 位作者 罗艳 赵宇尘 刘智慧 原凯 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期530-537,共8页

针对大规模新能源接入下导致新型电力系统惯性水平较低的问题,为满足电网准确、安全、快速的调频需求,文章提出了一种含抽水蓄能的新型电力系统惯性增强分布式控制方法。首先,研究电力系统发生暂态情况下抽水蓄能的转动惯量调节能力以... 针对大规模新能源接入下导致新型电力系统惯性水平较低的问题,为满足电网准确、安全、快速的调频需求,文章提出了一种含抽水蓄能的新型电力系统惯性增强分布式控制方法。首先,研究电力系统发生暂态情况下抽水蓄能的转动惯量调节能力以及机组响应能力,从水力系统方向出发分析抽水蓄能调频能力,得到抽水蓄能的有功-频率特性;然后,采用频率变化率分别量化频率惯性,提出一种具有约束变化率的新型电力系统惯量完全分布式优化控制方法,可以在提高电网惯性的同时解决控制系统一致性问题;最后,以改进的IEEE34节点电力系统进行算例仿真,仿真结果表明,抽水蓄能机组能够改善电网频率和电压特性,并验证了所提控制方法的有效性。 展开更多

关键词 抽水蓄能 惯量 新能源 频率

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风力发电机组的LPV H_∞控制器设计 被引量：3

4

作者 姚兴佳 周洁 +2 位作者 邓英 衣传宝 郭庆鼎 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2008年第5期514-519,共6页

针对大型风力发电机组容量增大,控制越来越复杂,特别是对机组动态稳定性要求很高这一特点,提出一种满足动态响应特性的增益调度LPV(linear parameter varying)鲁棒H∞控制器设计新方法,以解决机组的动态稳定性问题.利用LPV的凸分解方法... 针对大型风力发电机组容量增大,控制越来越复杂,特别是对机组动态稳定性要求很高这一特点,提出一种满足动态响应特性的增益调度LPV(linear parameter varying)鲁棒H∞控制器设计新方法,以解决机组的动态稳定性问题.利用LPV的凸分解方法,将风电机组线性化、模型化为具有凸多面体结构的LPV模型,利用LMI方法对凸多面体各顶点分别设计满足H∞性能和动态特性输出的反馈增益,再利用各顶点设计的反馈控制器综合得到具有凸多面体结构的LPV控制器.仿真结果表明,该控制器能有效控制风机传动系统的运行. 展开更多

关键词 风力发电机 线性变参数 H∞控制 凸分解 线性矩阵不等式

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双馈式变速变距风电机组LPV控制器设计 被引量：2

5

作者 姚兴佳 周洁 +2 位作者 邓英 衣传宝 郭庆鼎 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1608-1613,共6页

提出了一种将闭环极点配置到满足动态响应区域内的增益调度LPV(linear parameter varying)鲁棒H_∞控制器设计新方法,以解决机组的动态稳定性问题。利用LPV的凸分解方法,将风电机组线性化模型化为具有凸多面体结构的LPV模型,然后利用LMI... 提出了一种将闭环极点配置到满足动态响应区域内的增益调度LPV(linear parameter varying)鲁棒H_∞控制器设计新方法,以解决机组的动态稳定性问题。利用LPV的凸分解方法,将风电机组线性化模型化为具有凸多面体结构的LPV模型,然后利用LMI(liinear matrix inequalities)方法对凸多面体各顶点分别设计满足H_∞性能和闭环极点配置的反馈增益,再利用各顶点设计的反馈控制器综合得到具有凸多面体结构的LPV控制器。与PID控制的仿真结果相比较,验证了该控制器具有良好的控制性能。 展开更多

关键词 风力发电机 线性变参数(LPV) H∞控制 凸分解 极点配置 线性矩阵不等式(LMI)

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抽水蓄能机组功率调节评价方法综述 被引量：5

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作者 衣传宝 王德顺 +6 位作者 王龙泽 蒋思宇 谢彧 焦淑涔 张妍 谢欢 李美成 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期106-115,共10页

抽水蓄能电站是世界公认的运行灵活且安全可靠的调峰电源,并逐步成为电网调峰调频及平抑可再生能源负荷波动的重要组成部分。但由于抽蓄机组的多源异质特性以及其评价指标和方法各异,给综合评价抽蓄机组功率调节性能带来巨大挑战。充分... 抽水蓄能电站是世界公认的运行灵活且安全可靠的调峰电源,并逐步成为电网调峰调频及平抑可再生能源负荷波动的重要组成部分。但由于抽蓄机组的多源异质特性以及其评价指标和方法各异,给综合评价抽蓄机组功率调节性能带来巨大挑战。充分调研国内外相关研究成果,对抽蓄机组功率调节性能进行分析,介绍了综合评价的评价指标、指标体系以及评价方法,探讨了抽蓄机组功率调节评价研究的发展趋势,从而为抽水蓄能工程的应用与发展提供有力支撑。 展开更多

关键词 抽水蓄能 功率调节 评价指标体系 评价方法 综述

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大型抽水蓄能电站交流励磁机组控制策略研究 被引量：3

7

作者 简优宗 衣传宝 +2 位作者 杨合民 孙素娟 王瑞 《水力发电》 北大核心 2015年第4期53-55,78,共4页

无级调速机组可以根据不同的水头选择不同的运行转速,能够明显地改善水泵水轮机的水力性能,减少振动、空蚀和泥沙磨损,提高机组的运行稳定性。为了推进交流励磁机组在国内的发展,根据抽水蓄能电站工况和无级调速机组的自身特点分析其控... 无级调速机组可以根据不同的水头选择不同的运行转速,能够明显地改善水泵水轮机的水力性能,减少振动、空蚀和泥沙磨损,提高机组的运行稳定性。为了推进交流励磁机组在国内的发展,根据抽水蓄能电站工况和无级调速机组的自身特点分析其控制策略,并依照国外某项目的参数进行仿真,通过仿真验证了所提出控制策略的正确性,为工程应用提供了理论依据。 展开更多

关键词 抽水蓄能 无级调速 交流励磁 控制策略

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风力机塔架在风—地震作用下的动力响应 被引量：15

8

作者 曹必锋 衣传宝 《噪声与振动控制》 CSCD 2014年第4期205-208,共4页

为了获得水平轴风力机塔架在风—地震联合作用下的动力响应,首先推导了风力机塔架在风-地震联合作用下的动力学运动方程,并对塔架所受外部激励进行了详细的分析。通过对某3.0 MW风力机塔架动力响应进行计算,获得了风力机塔架在风—地震... 为了获得水平轴风力机塔架在风—地震联合作用下的动力响应,首先推导了风力机塔架在风-地震联合作用下的动力学运动方程,并对塔架所受外部激励进行了详细的分析。通过对某3.0 MW风力机塔架动力响应进行计算,获得了风力机塔架在风—地震联合作用下的塔架顶部振动位移和塔架底部的载荷,分析了地震对塔架的影响程度,这些计算和分析对处于地震区域的风力机设计具有参考意义。 展开更多

关键词 振动与波 风力机 塔架 地震 动力响应

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全功率变速抽水蓄能机组无功优先控制策略研究 被引量：12

9

作者 衣传宝 梁廷婷 +3 位作者 汪卫平 陈超 付俊波 葛景 《电力电容器与无功补偿》 2021年第1期25-31,共7页

全功率变速抽水蓄能机组具有功率快速可调、响应速度快、有功无功独立解耦的优点,可为电网运行提供调峰、调频、无功电压支撑、需求侧响应等多种服务,是现阶段抽水蓄能技术发展的主要技术方向之一。但受变流器过流能力限制,全功率变速... 全功率变速抽水蓄能机组具有功率快速可调、响应速度快、有功无功独立解耦的优点,可为电网运行提供调峰、调频、无功电压支撑、需求侧响应等多种服务,是现阶段抽水蓄能技术发展的主要技术方向之一。但受变流器过流能力限制,全功率变速抽蓄在任何时候的最大电流不能超过变流器过载能力。而电网侧在故障期间及故障恢复期间对有功、无功的需求有所不同,本文比较了变速抽蓄机组的几种有功、无功电流分配策略,提出了变速抽蓄机组的无功电流优先控制策略可满足弱电网在故障期间对无功电压的需求。最后通过变速抽水蓄能机组在实际电网中的仿真分析,验证了该策略的正确性。 展开更多

关键词 全功率变流器 变速抽水蓄能 无功优先 控制策略

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变速抽水蓄能机组在地区电网中的应用研究 被引量：8

10

作者 衣传宝 梁廷婷 +3 位作者 汪卫平 陈超 何俊峰 付俊波 《水电与抽水蓄能》 2020年第1期9-12,共4页

变速抽水蓄能机组具有抽水状态下功率可调,发电状态下响应更快、效率更高的优点.变速抽水蓄能机组可以在地区电网中发挥调频、调峰的作用,提高新能源发电的消纳能力,同时还可以优化地区电网调度运行,优化二三道防线、减少切机切负荷量.... 变速抽水蓄能机组具有抽水状态下功率可调,发电状态下响应更快、效率更高的优点.变速抽水蓄能机组可以在地区电网中发挥调频、调峰的作用,提高新能源发电的消纳能力,同时还可以优化地区电网调度运行,优化二三道防线、减少切机切负荷量.分析了变速抽水蓄能机组在地区电网中的应用方案. 展开更多

关键词 变速抽水蓄能机组 地区电网 调频 调峰 安全稳定控制

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基于Zigbee的新型直流泄漏电流测量终端的设计 被引量：2

11

作者 衣传宝 徐卫中 +1 位作者 谢涌 沈小军 《电器与能效管理技术》 2014年第23期15-19,59,共6页

针对现有变电站直流系统直流泄漏电流测量传感器需要现场布线,灵活性差等问题,研制了基于CC2530 IEEE 802.15.4/ZigBee片上资源的新型直流泄漏电流测量终端,并进行了测量精度和通信可靠性测试。其中电流传感模块基于霍尔磁平衡的穿芯式... 针对现有变电站直流系统直流泄漏电流测量传感器需要现场布线,灵活性差等问题,研制了基于CC2530 IEEE 802.15.4/ZigBee片上资源的新型直流泄漏电流测量终端,并进行了测量精度和通信可靠性测试。其中电流传感模块基于霍尔磁平衡的穿芯式小电流传感器实现,主控单元模块基于CC2530实现测量信号的数字化、传输以及电源管理等功能。测试结果表明,研制的测量终端量程为0~20 m A,能有效分辨50μA的电流,室内环境有效通信距离可达50 m。 展开更多

关键词 直流电源 直流泄漏电流 测量终端 ZIGBEE

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全功率变频抽水蓄能机组技术应用浅析 被引量：8

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作者 衣传宝 杨梅 +1 位作者 梁廷婷 梁国才 《水电与抽水蓄能》 2020年第5期56-61,共6页

对全功率变频抽水蓄能机组技术的基本原理、性能优势、产品特点进行了综合论述;通过工程案例阐述了该技术的应用和发展,以及所解决的欧洲局部电力系统需求问题;提出在中国大力发展新能源的新形势下全功率变频蓄能技术应用的特性匹配、... 对全功率变频抽水蓄能机组技术的基本原理、性能优势、产品特点进行了综合论述;通过工程案例阐述了该技术的应用和发展,以及所解决的欧洲局部电力系统需求问题;提出在中国大力发展新能源的新形势下全功率变频蓄能技术应用的特性匹配、产品元器件和集成系统的优选、工程技术方案的可行性和经济性。 展开更多

关键词 全功率变频器 变速 抽水蓄能机组 新能源

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抽水蓄能电站地下厂房典型洞室通风优化研究 被引量：6

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作者 施晨 胡代清 +3 位作者 衣传宝 刘玉成 许昌 端和平 《水电能源科学》 北大核心 2018年第11期96-100,共5页

研究抽水蓄能电站地下厂房通风环境对于水电站的运行管理具有重要意义。根据华东某抽水蓄能电站的厂房环境监测数据,发现其地下厂房生产区域中的副厂房公用配电室存在温度分布不均匀与通风效率低下的问题。基于该厂房生产区域的布置情况... 研究抽水蓄能电站地下厂房通风环境对于水电站的运行管理具有重要意义。根据华东某抽水蓄能电站的厂房环境监测数据,发现其地下厂房生产区域中的副厂房公用配电室存在温度分布不均匀与通风效率低下的问题。基于该厂房生产区域的布置情况,初步分析其成因是通风口分布不合理造成局部累积的散热量无法有效通过风口排出。基于此,根据现场通风布置提出2种方案,运用CFD方法结合现场测试数据进行模型验证之后,针对2种优化方案进行CFD数值计算选取优化方案,并根据该方案进行现场试验。结果表明,该方案具有一定的可行性。 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 地下厂房 CFD计算 温度场 通风优化

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抽蓄电站地下厂房全厂温湿度分布规律的数值计算研究 被引量：5

14

作者 施晨 胡代清 +3 位作者 衣传宝 刘玉成 许昌 李林敏 《水力发电》 北大核心 2019年第3期104-109,共6页

抽蓄电站地下厂房温湿度环境复杂,不同洞室参数相关性大,测量需要消耗大量人力物力。建立了抽水蓄能电站地下主厂房的全厂CFD数值计算模型,同时将现场对应的层间通风口测试数据作为模型的边界条件,对层间通风管道以及轴流风机进行简化,... 抽蓄电站地下厂房温湿度环境复杂,不同洞室参数相关性大,测量需要消耗大量人力物力。建立了抽水蓄能电站地下主厂房的全厂CFD数值计算模型,同时将现场对应的层间通风口测试数据作为模型的边界条件,对层间通风管道以及轴流风机进行简化,计算不同季节工况下全厂温湿度分布。计算结果与现场试验数据进行对比,验证模型的可靠性。针对水轮机层进风湿度过高的问题,提出在进风口进行冷却除湿的方案,基于建立的模型进行计算分析,论证了方案的可行性。 展开更多

关键词 地下厂房 温湿度分布 CFD 数值模拟 抽水蓄能电站

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基于RTDS的变速抽蓄机组控制策略研究 被引量：4

15

作者 周敏 衣传宝 +2 位作者 孙静 陈晓刚 牛翔宇 《水力发电》 CAS 2021年第6期75-79,共5页

针对大容量变速抽蓄机组的2种控制模式:交流励磁系统调节机组输出的有功和无功功率、调速系统调节转速,和交流励磁系统调节机组转速和输出的无功功率、调速系统调节有功功率,推导建立其控制系统,并对第二种控制模式进行优化。在交流励... 针对大容量变速抽蓄机组的2种控制模式:交流励磁系统调节机组输出的有功和无功功率、调速系统调节转速,和交流励磁系统调节机组转速和输出的无功功率、调速系统调节有功功率,推导建立其控制系统,并对第二种控制模式进行优化。在交流励磁系统常规的双闭环控制基础上,对其转速环参考值的给定叠加一个对机组输出有功功率的调节,通过RTDS半实物仿真平台,验证所建立的控制系统具有良好的控制性能。 展开更多

关键词 变速抽蓄机组 交流励磁系统 协调控制 控制策略

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交流励磁系统功率单元并联控制策略研究 被引量：2

16

作者 陈旭东 衣传宝 +4 位作者 来璐 高洪 梁廷婷 冯宇鹏 刘晔 《电气传动》 北大核心 2020年第8期107-112,共6页

多功率单元并联型交流励磁系统在励磁阶段存在相间环流,导致系统不稳定。同时由于并联模块自身参数差异导致均流效果差。为了解决以上问题,分析了其在励磁阶段和并网运行阶段控制上的差异性,研究了多功率单元并联型交流励磁系统在励磁... 多功率单元并联型交流励磁系统在励磁阶段存在相间环流,导致系统不稳定。同时由于并联模块自身参数差异导致均流效果差。为了解决以上问题,分析了其在励磁阶段和并网运行阶段控制上的差异性,研究了多功率单元并联型交流励磁系统在励磁阶段产生相间环流的机理,提出了一种适用于交流励磁系统多功率单元并联的混合控制策略。在Matlab/Simulink中搭建了1台300 MW的交流励磁控制可变速抽水蓄能机组系统,仿真结果表明,与传统的单一控制策略相比,提出的混合控制策略能够在不增加变流器输出侧电感的前提下,实现相间环流的抑制和均流效果的提高,验证了所提控制策略的正确性及可行性。 展开更多

关键词 交流励磁 功率单元并联 相间环流 混合控制

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河北丰宁抽水蓄能电站交流励磁变速机组工程设计与认识 被引量：9

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作者 费万堂 衣传宝 +3 位作者 杨梅 梁国才 陈磊 张昊晟 《水电与抽水蓄能》 2020年第4期12-18,57,共8页

河北丰宁抽水蓄能电站两台变速机组为中国首次建设的大型交流励磁变速抽水蓄能机组,目前工程设计取得了阶段性成果。本文介绍了丰宁抽水蓄能电站交流励磁变速机组的建设背景和交流励磁变速机组设备的当前设计,并对交流励磁变速机组的电... 河北丰宁抽水蓄能电站两台变速机组为中国首次建设的大型交流励磁变速抽水蓄能机组,目前工程设计取得了阶段性成果。本文介绍了丰宁抽水蓄能电站交流励磁变速机组的建设背景和交流励磁变速机组设备的当前设计,并对交流励磁变速机组的电气系统设计以及变速水泵水轮机及其附属设备、变速发电电动机及其附属设备、交流励磁设备、控制和保护设备等的部分关键技术问题提出了认识性建议和研究方向,旨在为后续同类机组的建设提供相关参考。 展开更多

关键词 交流励磁 变速水泵水轮机 变速发电电动机 控制 保护

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基于模糊数学法的抽水蓄能水电站职业健康风险评价 被引量：8

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作者 陈涛 张华飞 +4 位作者 方铭 孙成勋 衣传宝 高阳 徐华雷 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1699-1703,共5页

为确定抽水蓄能水电站的主要职业健康危害因素、评价抽水蓄能水电站工作人员的职业健康风险,在现场调查的基础上,对运维一体化生产方式下抽水蓄能水电站工作人员的主要工作区域进行划分,将其划分为主厂房、副厂房、主变洞、地下GIS系统... 为确定抽水蓄能水电站的主要职业健康危害因素、评价抽水蓄能水电站工作人员的职业健康风险,在现场调查的基础上,对运维一体化生产方式下抽水蓄能水电站工作人员的主要工作区域进行划分,将其划分为主厂房、副厂房、主变洞、地下GIS系统、地面GIS系统、出现系统共6个区域,并对各个区域的职业健康危害因素进行检测和识别,筛选出噪声、振动、潮湿、高温/低温、工频电场和六氟化硫作为工作人员接触的主要危害因素。然后结合职业健康相关规范及研究,根据各危害因素的人体接触强度将危害定量划分为无危害（Ⅰ）、轻度危害（Ⅱ）、中度危害（Ⅲ）、重度危害（Ⅳ） 4个级别。最后结合抽水蓄能水电站工作人员的工作特点及接触危害因素的强度和时间长度,利用模糊数学法对抽水蓄能水电站的职业健康风险进行评价：首先确定了抽水蓄能水电站不同工作场各危害因素的健康风险,结果表明6个工作区域中噪声对人体的危害最大,主厂房和副厂房振动的危害次之。之后,根据工作人员在各工作区域危害因素的接触时间,对全部工作区域的模糊矩阵进行计算,结果表明全厂健康风险综合评价等级为Ⅰ级。主厂房、副厂房、主变洞、地下GIS室、地面GIS室、出线系统均属于总体无风险,6个主要危害因素中对人体影响最大的为噪声,而在出线系统区域,工频电场的影响较大。实践表明,该方法所得结论与工程实际吻合较好。 展开更多

关键词 安全卫生工程技术 抽水蓄能水电站 风险评价 危害因素 模糊数学法

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改进的Adaboost方法及其在水电站设备故障检测中的应用 被引量：3

19

作者 陈涛 张华飞 +3 位作者 衣传宝 孙成勋 高阳 徐华雷 《水力发电》 北大核心 2018年第3期62-65,共4页

针对水电站运行人员巡检时间过长,检查设备故障效率过低等问题,设计了水电站故障检测方案。根据改进的Adaboost方法对不同工况下机器作用所产生的噪声值进行训练,并建立一个分类器模型,将其应用到水电站设备故障检测方案当中。通过仿真... 针对水电站运行人员巡检时间过长,检查设备故障效率过低等问题,设计了水电站故障检测方案。根据改进的Adaboost方法对不同工况下机器作用所产生的噪声值进行训练,并建立一个分类器模型,将其应用到水电站设备故障检测方案当中。通过仿真实验,结果表明改进的Adaboost分类器正确率很高,达到89.1%。此方案可以提高水电站设备故障的检测效率,加强了工作人员的安全保障。 展开更多

关键词 故障检测 ADABOOST 熵权法 分类器模型

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基于安全管理系统理论的水电工程智能安全管控模型设计

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作者 衣传宝 《电力系统装备》 2020年第9期174-175,共2页

基于信息化与智能化技术进行的水电工程安全管理的智能管控模型设计分析,在数字大坝和智能大坝成为主流趋势的情况下,以大数据、云计算为技术条件进行水电安全管理理论体系的规划,能够以此建设智能安全管控模型。该模型的设计坚持以人... 基于信息化与智能化技术进行的水电工程安全管理的智能管控模型设计分析,在数字大坝和智能大坝成为主流趋势的情况下,以大数据、云计算为技术条件进行水电安全管理理论体系的规划,能够以此建设智能安全管控模型。该模型的设计坚持以人为本的融合发展目标,形成基于群智能数据的综合性水电工程安全管控体系,从而更好的进行水电工程的风险识别与管控,为水电工程的智慧高效提供更可靠的决策依据。 展开更多

关键词 安全系统 水电 智能 模型 设计

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