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面向磨煤机组故障诊断的聚类粗化图模型

复杂系统与复杂性科学 2024年第1期21卷 152-158页

作者：邓中乙中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院合肥230011

磨煤机组是火力发电厂的重要设备之一,为了保证生产过程的安全性和稳定性,提出一种基于聚类粗化图卷积神经网络(CC-GCN)的故障诊断方法。首先通过KNN算法在原始故障样本之间建立图结构并转换成图样本,然后利用谱聚类将图样本压缩成多级... 详细信息

磨煤机组是火力发电厂的重要设备之一,为了保证生产过程的安全性和稳定性,提出一种基于聚类粗化图卷积神经网络(CC-GCN)的故障诊断方法。首先通过KNN算法在原始故障样本之间建立图结构并转换成图样本,然后利用谱聚类将图样本压缩成多级粗化图,并分别对每一级别的粗化图进行卷积操作以及特征的融合,最后基于图分类方法对故障样本进行故障诊断。在磨煤机组的两组不同运行状态的数据集上进行仿真实验,结果表明该方法不仅能有效提高故障诊断的精度,还能显著降低模型的运行时间。

关键词：图卷积神经网络(GCN) 谱聚类故障诊断图分类磨煤机组

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中速磨煤机特征分类及劣化分析算法研究

动力工程学报 2024年第8期44卷 1189-1195页

作者：张元东中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院合肥230088

针对Simhash算法特征分类过程存在局部敏感hash、目前中速磨煤机劣化分析算法精准度不高的问题,提出一种中速磨煤机特征分类及劣化分析算法。首先,该算法基于Simhash机制结合余弦定理和矩阵相似性设计特征分类方法;然后,基于八邻域机制... 详细信息

针对Simhash算法特征分类过程存在局部敏感hash、目前中速磨煤机劣化分析算法精准度不高的问题,提出一种中速磨煤机特征分类及劣化分析算法。首先,该算法基于Simhash机制结合余弦定理和矩阵相似性设计特征分类方法;然后,基于八邻域机制结合自适应阈值设计中速磨煤机劣化分析判别规则。结果表明:本文算法使得中速磨煤机的特征参数辨识度、故障关联性以及健康状态预测精度得到了显著提升,且相较于目前主流机器学习算法,在均方根误差(RMSE)损失较小的情况下,计算效率显著提升,所提算法的准确性和健壮性更高。

关键词：中速磨煤机特征分类劣化分析 Simhash 自适应阈值

火力发电厂蒸汽管道ZG15Cr1Mo1V铸造水压堵阀裂纹缺陷成因分析

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铸造 2024年第5期73卷 710-714页

作者：夏霁雯中国大唐集团科学技术研究总院有限公司西北电力试验研究院陕西西安710021

铸造水压堵阀裂纹缺陷已是火电金属监督检验典型问题之一,为探究裂纹缺陷成因,指导现场检验和缺陷处理,本文以ZG15Cr1Mo1V主汽和再热热段堵阀大规模裂纹缺陷为研究对象,从材料特性、水压堵阀结构特征、制造工艺、服役特点等方面展开分... 详细信息

铸造水压堵阀裂纹缺陷已是火电金属监督检验典型问题之一,为探究裂纹缺陷成因,指导现场检验和缺陷处理,本文以ZG15Cr1Mo1V主汽和再热热段堵阀大规模裂纹缺陷为研究对象,从材料特性、水压堵阀结构特征、制造工艺、服役特点等方面展开分析。结果表明:堵阀制造阶段已存在微小原始缺陷,运行服役后扩展形成裂纹缺陷;材料特性和制造工艺决定其存在原始缺陷的倾向较大;分型铸造方式导致阀体两侧缺陷差异明显;水压试验时堵阀仅前侧受力的状况造成阀体前后侧裂纹缺陷差异;相贯线过渡区域、口环连接区域易形成缩松、微裂纹等缺陷,且过渡区域多为应力集中区,导致裂纹缺陷易在此富集与扩展;制造热处理和运行服役阶段温度、压力的作用,促使裂纹缺陷的生成与扩展。

关键词：水压堵阀 ZG15Cr1Mo1V 铸造裂纹缺陷成因分析

考虑风光消纳的储能系统容量优化配置及运行策略研究

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储能科学与技术 2024年第8期13卷 2713-2725页

作者：栗占伟樊东方曾超何雯倩何金中国大唐集团科学技术研究总院有限公司中南电力试验研究院河南郑州450000 大唐华银电力股份有限公司耒阳分公司湖南耒阳421800

“双碳”背景下,综合考虑储能系统容量配置方法和运行策略,有助于提高风光可再生能源消纳率、保障系统经济性和安全运行。在储能系统规划阶段,针对风光协同消纳的不同应用场景,本文提出一种基于运行成本考虑的储能系统容量优化配置方法... 详细信息

“双碳”背景下,综合考虑储能系统容量配置方法和运行策略,有助于提高风光可再生能源消纳率、保障系统经济性和安全运行。在储能系统规划阶段,针对风光协同消纳的不同应用场景,本文提出一种基于运行成本考虑的储能系统容量优化配置方法。以弃风、弃光和储能投资成本之和最小为目标函数,考虑功率平衡、支路潮流以及火电、风电和光伏出力等构建约束条件,对不同场景下储能系统容量进行规划,从而减少弃风弃光,实现对风光可再生能源的消纳。在储能系统实际运行阶段,针对储能系统SOC均衡度较差和运行策略实现较难的问题,提出储能系统功率优化分配双层运行策略。根据调度系统为消纳风光等可再生能源下发的储能系统功率指令,在上层基于储能电池子系统剩余电量(state of charge, SOC)和充放电能力选择最优充放电电池子系统,在下层以电池单元SOC均衡为目标实现功率优化分配,并基于AOE(activity on edge)控制组态通过Excel编写配置文件实现该策略,具有使用难度低、编写简单、控制过程形象直观、计算与运行效率高等优点,对减缓电池老化、降低用户运行策略实现难度、有效消纳风光可再生能源具有重要意义。

关键词：储能系统容量优化配置运行策略剩余电量均衡 AOE

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基于多层超图卷积神经网络的故障诊断方法

复杂系统与复杂性科学 2024年

作者：张元东张先杰张若楠张海峰安徽大学数学科学学院中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院

机器学习方法在复杂工业过程中的故障诊断方面获得了很大的发展。然而，现有的大多数方法只考虑独立样本的特征，或者样本之间的二元关系，很少考虑样本之间的高阶关系以及结构多样性。因此提出一种基于多层超图卷积神经网络的故障诊断... 详细信息

机器学习方法在复杂工业过程中的故障诊断方面获得了很大的发展。然而，现有的大多数方法只考虑独立样本的特征，或者样本之间的二元关系，很少考虑样本之间的高阶关系以及结构多样性。因此提出一种基于多层超图卷积神经网络的故障诊断方法，该方法首先利用多种相似性指标构建出具有不同结构的多层超图，然后通过层内超图卷积以及层间图卷积的操作进行特征的提取与融合。在SEU的仿真数据集以及磨煤机组的真实数据集中进行实验，结果表明该方法可以有效地提高故障诊断的精度。

关键词：超图神经网络(HGNN) 图卷积网络(GCN) 多层超图故障诊断

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基于数据驱动的柱塞泵冲击信号分离模型研究

流体机械 2024年第7期52卷 80-87页

作者：李杰庞靖陈悦李敬豪张海滨周同星中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院合肥231200 安徽智寰科技有限公司合肥230601

针对多缸体柱塞泵冲击信号难以分离且机械故障判断困难的问题,提出了基于数据驱动的柱塞泵冲击信号分离模型。模型根据谱峭度最大原则对原始信号进行自适应带通滤波处理,根据二次包络谱峰值结合最优谐波能量和算法自动搜索柱塞泵的转速... 详细信息

针对多缸体柱塞泵冲击信号难以分离且机械故障判断困难的问题,提出了基于数据驱动的柱塞泵冲击信号分离模型。模型根据谱峭度最大原则对原始信号进行自适应带通滤波处理,根据二次包络谱峰值结合最优谐波能量和算法自动搜索柱塞泵的转速数据,根据转速对柱塞泵的单次循环大周期进行分割,以提取每个大周期内的各个密封阀单次冲击信号;判断每次单个冲击的起始时刻,设计周期时变滤波器组,对原始信号进行滤波处理,得到单一缸体的冲击信号,并计算相应的特征指标;采用实际柱塞泵振动数据对模型的准确性进行了验证。结果表明:对于具有明显冲击的三缸泵振动信号,采取分离模型分析出其转频为3.7566 Hz,信号周期为5.12 s,设计出6个周期时变滤波器组对原始信号进行处理,实现了每个密封阀的冲击信号的有效分离,便于后续对每个阀体进行独立监测和诊断分析。研究结果可为多源冲击信号的分离提取提供技术支持以及参考依据。

关键词：柱塞泵带通滤波冲击信号包络解调信号分离

荷随源动的电网友好型风光氢储大基地容量优化配置研究

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中国电机工程学报 2024年

作者：吴瑊何冰琛张勋奎丁浩植米增强王劲松李君卫新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 风帆有限责任公司中国大唐集团有限公司中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华北电力试验研究院

在“双碳”目标的驱动下，大型风电光伏基地建设正加快推进，新能源接入比例迅速上升，我国新能源装机占比已达30%，实际可靠容量占比仅为5%，以新能源为主体的新型电力系统如何实现经济可行前提下的安全稳定运行成为重点研究方向。以... 详细信息

在“双碳”目标的驱动下，大型风电光伏基地建设正加快推进，新能源接入比例迅速上升，我国新能源装机占比已达30%，实际可靠容量占比仅为5%，以新能源为主体的新型电力系统如何实现经济可行前提下的安全稳定运行成为重点研究方向。以火电为基荷的电力系统安全稳定运行多年，对构建新型电力系统具有重要的参考价值。本文提出在计及电源侧投资经济性前提下，以风光氢储大基地对标火电机组出力稳定性、频率调节能力量化实际可靠容量，实现电-氢双能源送出、荷随源动的能源大基地容量优化配置，并分析能源供应商参与源-荷双侧投资对促进电力系统向安全高效、绿色低碳目标快速转型的意义。

关键词：新能源氢能储能灵活性调节功率-能量平衡

基于灰色关联性分析及差异化配粉的锅炉水冷壁超温诊断调整

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电站系统工程 2024年第1期40卷 5-9页

作者：匡世才中国大唐集团科学技术研究总院有限公司西北电力试验研究院

针对塔山电厂3号锅炉深调期间水冷壁局部超温的问题,将灰色关联性分析引入超温诊断,采集30个常见影响参数构成比较序列,通过计算灰色关联性系数快速锁定磨出力为主要影响因素。通过倒磨及变磨组出力试验分析了其对水冷壁局部超温的影响... 详细信息

针对塔山电厂3号锅炉深调期间水冷壁局部超温的问题,将灰色关联性分析引入超温诊断,采集30个常见影响参数构成比较序列,通过计算灰色关联性系数快速锁定磨出力为主要影响因素。通过倒磨及变磨组出力试验分析了其对水冷壁局部超温的影响规律,在此基础上,提出一种基于四角粉量差异化分配的水冷壁局部超温调节方法,将A、B磨#3角、#4角粉量分别同时按照-5%、-6%、-7%调整,前墙最高壁温分别降低22℃、37℃、53℃,最终达到440℃;右墙最高壁温分别降低11℃、17℃、36℃,最终达到432℃,降幅明显,其余邻近点壁温也得到显著降低。为解决超临界机组在低负荷下水冷壁局部超温问题提供了一种创新且行之有效的技术思路。

关键词：水冷壁局部超温灰色关联分析粉量差异化分配

基于Pearson相关性的VAR模型煤电水煤比寻优应用

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科学技术创新 2024年第3期 223-228页

作者：郭楚珊中国大唐集团科学技术研究总院有限公司西北电力试验研究院陕西西安

本文为解决350MW燃煤机组在煤质频繁变化情况下水煤比失衡的问题,使用向量自回归(VAR)模型在机组参数波动工况下进行水煤比寻优。通过使用Pearson相关系数分析机组运行参数,确定寻优模型的输入数据,计算VAR模型最优阶数,并建立VAR模型... 详细信息

本文为解决350MW燃煤机组在煤质频繁变化情况下水煤比失衡的问题,使用向量自回归(VAR)模型在机组参数波动工况下进行水煤比寻优。通过使用Pearson相关系数分析机组运行参数,确定寻优模型的输入数据,计算VAR模型最优阶数,并建立VAR模型从多个参数的时间序列寻找对应工况下水煤比最优值,同时使用三种不同分析方法确保该最优值的准确性和安全性。实践证明,该方法能有效解决机组由于煤质频繁变化导致锅炉给水策略不适配引发的主蒸汽温度和主蒸汽压力偏差大等问题。

关键词：超临界水煤比时间序列 VAR Pearson相关性