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基于模糊综合评价理论的发电机励磁系统状态评价模型研究与应用

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成果主要完成人

王桂楠、曲占坤、苏显贺、范继伟、白仕光、佟 尧、张海权

项目概况

本成果属于励磁系统状态评价技术领域。目前,对励磁系统的状态评价主要是通过确定性指标,如典型阶跃信号下系统响应的超调量、调节时间、振荡次数等,存在状态评价指标单一,评价结果不够全面的问题。励磁系统状态受调节器、整流柜等多因素影响,科学综合的评价还处于空白阶段。模糊综合评价法具有结果清晰,系统性强的特点,能较好地解决模糊、难以量化的问题,因此,提出应用模糊综合评价法对励磁系统状态进行评价,以解决现有励磁系统的状态评价指标单一,评价结果不够全面的问题。 主要内容如下: 1.模糊综合评价法模型研究:深入研究励磁系统运行理论和相关规程,选取影响励磁系统性能的主要参数,建立励磁系统状态评价指标集和评价等级集。研究模糊综合评价法中数据标准化处理,指标权重和模糊关系矩阵的确定,最终得到模糊综合评价结果。 2.模糊综合评价法模型验证:通过试验数据对模糊综合评价法模型进行验证分析,验证模型的正确性和可行性。 3.模糊综合评价法在励磁系统状态评价中的应用:为了提高励磁系统状态评价效率,以模糊综合评价法为核心,应用Python 语言开展励磁系统状态评价软件研发,并最终应用于励磁系统状态评价中。 在模糊综合评价法模型的研究中,深入研究励磁系统运行理论和相关规程,确定了全面多层次的励磁系统状态评价指标体系。确定指标权重时,创新性的采用层次分析法和改进熵权法相结合的方法计算各评价指标权重,充分利用专家知识经验和数据客观规律,大大提高评价结果的合理性和可靠性。同时改进熵权法解决传统熵权法当各指标熵值趋近于1时,熵值间的微小差距会引起熵权成倍变化的缺点。选取岭型隶属函数来确定指标区间隶属度,得到模糊关系矩阵。根据计算权重和模糊关系矩阵,对励磁系统作二级模糊综合评价,得到最终评价结果。 此成果已在大唐鸡西第二热电有限公司、大唐临清热电有限公司得到应用,采用励磁系统状态评价软件,可以快速了解励磁系统的状态,及时发现励磁系统缺陷,为运行、检修人员评估励磁系统状态提供全面可靠的数据,指导机组运行及检修策略制定。间接为发电企业降低非停次数,也可减少不必要的大修,增加机组整体发电量,可节约或盈利30万元左右,为发电企业带来良好的安全经济效益和社会效益。 项目组对大唐集团电厂的励磁系统进行统计,10年以上机组就占48%,都有励磁系统改造的需求,因此本项目具有很好的应用前景。依托大唐集团这个大平台,积极寻求将科技成果转化为产品的路径,进而完成产品市场化推广。