[00114593]低水头贯流式水轮发电机组及其数字化励磁控制系统

项目解决了机组单机容量大、转轮直径长及水头高度等关键技术问题，研究出了新型的水轮机主轴密封技术及装置、水轮发电机组冷却方式和技术、径向轴承结构、水轮机导水装置、绝缘结构设计与工艺制造关键技术。同时还研究了基于神经网络的模糊自适应励磁控制策略及成套装置。并将技术研究成果应用于水轮发电机组的设计生产之中。 本项目的创新点在于采用压板式密封技术和新型高分子赛龙材料，研究一种新型水轮机主轴密封技术及装置，克服了活塞式密封烧损后不容易修复以及橡胶易老化的缺点。运用热弹流润滑理论，提出了一种大型推力轴承的优化设计方法，研究了一种新型贯流式水轮发电机组合轴承技术及装置。采用非线性控制理论，设计了基于神经网络的非线性励磁控制器，提高了励磁系统抗外部干扰和内部参数变化的鲁棒性；提出了基于复合梯度向量（CGV）的神经网络学习策略，从结构优化的角度改进了算法的学习收敛速度，增强了非线性励磁控制器的鲁棒性和自适应能力。采用滑模变结构控制理论和神经网络技术，研究了神经网络滑模变结构电力系统稳定器设计方案，该方案采用极点配置法构建滑模面，通过神经网络在线调整控制器参数来减少抖动；同时，为提高神经网络的收敛速度和泛化能力，提出了基于复合适应度微粒群算法的神经网络训练方法。课题项目成果，对低水头水电资源的开发具有明显优势，采用灯泡贯流式水轮发电机组开发这类水电资源，能实现发电、防洪、航运等综合利用功能，保护生态环境和土地资源，减少移民搬迁及交通设施的淹没等。贯流式机组与同容量的轴流机组相比拥有明显的优势，土建费用也可节省20%～30%。在给企业创造经济效益的同时，又能为发电站创造明显的二次经济效益。从生产的角度来说，并不需要投入大量人员、资金和设备，是一个社会和经济效益俱佳的高新技术产品，极具市场推广价值。