×

非弹性水锤效应下水轮机调节系统的非线性动力学分析。 (英语) Zbl 1463.93106号

摘要:提出了水轮机调节系统(HTGS)的非线性数学模型。模型中考虑了HTGS的所有基本组件,即导管系统、涡轮机、发电机和液压伺服系统。利用该模型,研究了一个例子HTGS的Hopf分岔的存在性和稳定性。此外,对不同系统参数下系统的混沌特性进行了广泛的研究,并以分岔图、时间波形、相空间轨迹、Lyapunov指数、混沌吸引子和Poincare映射的形式给出了系统的混沌特征。模型预测与理论分析之间存在良好的相关性。仿真结果为水电机组运行中常见的持续振荡现象提供了合理的解释。

理学硕士:

93立方厘米 控制理论中的非线性系统
93C20美元 偏微分方程控制/观测系统
93立方厘米 控制理论中的应用模型
93-10 系统和控制理论相关问题的数学建模或仿真
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Kaldellis,J.K.,《希腊水电应用的关键评估》,《可再生能源和可持续能源评论》,12,1,218-234(2008)·doi:10.1016/j.rser.2006.05.003
[2] 莱纳,B。;Czisch,G。;Vassolo,S.,《全球变化对欧洲水电潜力的影响:基于模型的分析》,《能源政策》,33,7,839-855(2005)·doi:10.1016/j.enpol.2003.10.18
[3] 沙基亚,S.R。;Shrestha,R.M.,《水力资源丰富的发展中国家的运输部门电气化:能源安全、环境和气候变化的共同利益》,《能源促进可持续发展》,第15、2、147-159页(2011年)·doi:10.1016/j.esd.2011.04.003
[4] Li,C.S。;周建忠,利用改进的引力搜索算法识别水轮机调节系统参数,能量转换与管理,52,1,374-381(2011)·doi:10.1016/j.enconman.2010.07.012
[5] 江,C。;马云(Ma,Y.)。;Wang,C.,使用确定性混沌变异进化规划(DCMEP)优化水轮机调节系统PID控制器参数,能量转换与管理,47,9-10,1222-1230(2006)·doi:10.1016/j.encomman.2005.07.009
[6] Mansoor,S.P。;琼斯,D.I。;Bradley,医学博士。;阿里斯,F.C。;Jones,G.R.,通过计算机模拟再现水电站的振荡行为,控制工程实践,8,11,1261-1272(2000)·doi:10.1016/S0967-0661(00)00068-X
[7] Dobrijevic,D.M。;Jankovic,M.V.,《发电机振荡阻尼的改进方法》,IEEE能量转换学报,14,4,1624-1629(1999)·数字对象标识代码:10.1109/60.815115
[8] Lerm,A.A.P。;Silva,A.S.,通过设置点调整避免电力系统中的Hopf分岔,IEEE电力系统汇刊,19,2,1076-1084(2004)·doi:10.1109/TPWRS.2004.825827
[9] Jing,Z。;徐,D。;常,Y。;Chen,L.,三节点电力系统中的分岔、混沌和系统崩溃,《国际电力与能源系统杂志》,25,6,443-461(2003)·doi:10.1016/S0142-0615(02)00130-8
[10] 刘,X。;Liu,C.,水电站振荡不稳定性特征分析,包括水管动力学,IEEE电力系统汇刊,22,2,675-681(2007)·doi:10.10109/TPWRS.2007.895156
[11] De Jaeger,E。;詹森,N。;Malfliet,B。;Van De Meulebroeke,F.,系统动力学研究的水轮机模型,IEEE电力系统汇刊,9,4,1709-1715(1994)·数字对象标识代码:10.1109/59.331421
[12] Pennacchi,P。;查特顿,S。;Vania,A.,混流式水轮机动态响应建模,机械系统和信号处理,29107-119(2012)·doi:10.1016/j.ymssp.2011.05.012
[13] 郭,A.W。;Yang,J.D.,基于遗传神经网络的水轮机调速器自整定PID控制,计算与智能进展。计算与智能进展,计算机科学课堂讲稿,4683,520-528(2007)·doi:10.1007/978-3-540-74581-5_57
[14] Sanathanan,C.K.,水力涡轮机压力管道的精确低阶模型,IEEE能量转换汇刊,2,2,196-200(1966)·doi:10.1109/TEC.1987.4765829
[15] Hannett,L.N。;Feltes,J.W。;Fardanesh,B.,验证水轮机调速器模型结构和参数的现场试验,IEEE电力系统汇刊,9,4,1744-1751(1994)·数字对象标识代码:10.1109/59.331426
[16] Kishor,N。;Saini,R.P。;Singh,S.P.,《水电站模型和控制综述》,《可再生和可持续能源评论》,11,5,776-796(2007)·doi:10.1016/j.rser.2005.06.003
[17] Kishor,N。;辛格,S.P。;Raghuvanshi,A.S.,水轮机动态仿真及其基于LQ控制的状态估计,能量转换与管理,47,18-19,3119-3137(2006)·doi:10.1016/j.enconman.2006.03.020
[18] Bakka,T。;Karimi,H.R.,《海上和涡轮机系统的(H_∞)带约束信息的静态输出反馈控制设计》,富兰克林研究所杂志,350,8,2244-2260(2013)·Zbl 1293.93345号 ·doi:10.1016/j.jfranklin.2013.05.028
[19] Si,Y。;Karimi,H.R。;Gao,H.,机舱内装有调谐质量阻尼器的OC3-风电浮式风力涡轮机的建模和参数分析,应用数学杂志,2013(2013)·doi:10.1155/2013/679071
[20] Bakka,T。;Karimi,H.R.,带约束信息的海上风力涡轮机线性参数变量建模和控制,IET控制理论与应用,8,1,22-29(2014)·Zbl 1286.93028号
[21] Bakka,T。;Karimi,H.R.,风力涡轮机系统的键合图建模和仿真,机械科学与技术杂志,27,619843-1852(2013)·doi:10.1007/s12206-013-0435-x
[22] Bakka,T。;Karimi,H.R.,海上风电机组极点配置约束鲁棒动态输出反馈控制综合,工程数学问题,2012(2012)·Zbl 1264.93164号 ·doi:10.1155/2012/616507
[23] Karimi,H.R。;Jabedar Maralani,P。;Moshiri,B。;Lohmann,B.,基于Haar小波的线性奇异摄动系统最优控制的数值有效逼近,国际计算机数学杂志,82,4,495-507(2005)·Zbl 1070.65052号 ·网址:10.1080/00207160512331323407
[24] Karimi,H.R.,具有混合时变时滞和非线性扰动的不确定主从系统的鲁棒同步和故障检测,国际控制、自动化和系统杂志,9,4,671-680(2011)·doi:10.1007/s12555-011-0408-8
[25] Karimi,H.R.,具有网络诱导延迟和输出量化的网络上不确定线性系统的鲁棒(H_∞)滤波器设计,建模、识别和控制,30,1,27-37(2009)·doi:10.4173/mic.2009.1.3
[26] Karimi,H.R。;亚兹丹帕纳,M.J。;帕特尔,R.V。;Khorasani,K.,线性双时间尺度系统的建模与控制:应用于单连杆柔性机械手,智能与机器人系统杂志,45,3,235-265(2006)·doi:10.1007/s10846-006-9036-6
[27] 方,H。;Chen,L。;北德拉卡武。;Shen,Z.,水力发电厂水力瞬变分析的基本建模和仿真工具,IEEE能量转换汇刊,23,3,834-841(2008)·doi:10.1109/TEC.2008.921560
[28] 沈志勇,《水轮机调节》(1998),中国北京:中国水利出版社,中国北京
[29] Inayat-Hussain,J.I.,主动磁轴承中静态失调柔性转子的非线性动力学,非线性科学与数值模拟通信,15,3,764-777(2010)·文件编号:10.1016/j.cnsns.2009.04.020
[30] Ling,D.J。;Tao,Y.,饱和水轮机调节系统的Hopf分岔分析,IEEE能量转换汇刊,21,2,512-515(2006)·doi:10.10109/TEC.2005.860407
[31] 科尼达利斯,D.N。;Tegopoulos,J.A.,《配备混流式水轮机的水力发电机组振动问题的研究》,IEEE能量转换汇刊,12,4,419-425(1997)·数字对象标识代码:10.1109/60.638969
[32] 陈,D。;丁,C。;马,X。;袁,P。;Ba,D.,带调压室水轮机调节系统的非线性动力学分析,应用数学建模,37,14-15,7611-7623(2013)·doi:10.1016/j.apm.2013.01.047
[33] 哈萨德,B.D。;北卡罗来纳州卡萨里诺夫。;Wan,Y.-H.,霍普夫分岔理论与应用(1981),剑桥大学出版社·Zbl 0474.34002号
[34] Caff,J.,中心流形理论的应用(1981),纽约,纽约,美国:Springer,纽约,NY,美国
[35] Ott,E.,《动力系统中的混沌》(2002),英国剑桥:剑桥大学出版社,英国剑桥·Zbl 1006.37001号 ·文件编号:10.1017/CBO9780511803260
[36] Dehghani,M。;Nikravesh,S.K.Y.,同步发电机的非线性状态空间模型识别,电力系统研究,78,5,926-940(2008)·doi:10.1016/j.epsr.2007.07.001
[37] Kahan,S。;Sicardi-Schifino,A.C.,Chua电路中的同宿分岔,物理A:统计力学及其应用,262,1-2,144-152(1999)·doi:10.1016/S0378-4371(98)00389-6
[38] 尹,S。;丁,S.X。;哈哈尼,A。;郝,H。;Zhang,P.,《基准田纳西-伊士曼过程的基本数据驱动故障诊断和过程监控方法的比较研究》,《过程控制杂志》,22,9,1567-1581(2012)·doi:10.1016/j.jprocont.2012.06.009
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。