[00114593]低水頭貫流式水輪發電機組及其數字化勵磁控制系統

項目解決了機組單機容量大、轉輪直徑長及水頭高度等關鍵技術問題，研究出了新型的水輪機主軸密封技術及裝置、水輪發電機組冷卻方式和技術、徑向軸承結構、水輪機導水裝置、絕緣結構設計與工藝制造關鍵技術。同時還研究了基于神經網絡的模糊自適應勵磁控制策略及成套裝置。并將技術研究成果應用于水輪發電機組的設計生產之中。 本項目的創新點在于采用壓板式密封技術和新型高分子賽龍材料，研究一種新型水輪機主軸密封技術及裝置，克服了活塞式密封燒損后不容易修復以及橡膠易老化的缺點。運用熱彈流潤滑理論，提出了一種大型推力軸承的優化設計方法，研究了一種新型貫流式水輪發電機組合軸承技術及裝置。采用非線性控制理論，設計了基于神經網絡的非線性勵磁控制器，提高了勵磁系統抗外部干擾和內部參數變化的魯棒性；提出了基于復合梯度向量（CGV）的神經網絡學習策略，從結構優化的角度改進了算法的學習收斂速度，增強了非線性勵磁控制器的魯棒性和自適應能力。采用滑模變結構控制理論和神經網絡技術，研究了神經網絡滑模變結構電力系統穩定器設計方案，該方案采用極點配置法構建滑模面，通過神經網絡在線調整控制器參數來減少抖動；同時，為提高神經網絡的收斂速度和泛化能力，提出了基于復合適應度微粒群算法的神經網絡訓練方法。課題項目成果，對低水頭水電資源的開發具有明顯優勢，采用燈泡貫流式水輪發電機組開發這類水電資源，能實現發電、防洪、航運等綜合利用功能，保護生態環境和土地資源，減少移民搬遷及交通設施的淹沒等。貫流式機組與同容量的軸流機組相比擁有明顯的優勢，土建費用也可節省20%～30%。在給企業創造經濟效益的同時，又能為發電站創造明顯的二次經濟效益。從生產的角度來說，并不需要投入大量人員、資金和設備，是一個社會和經濟效益俱佳的高新技術產品，極具市場推廣價值。