三峡升船机运行控制中闭锁的运用及优化

为减少三峡升船机因闭锁入口条件不满足而引发的停机,对三峡升船机常见的闭锁故障进行分析,形成一套科学的应对闭锁停机影响的操作方法。从集控操作、调度方式、流程优化等方面研究降低闭锁停机故障率的方法,减小闭锁停机带来的影响,提高运行效率。     

船舶进出三峡升船机速度研究

文中根据船舶进、出三峡升船机模型试验资料,结合现有过三峡船闸具体类型船舶尺度数据,分析船舶进、出三峡升船机承船厢的水力学特性,对船舶进、出三峡升船机承船厢速度合理性进行研究和探讨,提出了船舶进、出升船机速度的控制条件。研究表明,船舶出厢速度不能选取同一限制标准,应按不同断面系数、不同船舶类别予以不同限制。     

三峡升船机变频器IGBT开路故障诊断

为降低三峡升船机变频器中绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)开路故障的排故难度和保障船舶安全通航,对三峡升船机变频器整流侧中的21种IGBT开路故障进行故障诊断。以整流侧网侧三相输入电流信号为故障信号并进行希尔伯特黄变换(Hillbert-Huang Transform,HHT),并在时频图中找到特征频带,基于特征频带的能量熵完成故障特征提取。为实现故障管的精准定位,通过计算三相故障电流信号的均值确定故障上下桥臂。由概率神经网络(Probabilistic Neural Network,PNN)验证表明:该方法可实现IGBT开路故障检测。     

三峡升船机通航运行实践与思考

三峡升船机规模大、技术难度高、机电设备种类繁多,维护难度大,且运行系统的安全保护等级高,极易出现停机故障,因此,保障升船机正常通航运行是三峡升船机建成后面临的一个挑战。本文全面回顾分析了三峡升船机2016年9月试通航以来在通航条件、设备设施运行与维护、船舶交通组织等方面面临的挑战,系统介绍了在设备设施运行改造、实船试验和配套设施建设方面取得的主要经验,指出了三峡升船机通航运行存在的不足以及后续工作展望。     

通过三峡升船机的船舶排水量校验技术

受三峡升船机船厢结构强度的限制以及防止船舶发生触底,通过升船机的船舶排水量不能超过3 000 t,但目前行业内暂无相应的船舶排水量快速校验方法。通过分析不同类型船舶三维尺度与排水量的对应关系,以船舶方形系数为关键点,得出快速计算船舶总排水量的经验公式,并通过实例验证,从而提出校验三峡过坝船舶排水量的校验方法。结果表明,船舶排水量计算经验公式精度符合要求,提出的校验方法快速、准确。     

三峡升船机通行船舶船型平面尺度

为确定适合升船机通行的船舶船型,在技术规范和相关研究成果的基础上,统计2 200多艘次船舶试验数据,采用概率统计方法对不同长度和宽度范围的船舶进出三峡升船机的时间进行分析。结合三峡船闸通行船舶协调性需求,提出适合通行升船机的船舶船型的平面尺度指标控制要求,为合理优化升船机通航船舶船型技术要求提供技术支撑。     

三峡升船机船厢与航道解除对接工艺流程优化

针对如何提高三峡升船机运行中的过机效率问题,利用一年的试运行数据进行统计分析,发现不足后对上游关门方式、泄间隙水、船厢水深启停数值进行调整,经过对新流程使用一年后,采用数据对比、理论结合实际的方法,从安全、稳定运行和过机效率方面综合分析优化后的工艺流程。结果表明,3个方案均有效地缩短了机构运行时间,具有可行性,但仍有优化空间。在此基础上提出相应建议,以充分发挥三峡升船机快速过坝通道的作用。     

三峡船闸和升船机上游引航道通航条件评价

根据引航道设计中方案论证的需要，建立安全通航专家知识系统，以研究三峡船闸和升船机上游引航道口门区的通航条件，本文介绍了在计算机上建立专家知识系统的过程及研究方法，给出了基于该系统的评价结果。     

三峡升船机准确停位系统优化改造

自三峡升船机试通航以来,由于其准确停位系统工作状态不稳定,偶尔导致升船机船厢无法准确停位于上、下游水位的情况。为改善三峡升船机准确停位系统的工作性能,计算并分析其在静态和动态条件下的检测精度,根据理论分析和试验数据提出优化改造方案。结果表明,采用脉冲宽度调制(PWM)调速和调压调速的改造方案,能够提高浮子的跟随速度,满足现阶段三峡升船机稳定运行的要求。     

三峡升船机日运行厢次分析

通过规范公式和运行实际分析升船机运行的时间指标构成,对三峡升船机运行过程中各个环节所需的时间指标及相关运行方式进行分类统计及验算.分别测算了不同速度条件下三峡升船机单向运行和双向运行条件下的日运行厢次,为未来优化升船机运行及相关技术规范修订提供技术支撑.     

三峡升船机船厢补排水系统对接装置设计

针对三峡升船机船厢补排水系统在使用过程中存在操作繁琐、安全隐患多和效率低下问题,进行了船厢补排水系统结构特点及补排水工艺的研究。设计了补排水系统对接装置,分析装置的受力情况,为装置的设计校核提供理论指导。提出了两种对接装置的安装布置方案,并对比得出了两种方案的优缺点,同时优化了三峡升船机船厢补排水工艺。结果表明：设计的对接装置可提高船厢补排水效率和人员操作的安全性,实现升船机船厢补排水一体化操作,为三峡升船机安全运行提供保障。     

缩短三峡升船机船舶进厢时间的措施

为进一步提高三峡枢纽通过能力,根据对现阶段三峡升船机船舶过厢现状的分析,发现三峡升船机设备运行时间相对稳定,船舶进厢时间是影响船舶过厢时间的主要因素,结合三峡升船机船舶调度指挥运行实际提出缩短船舶进厢时间的应对措施。船舶进厢时间明显缩短对提升三峡升船机通航效率具有重要意义。     

水位波动对三峡升船机运行的影响

三峡升船机水位波动受电站调峰、船闸泄水等因素影响,变化非常复杂,下闸首水位变率可达0.9 m/h。三峡升船机运行期间,水位波动导致的停机故障占比约29%,经常影响升船机运行安全。通过收集升船机运行停机故障数据并展开分析,研究水位波动对升船机运行的影响,并从运行对接前期、船厢与闸首对接期间、开船厢门期间、船厢与航道连通期间4个阶段提出水位监测应对建议。在易受水位波动影响的敏感环节应提前做好水位趋势预判,掌握水位波动规律,及时采取相应措施避免三峡升船机发生停机故障。     

三峡升船机船厢对接停位及运行分析

三峡升船机通航水位变化大、变动快一直是运行管理的焦点问题,设计时为保证安全,严格控制船厢准确停位条件,但也导致频发停位不准的故障而重新对位,严重影响效率。针对准确停位效率低的问题,研究对接停位机理,基于船厢跟随水位校准目标位的自动控制方式,采取优化船厢位置与航道水位的偏差控制值和补充人工干预的措施,改善准确停位控制条件,提高对接效率。分析对接停位中航道水位变动及船厢位移、驱动电机转速变化规律,得出下游与上游对接停位运行的差异,提出降低下行停位的速度控制曲线斜率,提高运行的平滑性,为升船机运行安全及提升效率提供参考。     

水位变动对三峡升船机船厢下游对接运行操作的影响

三峡升船机下游引航道具有水位波动大、变化快的特点。为减少水位变动对三峡升船机船厢下游对接运行操作的影响,采用最小二乘拟合的方法,建立船厢下游对接时船厢水深、船厢与下游偏差拟合数学表达式,得出结论：船厢下游对接时船厢水深、船厢与下游偏差是线性对应的。根据三峡升船机现阶段运行操作现状,结合船厢水深、船厢与下游偏差变化,提出船厢下游对接不同时段的运行操作应对策略,为三峡升船机运行操作提供经验。