Digitala Vetenskapliga Arkivet

Operational message
There are currently operational disruptions. Troubleshooting is in progress.
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Automatisk reglering av Kaplanturbinens kombinering
Luleå University of Technology, Department of Engineering Sciences and Mathematics.
2024 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Rapporten granskar dubbelreglerade Kaplanturbiner i syfte att vidareutveckla en metod som studerar effektproduktionens instabilitet för att bedöma turbinens kombinering. Arbetet utreder hur en algoritm bör utformas för att bedöma kombineringar utifrån effektens pulsationer samt huruvida algoritmen kan implementeras i turbinens reglersystem. 

Det har granskats data från kombineringsprov samt driftdata för tre olika aggregat. Det undersöks hur lång tid det tar för systemet att stabiliseras vid regleringar och vilka börvärden som kan bedöma kombineringen. En studie i maskininlärning har också genomförts. 

Resultatet visar att det är möjligt att implementera algoritmen förutsatt att vissa komponenter i reglersystemet kan behöva införskaffas. Algoritmens viktigaste aspekter är att det efter en reglering måste väntas uppemot två minuter innan statusindikatorer behöver beräknas under fem minuter. De statusindikatorer som bedöms vara tillämpningsbara är en normerad pulsation samt ett peak to peak-värde. Dessa värden bör beräknas för varje aggregat utifrån kombineringsprovsresultat samt kan med säkerhet avgöra om pådraget är för lågt och i många fall om pådraget är för högt. Om pådraget bedöms felaktigt bör turbinbladsvinkeln minska. Ytterligare resultat är att maskininlärningsmodellen kNN-klassificering kan användas som komplement till kombineringsprov. 

Abstract [en]

This report examines double-regulated Kaplan turbines, with the aim of further developing a method which studies the power production instability to assess the turbine combination. The work investigates how an algorithm can be designed to assess combinations based on the power fluctuations and whether the algorithm can be implemented in the control system. 

Index tests and operating data for three aggregates have been studied. It is investigated how long the system is unstable during regulation and which setpoints (SP) can assess the combination. A study in machine learning has also been conducted. 

Results show that an algorithm can be implemented, provided that some components may need to be added. The algorithm's most important aspects are that when regulations occur, upwards two minutes must pass before SP are calculated during five minutes. The applicable SP are the standardized fluctuation and the peak-to-peak value. These values should be calculated for each aggregate, and can with certainty identify a part load and in many cases a high load. If the load is assessed as unsuitable, the turbine blade angle should be reduced. An additional result is that the machine learning method kNN classifier can be used as a complement to index tests.

Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 51
Keywords [en]
hydropower, kaplan turbine, double regulated
Keywords [sv]
vattenkraft, kaplanturbin, dubbelreglerad
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:ltu:diva-109957OAI: oai:DiVA.org:ltu-109957DiVA, id: diva2:1897371
External cooperation
Sweco Sverige AB
Educational program
Sustainable Energy Engineering, master's level
Supervisors
Examiners
Available from: 2024-09-13 Created: 2024-09-12 Last updated: 2025-10-21Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(10414 kB)490 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 10414 kBChecksum SHA-512
640484690909fd6a5fd4e81e5b3a75c056587248b122a081bd4b0ec3647068456671d43c2239be374e89fe1d511822049dfc963319986b4be6fb3a2cdb4c626d
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Engineering Sciences and Mathematics
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 490 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 159 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf