基于分布式电源的微电网建模与仿真

在建立可靠电网供电系统问题的研究中,微电网通过揉合多种分布式发电单元,能够实现分布式电源与电力系统的灵活接入。根据微电网的运行特性,构建微电网的仿真模型,利用PSCAD/EMTDC仿真环境,在推导出各个环节数学模型的基础上,设计了每一部分的控制策略并建立了风力发电,光伏系统,储能系统的仿真模型,用已经构建的各个微电源模型搭建了典型微电网的仿真平台,并进行了仿真。仿真结果表明,在风速和光照强度的变化下各部分的控制策略能够很好地完成其控制目标,使微电网正常运行。

基于直流侧带储能单元的光储并网协调控制

光伏发电作为可再生能源之一,易受自然环境变化的影响,其输出功率具有明显的随机性和间歇性,需要加入储能系统储存能量或提供短时能量补给,减小光伏发电的功率波动对电网的冲击。提出了一种新型光储并网结构,即在直流侧加入储能系统,利用其快速充放电特性抑制直流侧电压的波动,从而达到抑制功率波动的目的。在Matlab/Simulink仿真环境中建立了整个系统的仿真模型,验证了该方案的有效性和正确性。

三向非等压应力场下围岩主应力差与塑性区分布关系研究

首先,以弹性理论为基础推导出考虑巷道轴向应力影响的主应力差解析式,通过变化水平侧压比、轴向侧压比研究完全弹性条件时不同应力场下主应力差分布形态演化规律。其次,推导出考虑轴向应力作用的围岩塑性区近似解,研究不同应力环境下围岩的塑性区形态演化规律。最后,对比分析主应力差及塑性区形态特征,研究二者分布形态的对应关系,并通过数值模拟验证理论分析的正确性。研究结果表明:在弹性理论下,三向应力场条件的主应力差值分布会呈现圆形、椭圆形、蝶形3种形态的演化规律;在考虑巷道塑性破坏的情况下,主应力差值在σx、σz较小一侧形成峰值壳,在较大一侧形成卸压壳。在不同水平侧压比及轴向侧压比情况下,围岩塑性区形态会呈现圆形—椭圆形、椭圆形—蝶形、蝶形恶性扩展3个阶段的演化过程。巷道主应力差的分布形态在一定程度上可以反映塑性区形态,主应力差和塑性区在相同应力条件下的形态特征具有逐一对应关系,且二者形态在很大程度上由水平侧压比决定,轴向侧压比对塑性区形态影响较小。160206回风巷在偏转式主应力差集中区形成非对称异化特征。本文基于分析及现场破坏情况提出的联合协同支护技术在现场应用效果较好。

巷道蝶形破坏强度准则低敏感性研究及工程应用

巷道围岩的塑性区形态对巷道的破坏形式及破坏程度有重要影响。为探究三向应力场下塑性区形态演化过程,基于弹性力学推导了轴向应力表达式,并依据蝶形塑性区边界方程求解思路,确定了三维强度准则下三向塑性区近似解的求解方法。通过等球应力p、等偏应力q以及不同Lode角θσ来确定围岩应力加载方案,对不同三维强度准则下的围岩塑性区形态演化规律进行深入研究,论证了蝶形破坏的准则低敏感性。基于蝶形破坏理论对羊场湾160206回风巷道的非对称变形破坏机制及控制技术进行深入分析。研究结果表明:(1)在相同p、q及不同θσ的应力加载条件下,5种强度准则下的塑性区形态均呈现圆形、类椭圆及蝶形的演化规律,且每种强度准则在相同θσ的情况下围岩的塑性区形态基本一致。(2)相同应力大小、不同应力方向的加载方案下,围岩的塑性区形态大不相同。圆巷围岩的塑性区形态很大程度上由水平侧压比决定,轴向侧压对围岩的塑性区尺寸影响较大,对塑性区形态影响较小。(3)羊场湾160206回风巷道在叠加采动影响下顶板呈现非对称大变形破坏,基于蝶形塑性区支护思路,应用非对称锚杆索+超前单元支架+钻孔卸压的协同支护技术,取得了良好的支护效果。

近距离煤层下行采动应力场分布规律与巷道合理位置研究

上层位近距离煤层开采后,形成的残留煤柱和采空区将会影响下层位的巷道布置。以新柳矿231101工作面为工程背景,采用理论分析和数值模拟的综合研究手段,研究和分析了上煤层开采后采动应力场的应力演化规律,对下层煤巷道非对称变形破坏机理进行深入探究,从而得出下层煤巷道合理布置位置。研究结果表明:①上覆煤层开采改变巷道所处位置的主应力大小、主应力比值以及应力偏转角、应力矢量的变化是导致巷道呈非对称破坏的主要原因。②巷道在距离煤柱中心11 m处,巷道围岩最大主应力达到14.43 MPa,主应力比值为2.74,应力偏转角为52.33°,此时巷道处于较差的应力环境中,致使围岩产生蝶形破坏且蝶叶旋转至巷道顶板右侧,巷道顶板右侧易发生冒顶事故。③为使巷道处于相对稳定区域,依据3个主要影响因素将工作区域划分为4个分区,在考虑煤矿经济与安全因素后建议最佳布置区域为H–IV,主应力偏转角在0°~38°或45°~90°的范围内,通过综合分析对该巷道布置及支护提供合理建议,为类似工程条件提供了借鉴和参考。

厚煤层大采高综放工作面覆岩断裂演化规律研究

大采高综放开采易形成强烈的矿压显现,上覆岩层的断裂演化规律对工作面安全生产至关重要。以羊场湾煤矿160206工作面为工程背景,运用相似模拟试验、数值模拟和理论分析的综合研究方法,对大采高综放工作面覆岩的断裂过程与覆岩运移规律进行系统研究。研究表明:导水裂隙带内岩层随工作面推进表现为“台阶下沉”,同层岩层下沉趋势沿走向表现为“急剧下降—稳定(最大值)—快速上升—稳定(最小值)”。工作面覆岩运动场由两区分布(加速下沉区、缓慢下沉区)演化为三区分布(加速下沉区、缓慢下沉区、稳定区)。对离层演化与地表下沉规律进行了定量描述,运用理论计算表达式深入地剖析了地表的动态下沉机理及其相关因素。结合相似模拟与数值模拟的试验结果,提出了覆岩断裂演化的形态变化特征:覆岩断裂形态由“单等腰梯形”演化为“双等腰梯形”,表土层影响区由“矩形”演化为“倒梯形”。分析了覆岩中垮落区、离层区、压实区、裂隙富集区的动态演化过程:垮落区逐渐增大至一定程度,高度小幅度降低并趋于稳定,离层区由下至上逐渐发育并随工作面向前移动,离层区逐渐闭合形成压实区,且压实区逐渐增大并最终保持稳定,裂隙富集区位于采空区前后端部并随工作面向前移动。

动载扰动诱发巷道冲击的风险性分析

巷道冲击地压发生机理与风险性评估问题,对不同区域应力场中的巷道围岩分区能量释放规律进行分析,考虑动载事件扰动,建立了始态应力场、动载事件产生的瞬态应力场与巷道围岩破坏之间的力学联系,提出了动载事件扰动下的终态巷道围岩塑性区边界计算方程,阐述了动载事件与始态应力场共同作用诱发冲击地压的机理,并对不同因素变化下的巷道冲击风险性进行了分析,以震动事件发生角为指标对动载事件发生的不同区域进行了风险强度的划分。研究结果表明:区域应力场不均匀程度的增大使得巷道围岩系统在扰动平衡后的能量释放量增大,且能量释放的主要区域为区域应力场的最大围压方向;巷道冲击地压是巷道围岩受始态应力场与动载事件的瞬态应力场2者共同作用的结果,动载事件的影响会使得巷道围岩系统的终态应力场产生偏转,而围岩协调所释放的能量是冲击产生的主要原因;当始态应力场处于蝶形风险区时,受动载事件影响后的巷道冲击风险性更大,且动载事件的有效释放能量的增大、震源距离的减小与横波能量占比的增大会使得巷道冲击风险性随之增大;震动事件发生角影响着巷道冲击风险性,当动载事件发生在强风险区与次强风险区时,微小的动载事件也极易诱发冲击地压,巷道冲击风险性较高;当动载事件发生在弱风险区时,较大的动载事件也不易引起冲击地压,巷道的冲击风险性较低。

基于复合储能的微网运行特性分析

微网中含有分布式电源的发电形式具有强随机性和间歇性,而且负荷的变换也具有随机性。为了维持微网内部的能量平衡,储能单元需要频繁地吸收和释放功率,这对传统的蓄电池储能带来了非常严重的负面影响。结合超级电容和蓄电池特性互补的优点,采用了超级电容和蓄电池相结合的储能方式。通过对比分析复合储能和传统蓄电池储能在微网并网运行和孤网运行时微网内部功率的变化情况,证明了复合储能的有效性和实用性。

多因素影响下巷道围岩稳定性分析及优化设计研究

针对深部煤层巷道矿压显现剧烈且巷道变形难以控制的问题,基于Kastner公式对巷道高宽比、侧压系数、埋深、断面形状、围岩强度5种影响巷道围岩稳定性的因素展开正交数值模拟实验,通过方差和直观分析图法研究了各因素对巷道变形破坏的敏感性。采用平面弹性复变函数理论分析了不同侧压系数与巷道高宽比下椭圆和矩形巷道围岩的应力分布规律,对椭圆形和矩形巷道宽高比和形状进行了优化设计。研究结果表明:围岩强度与侧压系数是影响巷道围岩稳定性的主要因素,埋深、断面形状、巷道高宽比为次要因素;椭圆形巷道在等轴应力比下围岩应力差值最小;矩形巷道宽度为5 m、高宽比为0.6左右时,应力集中程度较小;针对矩形巷道应力快速增高区,在考虑承压特性和断面利用率的基础上设计了圆角矩形优化巷道,确立了圆角半径的计算公式,通过数值模拟验证了其良好的性能。

基于改进先验形状CV模型的目标分割

由于空间目标姿态变化较大,且其灰度与地球背景差异较小,传统CV(Chan and Vese)模型难以获得理想的分割结果。针对部分信息丢失或目标被部分遮挡情况下CV模型不能正确分割问题,Chan和Zhu在CV模型基础上引入先验能量项,构建的先验形状模型只具有旋转、缩放和平移不变性。本文提出了一种先验形状约束的变分水平集改进模型,用于分割星空及复杂地球背景下的空间目标。在保持先验形状模型具有旋转、缩放和平移不变性的基础上,本文改进的变分水平集模型增加了X、Y方向拉伸以及剪切不变约束能量项,增强了先验形状对目标变化的自适应性。实验结果表明本文方法对复杂背景下姿态变化较大的空间目标,具有更好的分割效果。

29例复发性颈部淋巴结结核多次手术原因及外科治疗对策

随着耐多药结核病的出现和流动人口的增加，近年来，颈淋巴结结核的发生率有上升趋势。对颈淋巴结结核的治疗，越来越多的学者主张采用以外科手术治疗为主的综合治疗，但手术后复发仍是众多学者关注的问题。2012年4月至2015年4月我科收治复发性颈部淋巴结核再手术29例，取得满意效果，现总结报告如下。

结核伤口中表皮和成纤维细胞生长因子水平测定的临床意义

目的 探究结核性伤口微环境中表皮生长因子(EGF)和成纤维细胞生长因子(bFGF)水平,与普通细菌感染伤口微环境中EGF和bFGF水平比较,找出结核性伤口愈合困难的内在因素,为临床实践做出科学指导.方法 实验组30例为结核伤口患者,对照组30例为普通细菌感染伤口患者,两组于手术后第1、7、14、28、42、56、70天,分别提取伤口分泌物,检测EGF和bFGF含量,并记录伤口愈合时间.将测得数值行单变量t检验,伤口愈合建模后行Pearson相关检验.结果 实验组EGF和bFGF术后第14天测得值分别为(0.200±0.019) ng/ml、(0.021±0.003) ng/ml,明显低于对照组EGF和bFGF术后第14天测得值[分别为(0.533±0.023) ng/ml、(0.069±0.003) ng/ml](t=7.843,P＜0.05;t=5.416,P＜0.05).实验组伤口后期术后第42天实验组EGF、bFGF测得值分别为(0.300±0.023) ng/ml、(0.062±0.002) ng/ml,与前期术后第7天实验组EGF、bFGF测得值[分别为(0.200±0.019) ng/ml、(0.021±0.003) ng/ml]比较,EGF和bFGF明显增加,考虑结核性伤口与EGF、bFGF水平呈正相关(t'=0.813,P=0.015;t'=0.655,P=0.101);实验组和对照组伤口愈合平均时间分别为(133.170±81.390)d和(21.000±1.900)d,两组比较差异有统计学意义(t=8.414,P＜0.05).结论 结核性伤口微环境中EGF和bFGF含量偏低,是伤口愈合延迟的重要原因之一,改善伤口中EGF和bFGF的含量可促进愈合.

医用透明质酸钠在预防颈部淋巴结核术后粘连中的应用研究

目的探讨医用透明质酸钠在预防颈部淋巴结结核术后粘连过程中的临床效果。方法选取2015年3月-2016年3月在我院接受颈部淋巴结结核手术治疗的患者90例为研究对象,随机分为观察组和对照组,每组45例患者。观察组患者给予医用透明质酸钠预防颈部淋巴结结核术后粘连治疗,对照组患者未给予任何预防粘连的治疗,术后6个月观察两组患者的临床预防效果。结果观察组和对照组患者术后轻、中、重度粘连发生率分别是:20.00%、11.11%、0.00%和35.56%、22.22%、8.89%,B超随访显示发生粘连的概率分别是26.67%和46.67%,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论医用透明质酸钠在颈部淋巴结结核手术过程中,可以提高预防术后粘连的效果,减轻粘连的严重程度,值得临床推广。

基于DVR的风电机组低电压穿越仿真研究

文章提出了基于三单相结构动态电压恢复器(DVR)的风力发电低电压穿越(LVRT)方案。当电网电压发生跌落时,通过串联接入DVR来产生补偿电压,从而维持风电机组定子端电压的恒定。该方案是风力发电与电能质量的有效结合,充分利用了DVR在较短的时间内较强的电压补偿能力。仿真结果表明,该方案有效地抑制了转子侧暂态电流的蹿升,并及时将电网电压恢复到额定值,表现出了良好的低电压穿越能力。

利用测井资料计算延川南地区水平井煤层钻遇率方法研究

煤层钻遇率是检查煤层气水平井工程质量的一项关键指标,对煤层气水平井的后期开发具有重要意义。针对目前多数水平井只进行固井质量检查测井的情况,通过提取煤层在固井质量检查测井资料中显示的低自然伽马、高地层波传播时间特征,提出用固井质量检查测井资料划分水平井煤层、计算钻遇率的新方法,并在延川南多口水平井中得到了较好的应用。

考虑轴向应力影响的圆形巷道围岩塑性区边界近似解

为了研究考虑轴向应力作用的巷道围岩塑性区边界问题,基于Mohr-Coulomb准则,通过引入Lode角参数,推导出考虑轴向应力作用的圆形巷道围岩塑性区边界隐性方程,通过变化巷道水平应力σx、轴向应力σy分析了不同应力场下的围岩塑性区尺寸及形态,并通过数值模拟进一步说明了理论分析的可靠性。此外还研究了围岩黏聚力C、内摩擦角φ、巷道半径R、泊松比v对巷道围岩稳定性的影响。结果表明:①固定轴向侧压变化水平侧压的条件下,围岩塑性区尺寸变化会分为敏感区和迟钝区,且在水平侧压变化的过程中围岩塑性区形态会呈现圆形、椭圆形及蝶形3种形态。②固定水平侧压变化轴向侧压的条件下,围岩各位置的塑性区会呈现强烈的区间效应,通过与平面应变问题下的塑性区尺寸对比将区域分为轴向应力影响区和轴向应力无影响区。在轴向应力影响区内,轴向侧压的变化对围岩的塑性区尺寸影响较大。③巷道围岩的破坏形态由水平侧压η1决定,轴向侧压η2对塑性区形态影响较小,对尺寸影响较大。④围岩C、φ的增加会使巷道围岩的塑性区尺寸不同程度的减小,R的增加会使围岩不同位置塑性区呈等差数列增大。在轴向应力无影响区,v对围岩塑性区尺寸无影响,在轴向应力影响区内,翼角处的塑性区尺寸不受v的影响,其余位置的塑性区尺寸会受到不同程度的影响。

采场等效孔模型及主应力旋转规律

针对采场侧方巷道非对称破坏现象严重、巷道周边主应力旋转规律不明确的问题,基于主应力方向旋转下的非等压圆孔塑性区边界方程和蝶形破坏理论,阐述了巷道周围主应力旋转与巷道非对称破坏之间的联系。建立采场等效孔的理论模型,研究了不同初始侧压系数下采场侧方主应力方向旋转的演化规律,以神东布尔台矿22205工作面为工程背景,通过理论分析与数值模拟,沿推进方向对采场的不同位置进行等效孔拟合,验证了采场等效孔模型的可靠性,为采场侧方主应力旋转角度的确定提供了一种新思路。研究结果表明:①当巷道处于蝶形风险区时,其周围主应力方向的旋转会引起蝶形塑性区的旋转,对巷道稳定性造成影响。提供了采场等效孔的理论模型可用于计算采场侧方主应力的旋转角度,数值模拟结果与理论计算吻合度较高。②采场前后一定范围内的侧方煤体中主应力方向会发生旋转,主应力的旋转角度由采场未开挖时周围的初始地应力与采场等效孔半径决定。当初始侧压系数大于1时,最大主应力由垂直方向逐渐旋转为水平方向,可以用主应力旋转45°隐性方程对采场侧方旋转45°的位置进行判定;当初始侧压系数小于1时,最大主应力由垂直方向先向水平方向旋转一定角度,随后会回转至垂直方向。采场等效孔半径表征采场的影响范围,半径越大则采场的影响范围越大。

深埋煤层覆岩结构与支架工作阻力研究

针对深埋煤层大采高工作面覆岩结构复杂,矿压现象强烈的特点,以羊场湾煤矿为工程背景,采用理论分析、相似模拟、现场实测等方法,建立羊场湾矿大采高覆岩结构力学模型,对大采高综放工作面覆岩结构的断裂和液压支架工作阻力进行综合性研究。研究表明:正常回采期间,基本顶未达到极限垮落距之前,直接顶和部分基本顶破断并不能充填采空区,以至工作面上方形成倒台阶式的“悬臂梁”结构,液压支架主要作用于防止悬臂梁结构发生回转失稳;来压期间,基本顶连同上部两岩层破断垮落充填采空区,工作面上方形成“砌体梁-悬臂梁”结构,液压支架一是提供防止直接顶“悬臂梁”结构发生回转失稳的压力,二是提供防止基本顶“砌体梁”结构回转的压力。

湖北省襄樊市某酒店建筑方案设计

通过对上海浦东新区东怡大酒店,宁波万达索菲特大酒店等的调研,总结了酒店设计中应注意事项,在此基础上具体阐述了湖北襄樊某酒店建筑方案设计,为今后其他酒店项目设计积累了宝贵经验。