Unbiased Estimation Formula of Unit Weight Standard Deviation in Regularization Solution

Regularization method is an effective method for solving ill\|posed equation. In this paper the unbiased estimation formula of unit weight standard deviation in the regularization solution is derived and the formula is verified with numerical case of 1 000 sample data by use of the typical ill\|posed equation, i.e. the Fredholm integration equation of the first kind.

燃煤机组锅炉负荷偏差分析模型与评价系统

“双碳”大背景下我国上网新能源装机发展十分迅速。为了加大电网对新能源发电的消纳,燃煤发电机组频繁参与深度调峰导致了机组实际负荷与自动发电控制(AGC)指令负荷出现较大偏差。针对这一技术难题,以锅炉及其辅助设备为对象,研究构建了锅炉机组本体及其辅助设备的实际出力模型、应有出力模型和最大出力模型,建立了用以分析评价锅炉机组负荷偏差原因及诊断与预警的分析评价系统,并将该系统在电厂中进行了验证。结果表明:该分析评价系统可有效地对锅炉及其辅助设备的出力故障进行早期预警和诊断,可有效提高机组运行的可靠性、安全性与经济性。

1000 MW水轮机转轮径向安装偏差对流动特征的影响

本文以百万千瓦混流机组为研究对象,使用ANSYS软件进行三维全流道稳态数值分析。探究在额定工况下,当转轮出现Y轴负方向0.1 mm、0.3 mm、0.5 mm、1.5 mm、2.5 mm的径向安装偏差时,间隙分布不均匀对于百万千瓦大型水轮机组内部流动特征的影响。研究发现,在一定偏差数值内,随着间隙的减小,该区域压力逐渐上升,但超过该数值以后,流体无法流入则变为了低压区。另外,上冠腔和下环腔均出现了相同数量的旋涡演变周期,但旋涡的发生位置不同,上冠腔旋涡较剧烈,且数量与叶片数呈非整数倍关系。最后阐明了下环腔内壁面受到的旋涡流动冲击程度要大于上冠腔内壁面。因此,本研究可以应用于其他大中型混流式水轮机的设计与安装,对于提高水轮机运行质量、降低运行成本和提高水电站效益具有重要意义。

考虑频率偏差和电压刚度约束的抽水蓄能机组与新能源场站联合调度方法

抽水蓄能机组调频和电压支撑能力能够提升新能源电力系统的安全稳定性。针对电网故障下新能源场站低电压穿越造成的大量能量缺额问题,推导出频率偏差约束的解析表达式;根据电压刚度的定义,推导出新能源场站并网点电压刚度约束表达式。利用多面体不确定集合描述新能源的不确定性,以弃风弃光量最小为优化目标,提出一种考虑频率偏差和电压刚度约束的抽水蓄能机组与新能源场站联合调度方法。在改进的IEEE 39节点系统中对所提方法进行测试,结果表明合理利用抽水蓄能机组可以有效抑制新能源波动并提高系统频率和电压稳定性。

基于混合深度学习算法的盾构运动轨迹实时预测

盾构运动轨迹偏移会造成管片错位及地面沉降等危害,本文提出了一种用于盾构掘进过程中轨迹偏差的实时预测深度学习模型。该模型将时域卷积网络(TCN)和控制门单元(GRU)结合起来,并引入注意力机制。首先利用小波变换去噪(WT)对盾构掘进过程中收集数据的噪声进行去除,通过TCN算法对输入的时间序列进行局部特征的提取,再采用GRU算法提取时间序列数据的长期依赖性特征,最后引入注意力机制,进一步增强模型对输入数据中重要信息的关注程度。以福州滨海快线第三标段为例,对本混合模型进行了验证,并与其他三种效果较好的深度学习模型进行比较。结果表明,该模型对盾构运动轨迹的预测精度高于其他模型,该预测框架为盾构掘进过程中盾构移动轨迹的实时预测提供了一种有前景的解决方案。

基于PMU梯度动态偏差的新型电力系统快速稳定性

在能源转型和科技进步双重推动下,高比例可再生能源和高比例电力电子设备正成为电力系统发展重要趋势和关键特征.新型电力系统动态行为随之发生重大变化,传统小干扰稳定性分析方法满足使用需要,在应对运行工况快速变化场合时尚存在亟需解决问题.提出基于同步相量测量装置(PMU)数据梯度动态偏差李雅普诺夫直接分析法对新型电力系统小干扰稳定性进行分析,利用PMU数据矩阵降维得到低维矩阵,代入含双馈异步风力发电机组的电力系统矩阵模型,求解李雅普诺夫方程式得到对角矩阵,通过判定矩阵正定性对系统稳定性作出判断.利用求解后得到的对角矩阵计算相应状态变量动态偏差值,对相应状态变量曲线使用梯度下降法迭代计算该曲线极值点数值,时间加权计算整个振荡过程时间加权动态偏差量,为阻尼稳定控制器配置位置提供指导.利用含风力发电新英格兰10机39节点系统仿真验证方法可以达到改善系统小干扰稳定性以及对新型电力系统快速稳定性分析的有效性.

巨型机组下导轴承安装偏差对油膜特性的影响

水电机组在“碳达峰、碳中和”中发挥着非常重要的作用。下导轴承是水电机组轴系的重要组件,用于径向支撑和约束主轴,在水轮发电机运行过程中发挥重要作用。本文建立了考虑喷淋系统的下导轴承整体三维模型,对其油膜润滑性能以及安装偏差对轴承负荷的影响开展研究。分析发现,喷淋系统减少了油箱内的油搅,但瓦块间的润滑油流动是混乱的,损失主要是由瓦块之间的混乱流动所造成。对瓦块均沿径向偏移的偏差模型,随着瓦块沿径向向内偏移,其油膜压力与温度均逐渐升高;对瓦块均向一侧偏移的偏差模型,随着瓦块均向x轴正向偏移,压力与温度呈不对称分布,瓦面的最大压力与最高温度随偏差的增加而增加,不平衡径向力随偏差的增加而增加。因此,在下导轴承的安装过程中,必须注意瓦块均布圆周与主轴的同轴度。本研究对提高水轮发电机运行质量、降低运行成本和提高水电站效益具有重要意义,为保障百万千瓦水电机组的稳定安全运行提供参考依据。

高刚度D型侧挂式电机减速器联接罩筒研究

煤矿井下采煤工作面的输送、破碎装备的动力部常用的安装方式为减速器输出端与设备转轴相联接,减速器输入端通过罩筒与电动机相互联接,整个电机-罩筒-减速器部件构成一个悬臂结构,与设备主体联接。现有悬臂结构动力部安装方式会造成两方面问题:一方面悬臂结构上的电机在重力作用下变形,无法保证与减速器联接同轴度,在高速运行状态下容易损坏减速器输入轴和联轴器,造成减速器故障频发、联轴器寿命短等问题;另一方面电机-罩筒-减速器部件整体因联接长度偏短产生整体偏沉,导致设备主体变形,与减速器联接的设备轴组等部件因变形造成寿命短、易损坏。研制了一种高刚度D型侧挂式电机减速器联接罩筒,能够有效减少动力部因偏沉变形而造成的故障,提高装备可靠性。

基于电磁铁回路电流值标准差的站台门自保持电磁锁系统故障诊断及预测方法

[目的]站台门电磁锁是城市轨道交通车站站台门的关键部件之一。电磁锁发生故障将直接影响线路的行车安全及乘客在站台的正常通行。在设备智能运维的发展趋势下,需要对站台门电磁锁的故障诊断及预测方法进行深入研究。[方法]简述了站台门自保持电磁锁系统工作原理,对自保持电磁锁3个故障种类下的8个子故障对正常运营的影响程度进行了分析。研究了电磁铁动作时的电流特性及故障时的电流特性,进一步对铁心卡滞、铁心未落到位、铁心吸合不到位3种故障工况进行研究。通过对不同故障工况下采集的电磁铁电流与正常状态下采集的电磁铁电流进行对比,进而得到该故障工况下电磁铁电流的特性。将故障工况下的电磁铁电路曲线与正常电磁铁标准曲线的标准差进行对比,从而实现对自保持电磁锁系统的故障诊断及预测。[结果及结论]故障工况下电磁铁电路曲线与正常电磁铁标准曲线的标准差越大,电磁铁发生故障的可能就越大。当采集得到的电磁铁电流与正常状态下电磁铁电流的标准差大于预警值时,可对该套门锁发出故障预警。

某型船用电动液压舵机舵角偏差故障排除

电动液压舵机工作原理是将操作指令通过电气控制系统传递给液压执行机构将动力输出转换为舵叶的转动,实现船舶航向改变,但其操舵控制系统中反馈控制装置对舵角指令的执行正确性起关键作用。文章结合某型船舵令与实际舵角偏差故障,对舵机系统工作原理进行分析,并通过检查情况和试验数据对比,分析反馈控制装置出现故障并排除解决。

汽轮机热力性能计算平台研究与应用

为方便电厂运行人员进行机组性能评估,基于ASME汽轮机性能试验规程和汽轮机热力性能计算原理建立了汽轮机热力计算模型,对机组负荷、主蒸汽温度、再热蒸汽温度等表征工况稳定性的关键运行参数进行了稳态筛选,借助热力仿真平台建立了以凝结水流量为基准的主蒸汽流量计算模型,利用仿真平台中的湿汽透平模块完成了整机热力系统的仿真,进而实现了热力性能指标计算和指标修正计算,并验证了结果的合理性与准确性。在此基础上开发了汽轮机热力性能自动计算平台,利用该平台对某1000 MW超超临界二次再热机组的热耗进行了偏差分析计算,基于偏差计算结果给出了运行调整方向。研究成果可以为机组性能评估与运行优化提供参考。

大容量机组一次调频参数对电网频率特性的影响

随着发电机组容量的不断提高,大容量机组一次调频参数成为影响电网频率特性的关键因素。从发电机组一次调频机理出发,建立发电机组并网运行一次调频数学模型,理论分析了调差系数和调速器死区参数设置与电网频率稳定性和调频能力的关联关系。通过对甘肃电网的实例仿真分析,证明大容量机组调差系数和调速器死区设置对电网频率特性的重要影响。给出了甘肃电网的大容量机组在参与一次调频时的最佳调频参数,为大容量机组选择合理的一次调频参数提供参考依据。

元动作装配单元误差源及误差传递模型研究

机械产品装配误差源和误差传递规律分析,是装配精度预测与控制的前提工作。在对数控机床进行结构化分解至元动作的基础上,提出了元动作装配单元的概念。针对元动作装配单元层面影响装配质量的因素,将装配过程的误差源分为位置误差、形状误差、装配位置误差等五类误差源;建立各类误差源及其误差评价的统计模型;分析误差在零件间、零件内两特征间的传递和相互作用,构建误差传递链图、误差传递网络对五种误差源与配合误差进行形象化表达。综合误差传递链接图,建立面向整个产品误差传递及装配功能表达的装配误差网络图模型,为方便误差传递网络图中各类误差传递模型的计算与存储,又进一步构建了面向整个产品装配误差传递的链接矩阵。以某加工中心连续分度转台蜗杆转动元动作装配单元装配为例,验证误差源表达和误差传递模型的有效性。

考虑机组低频保护的电力系统暂态频率稳定评估

频率稳定反映电力系统在大扰动下维持频率在长时间运行可接受范围内的能力。分析暂态频率失稳的机理,认为机组因低频保护跳闸而导致有功平衡恶化是暂态频率失稳的必要条件,定义基于低频保护临界扰动功率的暂态频率稳定裕度指标,指标具有线性特征。为快速评估系统暂态频率稳定性,合理简化原动机-调速系统,推导计及旋转备用和低频减载的频率响应解析解。仿真结果表明,本方法能快速有效评估系统暂态频率稳定性,指导系统安全稳定运行。

HAZOP方法在聚乙烯生产装置风险评估中的应用

随着化学工业的发展,为保证化工生产系统的安全,必须对装置进行风险评估。危险与可操作性研究(HAZOP)是国际上公认的可行的风险评估方法,尤其适用于石油和化工系统。本文介绍了HAZOP方法,并阐述了利用该方法对聚乙烯生产装置进行风险评估的过程,并指出通过风险评估,可有效地识别生产装置存在的风险及保护措施,提出降低风险的合理对策。

WS531-2017《螺旋断层治疗装置质量控制检测规范》的实施及评价

目的:依据WS531-2017《螺旋断层治疗装置质量控制检测规范》,对浙江省首台螺旋断层治疗系统(Tomotherapy,TOMO)进行年度系统稳定性检测,进一步规范质量控制操作,明确系统的各项性能,保证临床放射治疗的准确实施。方法:利用8通道计量仪(TomoElectrometer)、电离室A1SL(Standing Imaging, USA)和A17(Standing Imaging, USA)、圆柱形模体(Cheese Phantom)、等效矩形固体水、二维水箱、EBT3胶片和Vidar胶片分析仪,按照WS531-2017要求,对TOMO的10个关键指标进行检测。结果:设备静态输出剂量偏差为-0.6%;旋转输出剂量偏差为1.4%。射线质与计划值偏差为0.8%。射野横向剂量曲线的对称性为-1.2%。射野纵向剂量曲线半高宽偏差为0.7 mm。多叶准直器横向偏移为-0.6 mm。绿激光灯在虚拟等中心横断面偏移为0.08 mm、矢状面和冠状面的偏移为0.2 mm;红激光灯指示偏差-0.4 mm。治疗床的移动偏差为0.3 mm。治疗床和机架旋转同步性偏差为-0.6 mm。结论:TOMO的10项关键指标均满足WS531-2017的评价标准,建议TOMO年检时适当增加必要检测项目,如MVCT图像质量检测等,以确保系统的正常工作及良好的稳定性。

燃气-蒸汽联合循环机组性能分析算法的研究

从工程热力学出发,建立了大容量燃气-蒸汽联合循环机组热力学理论模型。以此为基础,提出了运用线性小偏差法与机组运行数据相结合的方法研究联合循环机组特性,并开发了通用型联合循环机组性能分析算法。以实际机组为例,计算了各参数变化对机组性能的影响系数,定量分析了机组性能与热力参数的依变关系,为联合循环机组出力和热效率的提高提供了理论依据,为机组变工况特性研究提供了详实的计算数据。

基于标准差方法的地缘环境单元划分研究

地缘环境是由地理位置相互联系并产生关系的环境。文中提出将地缘环境指标分为本底、关联及位势3大类,其中本底指标又被分为社会经济、政治军事、战略资源和生态环境4类,各类又被细分为4个子类,各指标之间可以通过加权叠加方法进行综合生成指标体系。标准差反映数据与其平均值之间的离散程度。文中以标准差法为划分方法,以地缘环境指标体系及其加权叠加为划分依据,对我国周边地缘环境中的敏感地区之一——南亚进行了地缘环境单元划分实验。实验结果表明标准差方法在地缘环境单元划分中表现有效且准确。

惯性测量单元参数与姿态对粗对准误差影响分析

根据惯性测量单元(IMU)得到静态下粗对准结果,分析IMU参数与地理系姿态对粗对准误差影响.给出理想IMU模型,给出静态下理想IMU角速度和加速度输出结果.考虑IMU参数,包括陀螺漂移、加速度计零偏和安装指向偏差不确定情况下,得到实际估计的IMU输出结果.根据估计结果利用双矢量定姿方法得到IMU本体系相对天东北地理系的自对准结果,并比较估计粗对准结果与理想结果之间误差,给出了误差矩阵的物理意义.针对三种IMU参数工况给出了不同姿态下粗对准误差结果的打靶仿真.最后通过实验结果验证此方法可以用于IMU指标要求符合性分析.

混凝土架构模型研究

以吴中伟院士-廉慧珍教授提出的“大中心质”学说为理论基础,参考垛密理论,提出混凝土架构模型及架构混凝土设计理论框架,认为混凝土是由粗集料架构、砂浆和界面过渡区组合而成。采用结构参数架浆比,即用粗集料与水泥和细集料质量分数的比值取代水灰比、灰砂比取代砂率,建立了以架浆比N、灰砂比S/C偏离、单位用水量W为基本参数的混凝土架构设计理论的数学模型。该模型是在揭示混凝土宏观结构本质的物理模型基础上建立的数学模型,能更充分地体现混凝土中各材料组分对混凝土整体性能的真正意义上的贡献,这为混凝土研究又开辟了崭新的领域,也为混凝土数字化设计奠定了坚实的理论基础。