送风温度波动对恒温波荡器隧道温控精度的影响

在波荡器隧道中由于科学装置的特殊性,对隧道内空气温度稳定性的要求非常高。以某恒温波荡器隧道为研究对象,应用PHOENICS软件建立了物理模型,采用数值模拟方法研究了送风温度波动对隧道恒温区域温度稳定性的影响,以确定温度波动的临界值。结果表明:当送风温度发生波动时,越靠近隧道两端区域,空气温度波动幅度越小;当送风温度波动值为±0.200℃时,在30 min内,隧道内恒温区域轴向的温度波动值在-0.013~0.180℃之间,径向的温度波动值在-0.029~0.187℃之间。因此,为了满足波荡器隧道恒温区域的温控精度(±0.200℃)要求,送风温度波动不得超过0.200℃。

基于临界惯量和预想故障的含风电电力系统暂态功角稳定在线预警

大规模风电接入使得电力系统惯量水平降低,暂态功角失稳风险加剧,开展含风电电力系统故障前的暂态功角稳定在线预警对保障其安全稳定至关重要。提出了基于临界惯量和预想故障的含风电电力系统暂态功角稳定在线预警方法。首先,通过理论分析得到风电场在故障清除后短时间的功率恢复过程不能忽略的推论,并建立等效外特性模型,进而基于扩展等面积定则构建了计及风电场多阶段外特性的暂稳数学模型。其次,定义了含风电系统暂态功角稳定的临界等效惯量,并通过匀加速分段等效提出了实用化的求解方法,进一步提出了暂态临界惯量指数,实现稳定裕度量化分析并给出风险等级。最后,以含风电接入的四机两区域系统和IEEE39节点系统为例,仿真验证了所提方法的有效性和适用性。

虚拟同步机孤岛并联系统暂态同步稳定性分析

针对虚拟同步机孤岛并联系统暂态失稳机理不明且传统等面积法则定量计算保守性强的问题,提出了一种考虑阻尼缩放的改进等面积法则。该方法运用等面积法则,将阻尼项抵消的不平衡功率缩放为对功角可积项,可定量计算虚拟同步机控制参数对并联供电系统极限切除角和极限切除时间的影响。研究结果表明,虚拟同步机的虚拟阻尼对暂态稳定性影响较大。虚拟阻尼与极限切除角和极限切除时间呈正相关;虚拟惯量与极限切除角呈负相关,与极限切除时间呈正相关,在系统容量充足的情况下应优先考虑提升虚拟阻尼。另外,初步探索了计及虚拟同步发电机过流保护的多机并联系统暂态同步稳定性研究思路,并分析了所提方法在多机系统中的适用性。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了理论分析和所提方法的正确性。

暂态功角多群失稳机制及基于广域支路响应的阻断控制

暂态功角稳定存在三群失稳和多群失稳模式,一旦发生电网崩溃垮网的风险极大。首先建立了三机群等值机互联模型,揭示了两群失稳模式发生后领先机群与滞后机群功角摆幅增大过程中,中间机群电磁功率输出特性及演进为三群失稳模式的机制;其次,解析了三群失稳模式下网络节点电压幅值与相位的分布规律以及电压零值点迁移特征,分析了多群失稳模式演变过程;再次,基于支路暂态输电能力指数识别关键支路,并结合其响应特征,提出了阻断三群、多群失稳模式的主动解列控制和解列后的恢复控制策略。面向多集群水电外送系统以及严重故障扰动,仿真验证了阻断控制及恢复控制的有效性。

相邻空区残矿资源回采技术研究

地下残矿资源回收对于矿山的可持续发展意义重大。以某金矿为工程背景,基于冒落平衡拱、面积承载力理论,计算得出采空区冒落跨度与矿柱回采长度,以此设计5种矿柱回采方案,采用MIDAS-FLAC^(3D)耦合建模方法对矿柱回采后的采空区稳定性进行分析,在此基础上,以残矿回收率为经济指标,以顶板沉降量、底板鼓起量、最大压应力、最大拉应力为安全指标,采用Critic客观赋权法对各方案进行评价,结果表明,5个方案的最终评价得分分别为0.484、0.615、0.587、0.569、0.516,故确定方案2即回采矿柱宽82 m、预留矿柱宽15 m为最优回收方案。

降雨作用下山区边坡稳定性分析

降雨是诱发边坡失稳破坏的主要原因,本文以坡地水文模型为基础,结合无限边坡稳定计算模型,研究降雨条件下边坡启动的临界降雨条件。通过工程算例表明:降雨量与边坡体稳定系数成反比;滑坡启动的临界降雨量随边坡坡度的增大而减少;随边坡土体内摩擦角的增加而逐渐增加,此分析对降雨型滑坡的研究有借鉴性的意义。

基于支持向量机的电力系统临界割集暂态稳定可用传输容量快速预测

传统的稳定裕度在转化为电力系统控制措施时比较困难,针对这一不足,提出了基于临界割集暂态稳定可用传输容量(TATC)的暂态稳定裕度表征方法。在此基础上,为了实现TATC的在线快速计算,进一步提出了基于支持向量机(SVM)的TATC快速预测模型。IEEE10机39节点仿真结果表明,相对于临界切除时间,TATC能够从控制的角度对系统的暂态稳定裕度进行更加细致的划分,便于电网运行人员根据TATC结果快速制定出有针对性的预防控制和紧急控制措施。同时,所提TATC预测模型,在200个样本规模下的预测准确率在97%以上,并且随着样本规模的增加,模型预测准确率有着进一步的提升空间,具有良好的在线应用前景。

小水线面双体船纵向运动稳定性的简化判据及分析

本文根据劳斯判据分析了小水线面双体船（SWATH）静水纵向运动方程的稳定性，给出了适合于工程应用的纵向运动稳定性简化判据和临界巡航速度的计算方法。通过对三艘SWATH的实例计算，讨论了船形以及鳍的尺度、纵向位置和组合形式的变化对纵向运动稳定性的影响，提出了一种较完善的提高SWATH纵向运动稳定性的途径。

丘陵地区剪叉式甘蔗转运车调平控制系统设计与试验

针对丘陵地区甘蔗转运车在田间作业操作难、转运过程易发生侧翻事故等问题,设计了一种剪叉式甘蔗转运车调平控制系统。通过搭建甘蔗转运车试验平台,基于状态测量单元、单片机嵌入式系统、液压系统,实现甘蔗在转运前车身姿态自动调平功能;保持车身状态处于安全范围内,对车厢进行提升、翻转等控制,完成甘蔗转运过程所需动作。为研究影响车身稳定的因素,在试验平台负载质量120 kg工况下,分别选取车身侧向角为0°、2°、4°、6°、8°,支撑结构侧向跨距为490、650、730 mm的状态参数进行负载作业临界试验。并采用“追逐式”调平策略进行自动调平试验,验证系统平稳控制的可靠性。结果表明:车身侧向角和底盘支撑结构跨距对其稳定性具有显著影响,730 mm为支撑结构最佳侧向跨距;支撑结构侧向跨距490 mm且车身初始侧向角6°时为危险临界状态,甘蔗转运过程存在较大安全隐患。设计的调平控制系统在20 s内调平,精度可达到0.3°;当车身通过调平安全检测后,可在35 s内平稳完成车厢提升转运等卸蔗动作,满足60 s内完成安全转运卸蔗的设计要求,提高了丘陵地区甘蔗转运车作业的安全性和工作效率。

气垫调压室临界稳定断面计算参数取值讨论

针对气垫调压室断面尺寸通常取决于其临界稳定断面这一特点,指出电站静水头、机组引用流量和调压室水位微幅扰动时气体的热力学过程是影响该临界稳定断面的重要因素。对调压室内气体与环境之间热传导过程进行研究,认为以等温变化(多方指数取1.0)模拟小扰动下气体的热力学过程更符合实际情况。对气垫调压室临界稳定断面计算公式进行数学分析并结合工程实例进行计算,结果表明,以电站正常运行时可能出现的最大静水头及其对应流量作为临界稳定断面的计算条件,能满足其他可能工况下的调压室水位波动稳定性要求,更利于工程安全。

三峡库区奉节县某滑坡特征和稳定性分析

研究了三峡库区某滑坡的工程地质条件及滑坡体基本特征的基础上,分析了诱发坡体失稳的主要因素;据岩土样品的试验值、现场大剪值,结合地区经验值及反算值,确定计算滑坡稳定性及剩余滑坡推力的抗剪强度参数,考虑到未来三峡水库蓄水,在不同工况下对滑坡体进行稳定性计算,结果表明滑坡整体在各种条件下是稳定的,次级滑坡体在饱水及水库蓄水后,处于临界蠕滑或失稳状态,需尽快进行治理。

盲数理论在采空区地基稳定性评价中的应用

采空区地质条件错综复杂,针对其物理力学参数具有多种不确定性信息共存的特点,将盲数理论引入采空区地基稳定性评价领域;结合巷道顶板的受力平衡分析,建立了基于盲数理论的评价模型,并将该模型应用于某工程实例,定量地评价了采空区地基的稳定程度。分析结果表明:运用盲数运算法则可以计算地基稳定性在不同取值区间内的可信度,它弥补了传统确定性方法描述过于绝对化的问题,为采空区地基稳定性的判别提供了更全面的依据,并为相近领域工程问题的解决提供了新的方法和思路。

基于临界割集识别的储能系统提高电网暂态稳定裕度的研究

该文提出兼顾暂态动能与势能的综合指标对网络故障进行临界割集识别,并在割集支路的母线处投入储能系统参与暂态稳定紧急控制。在扩展等面积定则基础上,建立含储能系统的双机等值模型,并推导出基于该模型的暂态能量函数,分析与传统切机切负荷控制措施相比,储能系统提高电网暂稳裕度的机理。建立储能系统机电暂态模型,通过控制临界割集支路角、母线电压并进行充放电。利用积分函数计算储能退出运行时间,减少电池充放电次数,提高储能系统运行效率。通过电力系统综合仿真软件进行仿真分析并计算不同措施下暂稳裕度指标,验证所提理论的准确性以及良好的工程实用性。

岩溶土洞稳定临界深度的初步研究

在岩溶土洞发育地区进行工程建设时需要确定土洞是否会发展成地面塌陷和对工程结构物稳定性有影响,分析表明土洞临界深度可作为评价土洞稳定和加固深度的依据。本文采用有限元分析方法,以土洞塑性区贯通至地面或路基表面作为土洞发展成地面塌陷和临界深度的标准。研究表明,土洞的临界深度与土洞形状、土洞尺寸、位置和路基填土厚度有关;土洞断面形状为圆形时临界深度最小,土洞尺寸越大,路基填土越厚,相应土洞临界深度越大。

电力系统暂态稳定性的时域仿真分析

暂态稳定分析在电力系统规划和运行分析中占有重要位置,其目的在于确定系统在给定的大扰动下发电机能否继续保持同步运行。暂态稳定分析最实用的方法是时域仿真方法。在理论分析的基础上,采用二阶R-K算法求解算例,对功角δ进行数值计算,画出时域波形,讨论极限切除角和极限切除时间。最后用等面积法则证明了时域仿真的正确性,并从切除时间角度讨论了几种短路类型对暂态稳定的影响程度。

小浪底库区新安矿区居民点场址稳定性研究

通过对小浪底库区内新安县矿区 2 75m高程淹没线以上部分居民点的环境地质分析 ,认为水库蓄水后 ,对采空区影响方式主要有水的软化作用、水压破坏、潜蚀式破坏和气爆及真空吸蚀式破坏 4种 ;并采用概率积分法、经验估算法和临界深度法预测水库蓄水后不良地质现象的发育趋势 ,重点评价蓄水后场地的稳定程度 。

含非同步机电源交流电网暂态稳定性的电磁暂态仿真研究

随着非化石能源占一次能源比重和电能占终端能源比重的大幅度提升,大量非同步机电源通过电力电子换流器并网,导致同步机电源在电网中的主导地位被打破,使原本复杂的电力系统稳定性问题变得更加复杂。针对包含非同步机电源的交流电网的暂态稳定性问题,基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,在2区域4机系统中,通过逐步等容量替换同步机电源,仿真研究分析了交流系统临界清除时间随非同步机电源比例、非同步机电源同步机制、非同步机电源并网位置、故障类型和故障位置5个影响因素的变化趋势。仿真结果表明,随着系统中非同步机电源占比的增加,系统的暂态稳定性逐渐增强。当系统中非同步机电源占比相同时,非同步机电源分散并网可以同时增强所在区域的暂态稳定性;在非同步机电源占主导的交流电网遭受故障时,暂态响应快,故障恢复时间短,不会表现出同步机电源的功角特性。

基于电压稳定临界状态分区的无功源配置

为解决无功功率不能远距离传输的问题,提出了在大电网电压稳定分区的基础上合理地配置无功源。首先,将分区点设定为电压稳定临界状态点,采用聚类分析的方法计算分区结果。然后,利用节点的无功裕度在电网拓扑中的分布,将各分区内无功裕度最小的节点作为无功源配置点。最后,采用Matlab软件对IEEE30节点系统进行了仿真,分别将所提方法与"未分区、直接按照无功裕度大小配置"的方法作比较。结果表明,该方法在应对临界状态时系统的无功控制更加可靠,故其对于提高系统电压的稳定性效果更好。

焊接铝合金梁的稳定临界荷载计算方法

应用钢结构的稳定理论及计算方法对焊接铝合金工形截面梁的稳定问题进行了分析和计算,考虑了铝合金焊接结构热影响区材料强度的变化对梁整体失稳时临界荷载的影响,得到几种不同热影响区模式下的临界荷载,并与大型有限元软件AN SY S模拟计算的结果进行了比较,证明了分析计算的准确性和可靠性,对铝合金结构的稳定理论及计算方法的进一步研究具有参考价值.

非同步机电源渗透率对同步机之间功角稳定性影响的简化模型分析

研究了非同步机电源接入电网对电网中原有同步机之间功角稳定性的影响。基于经典的单机-无穷大系统模型,设计了一个考虑输电通道中接入非同步机电源的简单测试系统,提出了研究非同步机电源渗透率对同步机之间功角稳定性影响的衡量基准。建立了简单测试系统的数学模型,采用同步功率系数作为衡量小扰动功角稳定性的指标;基于等面积法则分析测试系统的大扰动稳定性,并采用故障临界清除时间作为衡量大扰动功角稳定性的指标。研究结果表明,在设计的测试系统和所提衡量基准下,非同步机电源接入对原系统中同步机之间功角稳定性有改善作用。