电动车跨临界CO_(2)热系统充注定量需求规律及非适充系统失稳特性

跨临界CO_(2)热系统是解决电动车“低温续航衰减”和“热系统工质温室效应强”主要问题的最佳技术之一,而电动车多变场景耦合跨临界循环复杂性,系统性能及运行稳定性强依赖于充注量。通过仿真研究了跨临界CO_(2)热系统在不同工况下的CO_(2)充注量定量需求变化规律。重点研究了环境温度、室内风量和室外风速这3个关键因素对不同模式下的系统制冷剂需求量的影响机理和定量表征;并探讨了在非适充场景下的系统动态特性。结果表明:热泵模式下,制冷剂需求下限随环境温度的升高、室内风量的降低和室外风速的增加而增大,其定量影响幅度为18.6%、6.16%和18.9%。制冷模式下,制冷剂需求下限则随环境温度的降低、室内风量的降低和室外风速的增加而增大,其定量影响幅度为7.03%、7.85%和2.27%。在非适充工况下,因非适充下的系统控制量与目标量作用关系发生潜在变化,导致系统出现失控,需要通过制冷剂分布调控缓解特殊工况的系统不稳定性。研究结果对于优化电动汽车空调系统储液器设计、提高其能效和舒适性具有重要参考价值。

MBSE在动车组转向架失稳检测系统架构设计中的应用

针对传统的动车组转向架失稳检测系统研制过程中出现设计数据追溯性差、模型复用性低、难以保证设计信息一致性,以及缺乏系统整体设计理念等一系列问题,将基于模型的系统工程(Modelbased system engineering,MBSE)应用于动车组转向架失稳检测系统的设计。在Arcadia建模方法的基础上,结合功能定义分析方法对动车组转向架失稳检测系统进行架构设计:通过运行分析、系统分析、逻辑架构分析和物理架构分析4个层次建立其失稳检测系统“黑盒”到“白盒”的架构模型;通过识别功能、表达功能和评估功能3个环节对功能进行定义分析,并借助状态机仿真方式验证最终架构的逻辑正确性。研究表明:在动车组转向架失稳检测系统架构设计过程中,采用基于模型的系统工程方法建立的模型具有可追溯性和可复用性,可以在设计早期对系统进行整体设计,降低决策风险,对动车组转向架的研发有着积极的推动作用。

高速行驶工况下纯电动汽车电力系统失稳边界预测

针对纯电动汽车电力系统在高频变载荷条件下易发生母线电压振荡失稳的问题,建立整车电力系统各部分的小信号模型,获得了系统源-变换器的输出阻抗与电机负载的输入阻抗,在传统阻抗比判据基础上,结合系统的稳定裕度,推导了整车电力系统稳定性判定规则,并利用伯德图进行了系统失稳预测研究,探究高速工况下纯电动汽车的电力系统失稳边界。仿真验证结果表明,轮毂电机在额定转矩下工作时,整车的最高车速不应超过188km/h,且轮毂电机的转矩变化会影响车辆稳定性,单个轮毂电机转矩突变不应超过220N·m,与理论分析结果基本一致,证明了该稳定性判定规则可在一定程度上预测整车电力系统失稳边界。

基于典型二阶惯性系统过载失稳的研究分析及应用

通过对典型二阶惯性系统传递函数、结构阻尼、伺服电路力矩反馈网络原理等系统分析,对载体加速度测量过程中,敏感加速度的惯性器件输出出现系统失稳现象进行详细研究分析,在伺服电路调试阶段,减小调整电阻阻值,优化伺服电路电刚度,降低系统的固有频率,从而避免加速度惯性器件因表头结构、装配形成阻尼系数的个体差异,在量程范围内工作过载导致系统失稳的现象。

有机废弃物厌氧发酵系统失稳预警研究进展

厌氧发酵技术是实现有机废弃物资源化利用的重要手段之一,而系统失稳是阻碍发酵工艺正常稳定运行,甚至导致发酵失败的主要原因。预警指标监测可以实现对系统失稳的早期诊断和预判,便于及时进行调控,避免发酵失败。在归纳总结国内外相关研究的基础上,将现有的预警指标分为单一指标和复合指标,分别进行了综述,总结了这些指标的预警效果及存在的问题,并对今后该领域的研究方向进行了展望,以期为有机废弃物厌氧发酵系统的高效稳定运行提供参考。

基于图卷积和双向长短期记忆网络的受端电力系统暂态电压稳定评估

为快速、准确评估受端电力系统故障后暂态电压稳定状态并定位电压失稳节点/区域,提出一种基于图卷积网络(graph convolutional network,GCN)和双向长短期记忆网络(bidirectional long/short-term memory network,Bi LSTM)的受端电力系统暂态电压稳定评估方法。首先,基于暂态电压时序响应特性及空间分布规律,以及电力系统拓扑连接关系和各节点电气量测数据,构建表征电力系统运行状态的输入特征矩阵,以有效计及暂态电压的时空演变规律;然后,搭建由GCN和BiLSTM相结合的深度神经网络,提取具有最大相关性的暂态电压时空特征信息,进而建立时空特征与暂态电压稳定状态间的映射关系,实现暂态电压失稳节点/区域的精确定位;最后,通过修改后的IEEE-39节点测试系统和某实际电网系统算例对所提方法进行分析、验证,结果验证了所提暂态电压稳定评估方法的准确性和有效性。

电力系统混沌现象与不同失稳模式之间的关系

电力系统混沌现象与随机的往复振荡相似,在电力系统安全运行中是绝对不允许出现的,同时又由于混沌现象本身的复杂性,它的存在必然对电力系统稳定性研究和失稳预防等工作产生很大的影响。该文研究的重点是弄清楚馄沌现象与系统不同失稳模式之间的关系和混沌现象在系统失稳发展过程中所处的实际位置。该文在研究过程中发现、并以示例分析了由于混沌极限环破裂(即混沌的稳定状态消失)而导致系统电压崩溃、角度失稳及电压和角度同时失稳的现象,后两种现象属于首次报道和首次研究。这些现象的存在表明,混沌现象可能是做为电力系统大扰动 失稳过程的一个中间阶段而存在。

基于WAMS动态轨迹的电力系统功角失稳判据

分析了广域测量系统(WAMS)实时动态轨迹应用扩展等面积法则(EEAC)方法时所遇到的一些问题;在选取合适观察断面的同时,提出了一种通过构造综合功角来进行分群的新方法。该方法计入了功角曲线的历史信息和未来走势信息,在一定程度上有助于快速准确分群。还根据P-δ轨迹穿越动态鞍点(DSP)时的斜率和功角,提出了一种综合判据以判别当轨迹遇到DSP时是否会真正失稳。仿真结果验证了该判据的有效性,它可以在系统的失稳特征尚不明显时,就及时判别出系统的稳定性,以便于尽早采取解列等控制措施。

南京地区典型失稳基坑分析及预警系统的探讨

介绍了南京地区三种典型失稳基坑的事例,分析了基坑失稳的原因。并根据基坑监测曲线特征,对基坑开挖过程中监测预警系统进行了探讨。

柔性交流输电系统设备对电力系统暂态失稳风险的影响

分析了现有暂态稳定分析方法的缺点,建立了3种典型的柔性交流输电系统设备的控制策略和暂态稳定分析模型。基于概率风险评估理论,在考虑各种随机因素的前提下,采用蒙特卡洛仿真方法对加入柔性交流输电系统设备前后的系统暂态失稳风险进行了评估。以切机风险为指标,给出了柔性交流输电系统设备安装位置的选择方法,对柔性交流输电系统中不同类型的设备配置效果进行了比较。分析了各种随机因素对柔性交流输电系统设备效果的影响。RTS79系统的仿真结果证明了所提出的模型和算法的有效性。

滑动轴承-转子系统油膜失稳参数影响分析

以单跨双盘转子系统为研究对象,针对滑动轴承在高转速时容易出现的油膜失稳问题,建立了考虑陀螺影响的转子系统集中质量模型,含油石墨轴承和滑动轴承分别采用弹簧-阻尼模型和短轴承非线性油膜力模型。在给定转速下考虑两种不同载荷工况(工况1,2分别表示两圆盘偏心同向和反向),分析了转子的偏心距、轴承间隙、润滑油黏度、轴承长径比对系统振幅的影响。研究结果表明:工况1出现第1阶油膜失稳,工况2同时出现第1阶和第2阶油膜失稳;各参数在低转速(3 200 r/min)时工况1和2系统振幅变化规律基本一致;在较高转速(5 000 r/min和1 0000 r/min)时,系统振幅在工况2的情况下较工况1大;在高转速(13 000 r/min)时,两种工况下系统振幅都存在较多突变点。

超前强扰诱发岩石力学系统失稳及其防灾意义的探讨

本文提出对岩石力学系统的部分接近临界稳定的子系统进行超前人工强扰诱发失稳，达到系统发生失稳而不产生重大灾害的目的。

转子系统油膜失稳故障的振动实验分析

在单跨转子实验台上对油膜失稳故障(油膜涡动和油膜振荡)进行实验,分别对发生油膜失稳的转子稳定运行过程和转子升降速过程进行了振动测试·在油膜振荡期间,转子振动的时域波形呈现复杂的多周期性特点,轴心轨迹为扩散的不规则曲线,功率谱与全息谱表现出明显的分频(0 44倍频)特征·转子升降速过程的时频域分析揭示了转子油膜由涡动到振荡的发生发展过程·实验与分析的结果对研究转子油膜失稳故障现象、实现旋转机械的状态监测与预报有重要意义·

应用临界失稳模式预测判断电力系统解列面的新方法

为故障后临界失稳的电力系统确定解列断面以平息系统振荡可以防止系统完全崩溃。文章首先在基于流形变换的方法预测电力系统临界失稳模式的基础上,用预测到的临界失稳模式对系统中的发电机进行分群;然后将系统接线图转化为节点带权的无向图,用图论的方法寻找应切除的支路集合,使得每个机群的不平衡功率最小,从而构成系统的解列面:最后采用新英格兰10机39节点系统作为算例,用预测到的临界失稳模式搜索、判断系统故障后的解列面。后续仿真表明,按上述方案解列系统能够尽快平息各机群的振荡。

控制参数渐变影响岩石力学系统失稳机制初探

以岩石试件－实验机系统为例，将岩石试件广义刚度系数视为控制变量，分析了控制变量在系统稳定中的作用，指出在受力过程中，广义刚度系数的渐变诱发了系统的突变。文中以煤矿坚硬完整连续顶、底板中煤层的冲击地压为例，指出煤体的综合刚度系数为控制变量，通过人为干预煤体的综合刚度系数，达到防止或减缓冲击地压的目的。

两种不同载荷形式下转子系统油膜失稳的数值研究

以单跨双盘转子系统为研究对象,针对滑动轴承在高转速时容易出现的油膜失稳问题,建立了考虑陀螺影响的转子系统集中质量模型,含油石墨轴承和滑动轴承分别采用弹簧-阻尼模型和短轴承非线性油膜力模型,通过三维谱图和轴心轨迹,分析了两种不同载荷工况下(两圆盘偏心同相位和反相位),转子系统的油膜失稳规律及系统复杂非线性动力学特性。研究结果表明:油膜失稳会激起复杂的转频和失稳频率的组合频率成分,偏心反相位比偏心同相位提高了失稳转速,且在较高转速时能激起系统二阶油膜振荡频率,并激发与二阶油膜振荡频率相关的组合频率成分。研究结果对转子油膜失稳故障机理及故障诊断具有重要意义。

直升机传动系统花键连接轴的动力失稳

为有效传递扭矩,花键联轴器在旋转机械中得到了广泛应用,直升机传动系统也采用了这种结构形式,因此对花键连接超临界轴的稳定性进行理论分析,并在直升机尾传动轴上开展相应的实验和验证工作.通过安装和拆卸花键两端用于润滑油脂密封的O型圈,来改变花键的工作状态,实现了尾传动轴由相对稳定向完全不稳定的转变.研究表明:由花键及其两端支承表面处产生的摩擦形成的内阻尼是导致尾传动轴发生自激振动的根源;通过改善花键连接处的工作状态,能有效改善超临界转轴的稳定性,这对直升机传动系统超临界轴的设计有一定指导意义.

运用特征值法确定交直流系统电压失稳区

直流输电可以对其功率快速地进行调节,从而提高与直流系统相连接的交流系统的稳定性,所以交直流系统在国内外应用得越来越多,而研究如何定量地分析交直流系统的电压稳定性成为了当前比较迫切需要解决的问题。该文结合交直流系统的特点,采用改进的牛顿法求解交直流系统的潮流,在得到收敛潮流的最小特征值及其左右特征向量后,计算出各节点的参与因子,并以参与因子为依据,采用特征值法对在一定直流控制方式下的交直流系统进行电压稳定性分析,找出交直流系统的电压易失稳区,从而为采取相关措施提高整个交直流系统的电压稳定性提供有价值的参考依据。最后通过对一个9节点的交直流系统采用本文方法进行仿真计算,证明了本文所述方法的有效性和可行性。

采空区煤柱-顶板系统失稳的力学分析

基于温克尔假设,把坚硬顶板视为弹性板(突破把坚硬顶板视为弹性梁的传统思想),把煤柱等效为连续均匀分布的支撑弹簧,从而形成煤柱-顶板相互作用系统。同时,将煤柱视为应变软化介质,采用近似的Weibull分布描述它的损伤本构模型,依据板壳理论和非线性动力学理论对采空区煤柱-顶板系统失稳机理进行了研究,得出了系统失稳的突变机制,并给出了系统失稳的数学判据和力学条件。最后以马脊梁矿为工程实例进行分析,结果表明理论分析值与工程实测数据吻合颇好。本文为进一步研究煤柱-顶板相互作用系统和制定相关规范提供了重要参考。

边坡失稳段路基的排水系统设计

分析了处于不稳定边坡地段半填半开挖类路基的破坏机理 ,指出了边坡地下水向路基的侧向渗流是诱发该类路基灾害最活跃、最关键的因素 ,阐明了在对该类路基排水系统设计的同时进行边坡排水系统布设 ,可以有效降低和防止路基水毁灾害的发生。以重庆某高速公路滑移边坡路段的路基排水系统设计为例 ,对此做出了验证。