含电力机车负荷的一种不对称潮流计算方法

以电力机车为不对称负荷，根据Ｐ—Ｑ分解法基本原理，推导了一种电力系统不对称潮流计算的数学模型，模型中发电机内电势节，点不直接参与迭代，可以充分运用稀疏技术，从而提高计算速度和减少占用计算机内存。

流量调节对长江口潮流不对称的影响

长江上游人类工程的建设使得长江口来水来沙条件发生变化,改变了河口地区洪枯季径流量,并进一步影响潮流不对称特性。而潮流不对称对河口近岸的泥沙输运及地貌演变有着重要的影响。利用二维水动力数学模型对长江口感潮河段进行水动力模拟,研究洪枯季流量调节对潮流不对称的影响。采用非稳态调和方法(NS_TIDE)并结合偏度指标分析长江口涨落潮流速不对称和涨落憩历时不对称的变化趋势。研究结果表明:潮波在河口的上溯过程中,潮流不对称呈现先增大后减小的趋势。河口枯季径流的提高在加强中下游区域落潮流占优的趋势同时也延长河口大部分区域落憩的历时。主汛期洪峰的削弱加快了中上游区域的落潮流速,缩短了上游区域落憩历时,而潮流流速和涨落憩历时不对称在下游区域则表现出相反的趋势。

黄河口滨海区冲淤演变与潮流不对称

涨落潮不对称是河口滨海区流场的重要特征,在泥沙输运和地貌演变过程中扮演着重要的角色。本文基于实测水深地形、沉积物粒度、水文泥沙观测等资料,分析了黄河口滨海区的冲淤变化、泥沙输运和沉积物特征。同时,本文利用Delft 3D模型模拟了黄河口滨海区的流场,并计算了不同条件下涨落潮流速的不对称分布,结合上述分析,探讨了黄河口滨海区冲淤演变的动力机制。结果表明:现行黄河口至莱州湾滨海区相间分布多个淤积和侵蚀中心;黄河口滨海区存在显著的涨落潮流速不对称现象,现行河口外为涨潮优势流分布区,并呈舌状向南部莱州湾方向伸展,而近岸和莱州湾则普遍为落潮主导;黄河口滨海区的冲淤变化很大程度上受涨落潮流速不对称空间分布及涨落潮优势流转换所控制;强北风作用增强和扩展涨潮优势,促使莱州湾淤积和沉积物粗化。

河口往复流中潮流不对称与推移质输沙的关系

潮流不对称现象是近岸潮波运动的基本特征之一,为了研究潮流不对称对推移质泥沙长期净输运的作用机制,首先在往复流情况下对Bagnold推移质输沙率公式(1966)由于不包含起动流速所可能导致的误差进行理论分析,进而由统计学中的"偏度"的概念出发,推导了河口潮流不对称与推移质输沙之间的定量关系。研究认为,虽然Bagnold推移质输沙率公式不包含泥沙起动流速,但是只要泥沙起动流速和最大流速的比值在一定范围内,则在理论上公式的计算误差是可以接受的。由偏度结合Bagnold公式导出了潮流不对称与推移质输沙之间的关系,表明推移质泥沙的长期净输运不仅与余流有关,而且与不同分潮组合之间、余流与分潮之间的相互作用紧密相关。该关系还给出了一个由潮流调和常数估算河口推移质输沙的简便方法。经对比,从潮流不对称出发估算推移质输沙与直接采用推移质输沙率公式结果一致。

涠洲岛海域潮流不对称的偏度判别研究

【目的】潮流不对称现象是潮波运动的基本特征之一，潮流不对称的量化及适用性是近海潮波动力学的重要研究内容。采用涠洲岛附近海域1988年10月6日～1989年3月9日实测的分层（10m、20m和30m）潮流数据对涠洲岛附近海域的潮流不对称现象进行研究。【方法】首先对实测资料进行调和分析得出余流及35个分潮，进而基于调和分析结果利用潮流不对称偏度判别法对实测潮流数据的潮流不对称进行计算。【结果】研究认为，在u方向（W—E），虽然垂向上流速大小有变化，但均为正向不对称，且其不对称程度基本相同。在υ方向（N—S），10m层和20m层流速均为负向不对称，30m层呈正向不对称，三者在量值上由上层向下逐渐增大。在各层次各方向上，对潮流不对称贡献最大组合的均为余流及余流与分潮的相互作用，01、M2和M03分潮的相互作用以及K1、M2和MK3分潮的相互作用对潮流不对称的贡献亦不能忽略，其量值能达到甚至超过01、K1、M2的贡献。潮波进入浅水发生变形，导致潮流不对称的影响因素在浅水和深水海域不同。【结论】涠洲岛附近海域潮流不对称具有明显的垂向变化，10m、20m层与30m呈现不同的不对称特征。潮流不对称偏度判别法在较深水海域同样具有适用性。

长江口潮流不对称时空分布特征

河口地区的潮流不对称特性对近岸的泥沙输运、地貌改变有着很大的影响。但由于长期且高频的流速或流量数据较难获取,潮流不对称特性的研究较少。利用二维水动力数学模型,模拟长江大通以下感潮河段1 a的动力过程,研究长江口潮流不对称的时空分布规律。结合非稳态调和方法和偏度方法,分析长江口涨落潮流速不对称和涨落憩历时不对称趋势,并进一步分析长江口的粗、细颗粒泥沙运动趋势。研究结果表明:落憩历时更短,有利于细颗粒泥沙向陆运动;径流对落潮流流速的增强作用导致长江口落潮流速大于涨潮流速,有利于粗颗粒泥沙向海运动。研究成果对于明确长江口泥沙运动趋势及潮流不对称的影响有一定参考价值。

一个潮流不对称计算方法及其在北仑河口的应用

河口近岸海域潮流不对称对于物质输运、地形地貌变化有重要作用,因此研究河口近岸海域潮流不对称具有重要的意义。从统计学角度出发推导了一种潮流不对称的计算方法,并将该方法应用于全日潮类型的北仑河口。研究认为:从三阶原点矩出发推导的计算方法能够合理的量化潮流不对称;潮流不对称的方向由分潮的相对相位决定,不同分潮对潮流不对称的影响大小由其相对振幅和相对相位共同决定;在正规全日潮海区,三阶原点矩即可满足对潮流不对称的计算。北仑河口潮流表现为落潮流速占主导,潮流不对称空间上表现为口门强于外海,浅滩强于深槽。

潮流不对称与推移质泥沙长期净输运

由统计学中的"偏度"概念出发,对潮流不对称的量化进行了探讨,进而将潮流不对称与推移质泥沙的长期净输运联系起来。在此基础上,对潮流不对称对推移质泥沙输运的作用机制进行了研究,并推导了利用潮流调和常数估算推移质泥沙长期净输运的方法。研究认为,产生潮流不对称的原因包括满足一定条件的分潮间的相互作用以及余流与分潮的相互作用,不同分潮组合对潮流不对称的贡献既与分潮间的相对振幅有关,又与分潮间的相对相位有关;对推移质泥沙输运而言,既包括同方向的分潮之间、分潮与余流之间的相互作用,又包括不同方向的分潮之间、分潮与余流之间的相互作用。由偏度结合推移质泥沙输沙公式导出的潮流不对称与推移质输沙之间的关系提供了一个由潮流调和常数估算河口推移质输沙的简便方法,经对比,该方法与直接采用推移质输沙率公式结果是一致的。

泉州湾内洛阳江口涨落潮流不对称性的数值研究

应用1个改进的含有动边界技术的河口海岸动力模型模拟了泉州湾洛阳江口的潮汐潮流.结果表明M2分潮在洛阳江口的主河道占据主导地位,但是随着潮波向浅滩的传播,其能量通过海底摩擦作用或非线性耗散作用逐渐转移至浅水潮,其中尤以M4分潮的增长最为显著.浅水分潮的增长又会引起天文分潮涨、落潮流的不对称性.进一步检验洛阳江口的潮流历时(月平均的涨、落潮流历时分别为6 h 1 min 30 s和6 h 19 min 58 s)和潮汐余流特征发现:该水域以涨潮流为主,由此产生的涨、落潮流的不对称可能有利于潮滩的进一步扩展.

恢复饱和过程与潮流不对称耦合作用下的悬沙输运

通过理想模型的解析解对河口悬移质泥沙输沙中恢复饱和过程与潮流不对称耦合作用下的长期净输运机制进行了研究，并给出了二者耦合作用下的悬沙长期净输运的定量表达及悬沙净输运方向与分潮相对位相的关系。研究认为，悬沙的长期净输运与泥沙的恢复饱和过程及潮流不对称存在密切关系。对于仅单频潮波作用的情况，恢复饱和过程不会导致悬沙净输运的产生；分潮与余流的相互作用将产生与余流方向一致的净输运；悬沙的净输运方向与潮流不对称的方向并不完全一致；对于频率满足一定条件的分潮的组合，不论该分潮组合是否导致潮流不对称，均会产生悬沙的净输运；净输运量是分潮组合中各分潮流速的振幅、相对位相及相对恢复饱和时间的函数。对于某一分潮组合，悬沙净输运与潮流不对称方向改变时，二者的相对位相阈值之间的偏差随恢复饱和时间的增大而增大。

南黄海辐射沙洲潮流不对称性对岸线变动的响应

近岸地区的潮流不对称影响着沉积物输运和地貌改变。南黄海辐射沙洲海域潮动力强且水动力环境复杂,分析研究该海域潮流不对称性对海岸带资源的开发与保护有长远意义。本文基于Delft3D模型模拟1984年、2014年不同岸线条件下辐射沙洲海域的潮汐潮流运动,结合调和分析与偏度理论,分析刻画了不同岸线条件下潮流不对称性的空间分布特征。研究表明:辐射沙洲海域地形主导的涨落潮流速不对称性(PCA)以涨潮占优为主导;涨落憩历时不对称性(SWA)则以涨憩历时短为主导。二者皆主要受半日分潮(M_(2)、S_(2))和浅水分潮(M_(4)、MS_(4))的非线形作用影响。1984–2014年岸线变动后PCA正负性不变,但强度进一步增大,最大变幅可达25%;而γ_(SWA)减小,最大减幅可达20%,SWA在辐射沙洲海域涨憩历时短的趋势增加。

河床下切影响下珠江三角洲潮流不对称时空变化规律

潮流不对称对三角洲地区的泥沙净输运和地貌演变有着重要作用,近年来珠江三角洲的大规模采砂活动引起河床大幅下切,因此研究河床下切后珠江三角洲潮流不对称的时空变化规律具有重要意义。利用1999年和2010年珠江三角洲河口河网地形数据,建立珠江口平面二维水动力模型,模拟珠江河口河网枯季水动力过程。结合非稳态调和分析方法分解流速信号,用偏度方法量化分潮组合、余流及分潮和余流相互作用对潮流不对称的贡献程度。研究结果表明:1)珠江三角洲潮流不对称受余流影响呈现出落潮占优的特性;2)河床下切后,各分潮组合的不对称性增大,潮流不对称在下游河道有所减弱、中上游河道有所增强,且珠江三角洲中上游河道变化大于下游河道;3)分潮和余流相互作用的变化是导致该现象产生的主要原因。

基于本地信息的潮流转移识别

潮流转移引起的连锁跳闸是导致世界各国大停电事件发生的重要因素之一。文中明确了潮流转移识别的研究对象,提出了潮流转移识别的前提条件;在此基础上,根据故障动态过程的基本特点,提出了基于本地信息的潮流转移识别方案。该方案不依赖于通信,决策快速,并考虑了系统振荡、发展性与转换性故障等因素的影响,适用于不对称潮流转移的识别。PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证了该方案的有效性。

红树林海湾潮汐潮流特征数值模拟研究

红树林海岸是低纬度地区的典型海岸类型之一,在中国南方沿海广泛分布。红树林对于防潮固滩、环境保护、生态安全等存在极其重要的意义。然而,红树林水动力学是河口海岸学研究中的一个进展相对较慢的领域。结合高分辨率格式和“窄缝法”建立二维水动力学数学模型,对小尺度红树林海湾的水动力特征进行了数值模拟研究,并基于水量守恒原理建立简单理论模型对最大流速与潮位关系进行了探讨。研究认为:红树林湾内的潮流不对称主要是入射潮波影响,湾内地形不足以导致潮流不对称性质的改变;红树林使湾内水流结构有利于潮滩保持和物质聚集;红树林的存在导致潮滩上的纵向流速大幅减小,但对横向流速影响很小;天然红树林的密度对流速影响不大,深槽宽度的增加会导致流速向涨潮主导型发展;最大流速出现时的潮位与深槽的深宽比、潮滩坡度及深槽尺度相关,同时受到涨落潮不对称的影响。潮滩坡度的影响主要源于湾内潮棱体体积的变化,涨潮过程主要受红树林海湾口门处入射潮波控制,落潮过程则主要受湾内潮棱体体积影响。

基于本地信息预防连锁跳闸的快速控制策略生成方法

潮流转移引起的连锁跳闸是导致世界各国大停电的重要因素之一。迅速采取切机、切负荷等措施是降低非故障线路过负荷程度、避免远后备保护不合理动作的有效手段。详细分析了一起非故障线路在故障线路非全相运行期间因不对称潮流转移被不合理切除的案例,进而提出一种基于本地信息预防连锁跳闸的快速切机、切负荷方案。该方案以潮流转移过负荷的识别结果作为触发事件,送电端切机和受电端切负荷能独立进行,不依赖通讯,可避免不对称潮流转移持续时间过长而造成非故障线路被不合理切除。仿真验证了该方案的有效性。

负荷节点负序源综合建模方法的研究

随着电铁等不对称负荷对电力系统负序污染的加重,需要定量分析负序源对电网稳态运行造成的影响,并在此基础上制定相应的改善措施。因此,如何建立节点级的负序源模型并用于全电网分析计算具有重要的意义。提出了一种新的电网负荷节点负序源模型的综合建模方法,并以此对全网的负序污染情况进行分析。采用现场实测数据进行负序源建模,然后用PSASP软件进行了实际电网不对称潮流分析计算。计算结果验证了该建模方法的理论正确性与工程实用性。

浙江甬江潮波传播特征及影响因素分析

根据浙江甬江2015年全年潮位资料和洪、枯季水文观测资料,分析了潮波自甬江口门向上游传播过程中变形与衰减规律,并分析了影响因素。结果表明:口门处涨潮历时大于落潮历时,随着潮波上溯,上游奉化江河段落潮历时大于涨潮历时,口门处涨潮流占优,上游支流奉化江河段落潮流占优;河床阻力作用、上游径流顶托是造成潮波沿程变化的主要原因,河床阻力越大,潮波衰减越快,大潮期间潮波衰减比小潮期间更为显著,洪季潮波衰减比枯季更快。