智能电能表的全系统模型及其动态误差分析

电网中特大功率负荷的功率动态变化对智能电能表产生不同程度的影响,甚至引起较大误差。为了分析智能电能表动态误差的来源,该文采用机理建模的方法分别建立智能电能表电压通道、具有可编程增益放大器（programmable gain amplifier,PGA）增益反馈控制的电流通道、有功功率测量单元及电能测量单元的动态数学模型,并集成各单元之间的信号传递关系,综合建立智能电能表全系统模型。以此为基础,建立动态误差仿真平台,分析各单元的模型参数对有功电能动态误差的影响。通过搭建动态误差测试系统,测试典型电能表的动态误差,与仿真分析结果的对比表明,该文提出的全系统模型可用于分析电能表动态条件下的内部误差影响因素、明确误差来源。研究结果可为后续提高智能电能表的动态性能提供定量的决策参考。

土体-博物馆-展柜-文物全系统中地震传递规律研究

为得到作用在文物上真实的地震动特性,建立土体-博物馆-展柜-文物全系统模型和刚性地基(博物馆-展柜-文物)全系统模型,选取3条地震波调幅进行时程分析,通过加速度、位移和文物转角等参数分析考虑土-结构相互作用(soil-structure interaction, SSI)的影响。以Ⅱ类场地为例,分析考虑土-结构相互作用下从土体到文物的震动传递规律,为判别文物在地震作用下的安全性提供更加准确的数据支持。结果表明:对结构而言,考虑SSI使算出的地震响应偏小。对展柜和文物而言,小震下考虑SSI使算出的地震响应偏小。但在中震和大震作用下,考虑SSI效应时展柜和文物的响应存在较多比刚性地基响应大的情况。基于保护文物的角度,在地震分析尤其是大震分析时应考虑SSI的影响。对Ⅱ类场地和4层钢筋混凝土框架结构,考虑SSI影响,在地震波从土体传递到文物这一过程中,大震下结构进入塑性,文物的动力放大系数最大值为5.70(含土体、结构、展柜的动力放大系数),最大滑移量129.69 mm,出现倾覆现象。各个传递环节频谱成分均有一定差别,结构、展柜及文物都会对地震波频谱产生影响,分析时应将每部分的影响都考虑进去。

基于CFD的超长公路隧道通风系统全系统数值模拟研究

为深入研究超长公路隧道通风系统的可靠性,对通风系统进行优化,本文基于西山超长隧道应用CFD软件建立了与实际隧道长度比为1:1,动力模型相同的二维数值模型,对整个通风系统的可靠性进行了数值模拟验证。研究结果表明建立通风系统全系统数值模型可以较为全面对通风系统整体可靠性进行评价和优化,从而节约时间及经济成本。

VSG全系统状态空间建模及稳定性分析

虚拟同步发电机(VSG)控制技术中如控制延时、转动惯量以及阻尼系数等重要参数严重影响了系统的稳定性。为分析系统中部分重要参数对逆变器全局稳定性产生的影响,研究了一种基于状态空间建模和灵敏度分析的逆变器稳定性分析方法,并借助特征值和灵敏度分析,评估系统中控制延时、转动惯量和阻尼系数等重要参数对系统全局稳定性的影响。通过仿真验证了理论分析的正确性,所推导的状态空间建模及灵敏度分析方法可以作为系统参数设计时的理论参考依据。

动态测量系统均匀设计理论研究

在建立全系统"白化"误差模型的基础上,依据动态误差分解与溯源的结果,提出了动态系统均匀设计的理论和基本方法。首先根据动态系统总精度损失规律,采用神经网络误差分解方法,得到各组成单元的精度损失函数。通过对各单元精度损失的不均匀性和不合理性分析,按照等寿命设计原则,对系统薄弱环节的精度损失函数进行了均匀设计建模,指出了提高系统寿命的途径和方法。仿真实例证明,该理论与方法是正确的、有效的。

基于CFD的超长公路隧道通风系统全系统数值模拟研究

为深入研究超长公路隧道通风系统的可靠性,对通风系统进行优化,基于西山超长隧道(13.65km)应用CFD软件(ANASYS FLUENT)建立了与实际隧道长度比为1∶1,动力模型相同的二维数值模型,对整个通风系统的可靠性进行了数值模拟验证。研究结果表明建立通风系统全系统数值模型可以较为全面地对通风系统整体可靠性进行评价和优化,从而节约时间及经济成本。

锅炉熄火后压力变化特性的数值研究

以600 MW锅炉原形为计算对象,建立了锅炉全系统三维数理模型,并采用文献[10]试验结果进行验证,两者吻合良好,证明模型是适用的。基于此模型,对熄火后锅炉全系统的温度、组分、压力以及风量变化规律进行了研究,分析锅炉熄火后压力变化规律。研究得出,熄火后,温度下降、水蒸气(H2O)体积减少,CO2体积的减少引起烟气质量的降低、送风不足都导致锅炉负压增大。炉膛温度下降最快,组分变化最剧烈,导致炉膛产生的负压最大,内爆几率最大;采用延时断燃料,可有效减少炉膛的最大负压。

产业发展水平结构性测度方法与应用

针对现有评价方法鲜少关注于对产业发展模式和机制进行"结构性"研究的现状,文章在评价指标、权重系数和集结模型这三个关键评价流程中引入多维度视角,提出了全流程多维系统评价模型,旨在明晰待测度产业发展水平的同时,探寻其发展模式和运行机理。最后用中国电子信息产业的实例说明了该方法的可行性。

动态测量误差的希尔伯特-黄分解

针对傅立叶变换、小波变换等方法在分解动态测量误差时存在的不足,即选用不同的基函数会导致不同的分解结果,提出了基于希尔伯特-黄变换(HHT)的动态测量误差分解方法。该方法不需要选取基函数,可以自适应地分解动态测量误差信号;对一个混联式动态测量系统建立了全系统误差模型,并用该方法对测量系统的总误差信号进行了分解;与傅立叶变换、小波变换的分解结果相比,希尔伯特-黄变换的分解结果更准确,与测量系统的误差理论模型基本一致。

计算机科学与技术的开源教学科研基础环境构建

为了解决计算机科学与技术教科研基础环境缺失、研究对象分散、不成体系等问题,本文提出构建开源教学科研基础环境模型及实现方法。该模型以宏观定义的方式论述其理论基础框架,分析解译构建该基础环境各模组应当具备的基础功能模块问题,并通过分析指明各个模组的功能需求和在教科研基础环境中具备的地位与比重。通过分析构建该基础环境的困局,提出一种切实可行的实现方法,经过论证表明该方法具有一定的可行性。构建开源的基础环境,对计算机教研、科研发展具有巨大的推动作用。

超临界水堆全系统启动特性研究

为研究超临界水堆(SCWR)全系统启动特性,以SCTRAN程序为计算工具,基于中国超临界水堆(CSR1000)堆芯参数、高性能轻水反应堆(HPLWR)热力循环回路和日本SCWR再循环启动回路,建立了SCWR完整再循环启动系统模型。通过与HPLWR热力循环回路的稳态参数对比,验证了完整回路模型的正确性。分析在控制系统控制下的CSR1000再循环启动过程,得到了启动过程中堆芯、汽鼓、汽轮机、各级抽汽、再热器、各级回热器的瞬态响应曲线。计算结果表明,启动序列和启动过程各热工参数的变化符合预期,系统稳定启动;堆芯始终处于单相状态;汽轮机入口为超临界蒸汽;经过高压和低压回热器后堆芯入口温度能够达到280℃;高压缸入口压力维持恒定;在启动的过程中最大燃料包壳表面温度低于限值温度650℃,整个启动过程安全可靠。

新型车载医疗救护隔振平台设计及仿真

车载医疗救护隔振平台是一种以车辆为载体的伤病员专用救护装备。为了最大程度地避免伤病员在运送中因车辆振动而造成的二次伤害,获得最佳减振效果,设计了一款新型车载医疗救护隔振平台,它具有大长宽比、多层串联的结构特点。为了获得该平台的关键隔振参数,建立了隔振平台的物理模型,并采用基于分析力学的拉格朗日法建立了平台的状态方程,应用MATLAB软件对在典型激励作用下的隔振参数进行了优化,得到了最优的平台减振弹簧刚度和阻尼。最后,为了研究该新型隔振平台在车辆运行过程中的减振效果,建立了基于被动悬架的隔振平台全系统动力学模型,并采用ADAMS软件仿真分析了在斜坡路面和正弦起伏路面两种典型激励下的隔振平台的输出响应。结果表明,该隔振平台能够极大地衰减来自地面的冲击和振动,尤其对于恶劣路况,其减振效果更佳。该隔振平台结构及参数设计符合工程实际,所采用的优化方法和全系统建模及仿真方法正确、有效。

中国软件园发展水平及模式研究

两化融合背景下,以"软件园"为组织载体的信息产业是拉动中国及区域经济发展的重要战略性新兴产业。为了对中国软件园发展水平及模式进行测度,本文在传统测度方法的基础上提出了"全流程多维系统评价模型",即在"评价指标"、"权重系数"和"集结模型"这三个关键评价流程中引入"多维度"视角,新方法的提出可以在获得中国软件园综合排名的同时,对其发展模式及机理进行"循数解构",测度结果更科学,信息量更大。