基于参考电流增量法的感应分流器校验方法

感应分流器具有高准确度和高稳定性的电流比例,在电流互感器检定领域有着广泛的应用。文中提出了一种基于参考电流增量法原理的感应式分流器校验方法,文中介绍了参考电流增量法的基本原理;分析了参考电流互感器和差值电流测量线路的设计原理;搭建了感应分流器自校验的实验线路;对研制的双级感应分流器在50 Hz~1 kHz频率范围进行了校验,并对校验结果进行了不确定度分析。实验结果表明,在50 Hz~1 kHz频率范围内,双级感应分流器比值差测量合成标准不确定度优于5×10^(-8) A/A,相位差测量合成标准不确定度优于1×10^(-7) rad。

基于年际增量法的广西6月月降水量预测

利用广西87个气象站6月月平均降水量及NCEP/NCAR再分析资料,通过普查1960—2021年广西6月月降水量年际增量与前期500 hPa位势高度场的相关性,选取影响广西6月降水异常相关性较高的前期预测因子,研究其主要影响机制,并采用模糊神经网络与熵度量相结合的方法构建月降水年际增量的集合预报模型,对预测模型进行1960—2013年的拟合检验和2014—2021年的独立样本预报检验。结果发现,该模型的预测准确率较高,独立样本的回报年份同号率为87.5%,拟合平均绝对误差为26.64 mm,拟合平均相对误差为9.06%,预报效果优于利用逐步回归方法构建的预测模型,而且模型性能比较稳定,具有较好的业务应用前景。

一种改进变步长电导增量法的MPPT跟踪策略

电导增量法是确保光伏发电系统能够以最佳效率将太阳能转化为电能的一种控制技术。为提升传统变步长电导增量法的环境适应性,改善光伏电池的最大功率点跟踪性能,本文提出一种改进的变步长电导增量法。先对电压、电流差值进行实时修正避免误判,再引入与电流相关的系数和与功率相关的系数分别对最大功率点两侧的步长变化量进行修正,优化电导增量法步长变化量,进而达到快速并准确地进行最大功率点跟踪的作用。利用上述方法进行仿真实验发现,在外界环境变化时,与传统的自适应变步长电导增量法相比,本文方法的稳态振荡范围只有传统方法的一半左右,达到稳态需要的时间也只有传统方法的60%,改进后的电导增量法有效地降低了重新跟踪最大功率点过程中由步长变化带来的功率损耗。

基于被动区土弹簧刚度降低过程的基坑围护结构计算增量法及软化p-y曲线

基坑围护结构的计算常采用基于杆系有限元的增量法,被动区土弹簧刚度在基坑开挖作用下发生动态降低导致土抗力软化,目前缺少在非线性地基模型基础上对该问题的研究。通过引入两个刚度变化系数来综合量化被动区土弹簧参数随基坑开挖的动态变化过程,建立了基于该过程的基坑围护结构计算增量法。针对非线性地基模型,提出了细化增量法进行数值计算。采用线弹性、理想弹塑性以及双曲线3种基本土弹簧模型计算得到被动区软化p-y曲线,对比显示,基于双曲线基本模型得到的等效水平抗力系数变化曲线更符合实际规律。工程实例计算显示,基于基本土弹簧为双曲线的计算结果与不同开挖阶段墙的位移监测数据对应更好。参数分析显示,与被动区土体极限抗力pu相关的刚度变化系数对计算结果影响较大,采用此方法应着重关注被动区pu的计算方法及开挖卸荷对pu的影响。

PBA暗挖区段单跨隧道施工阶段增量法与全量法结构计算分析

以北京轨道交通22号线(平谷线)为依托工程,以3种施工阶段结构受力和变形为研究重点,对PBA暗挖区段单跨隧道施工阶段的增量法和全量法进行了分析,对比了单跨PBA暗挖隧道增量法与全量法的计算结果,介绍了增量法与全量法的基本原理和应用,并结合Midas GTS NX岩土有限元分析软件对在建工程模型施工阶段结构受力进行了分析。研究结果表明:PBA暗挖逆筑隧道采用增量法与全量法计算出的结果有差异。其主要原因是增量法需考虑分步施工,构件和荷载是分步施加的,内力和变形也是分阶段达到平衡;全量法需考虑力和变形的同时性,不能真实反映施工的分步性。故在设计时需采用增量法进行计算。该研究成果可为相似隧道工程的设计与施工提供借鉴参考。

修正增量法对PBA地铁车站计算模型分析及研究

通过对洞桩法地铁车站建造过程进行梳理,对传统增量法计算模型进行了理论分析。传统增量法计算模型(荷载结构模型)线性叠加时各施工阶段内力的思路不能完全反映实际车站结构体系的非线性特征。因此,借鉴地层结构模型的应力历史概念,提出了修正增量法计算模型,通过内力继承和重新迭代平衡来反映车站结构体系的内力调整及重分布。通过工程案例的定量计算和对比分析研究,结果表明修正增量法计算模型能够解决传统增量法计算模型的问题。建议在洞桩法地铁车站工程中同时使用修正增量法模型和传统增量法模型进行结构设计计算,并综合对比结果确定最终的合理设计指标。

基于改进布谷鸟算法结合电导增量法的最大功率点追踪

动态遮阴下,光伏阵列的输出P-U曲线会出现多个功率极值点,传统最大功率点追踪会陷入局部最优。为此,提出基于自适应差分进化的改进布谷鸟搜索(improved cuckoo search,ICS)算法与电导增量法(incremental conductance,INC)相结合的复合算法(ICS-INC)。该算法在前期提出自适应的抛弃概率和随机步长因子,结合差分变异进行随机偏好游走,使算法的搜索开发能力得到提升,有效跳出局部最优。通过改进Lévy飞行公式减小其随机性,减小算法的迭代次数来缩短跟踪时间,实现快速高效定位最大功率点区域,在后期由INC实现局部快速搜索,稳定输出最大功率。在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型,对多种算法进行实验,仿真结果表明该算法的追踪速度、全局搜索性以及环境变化的适应能力均得到提升。

基于跃变探索式电导增量法的光伏阵列全局最大功率点跟踪控制研究

实现光伏阵列最大功率点跟踪(Maximum power point tracking, MPPT)的传统算法已经较为成熟,但是在局部阴影出现后会发生寻优失效,难以实现全局最大功率跟踪(Global maximum power tracking, GMPPT)。为解决该问题,研究人员提出将粒子群(Particle swarm optimization, PSO)等群搜索算法应用在MPPT控制过程中,虽然能够控制工作点稳定在全局最大功率点处,但由于该算法收敛能力依赖于核心参数,在应用过程中有一定概率会导致系统振荡。针对以上问题,在电导增量法(Incremental conductance, INC)的基础上提出跃变探索式电导增量法(Jump explore incremental conductance, JEINC),相较于传统电导增量法而言,具有较强的探索能力,能够在局部阴影下实现全局最大功率点跟踪控制,同时所提算法具有较好的收敛能力,在工作点位于最大功率点附近能够快速稳定。在三种光照环境下进行Matlab仿真,从稳定时间、暂态过程能量损耗率和振荡幅值三个方面验证了所提算法相较于电导增量法和粒子群算法的优越性。

基于增量法的高层房建施工深基坑支护计算

为了准确计算出深基坑支护桩的变形量,提升高层房建施工中深基坑支护结构的稳定性,提出了基于增量法的高层房建施工深基坑支护计算方法.根据高层房建施工的基本原理,利用增量法计算土体的水平弹性抗力,获取深基坑内土体的水平抗力系数,确定深基坑支护结构的反力增量;通过计算高层房建施工深基坑内侧和外侧的土压力,构建了深基坑支护结构的土体压力模型;根据深基坑支护结构与连续墙的等效原理,对深基坑支护结构的桩径换算,利用软件划分为规定意义上的有限个小个体,利用增量法对各个网格进行求导,然后进行微积分求解,得到深基坑支护结构的变形量.结果表明,本文方法得到的深基坑支护变形量计算结果与理论结果更加接近,具有更高的准确性.

洞柱法地下车站施工阶段的全量法与增量法对比分析

以在建北京地铁12号线地下3层、双柱、3跨洞柱法车站为例,利用Midas Gen软件建立二维计算模型,并针对车站结构大拱、负一层中板、负二层中板、底板等施工完毕的4个工况分别采用全量法与增量法进行了构件内力分析计算,对比了2种计算方法在相同施工阶段中构件内力的计算结果。其中:拱部弯矩、侧墙弯矩、中板弯矩、中柱轴力的最大差异百分比分别为-52.36%、-105.52%、57.12%、-5.91%;使用Midas GTS软件建立了三维分析模型,比较了2种计算方法与三维分析模型的结构变形特征;通过对二维和三维模型计算结果对比分析与讨论,证明全量法与增量法在洞柱法地下车站施工阶段构件内力计算中的差异不可忽略。因此,为了保证工程设计的准确性与安全性,应采用增量法对洞柱法地下结构进行施工阶段内力分析。该研究成果可为类似结构工程设计提供参考。

基于分布式潮流控制器的海上风电系统谐波治理方法和控制策略

由于电力电缆的电容效应,海上风电经电缆汇集系统极易出现谐波谐振放大的现象,造成电能质量的下降。分布式潮流控制器属于基于电压源换流器的装置,在进行潮流调节的同时也能进行谐波治理。文中首先构建了海上风电系统的频域相关模型,基于该模型分析了谐波谐振放大的原因;随后,采用了将分布式潮流控制器串入海上风电系统的谐波治理方式,推导并得到了含分布式潮流控制器的海上风电系统的谐波特性。基于该谐波特性,设计了一种控制策略。该策略通过控制分布式潮流控制器实时跟踪使并网点谐波电压幅值为零的谐波补偿电压,从而降低并网点的谐波电压含量。仿真结果表明,所提出的基于分布式潮流控制器的海上风电系统谐波治理方法和控制策略能够有效地降低并网点的谐波电压,改善电能质量。

基于混合算法的多峰值MPPT控制

针对光照不均匀时光伏阵列输出呈现非线性、多峰值的问题,提出一种基于自然选择粒子群(SelPSO)算法结合电导增量法(INC)的多峰值最大功率点追踪(MPPT)算法。SelPSO算法通过淘汰和替换迭代过程中适应度低的粒子,更快、更准确地完成对全局最大值点的搜索;使用INC进行局部跟踪,有效减少寻优过程中的功率振荡,达到最大功率点跟踪的目的。利用MATLAB/Simulink进行仿真试验。结果表明:与INC相比,SelPSO算法的功率振荡由12 W降至0.05 W;与PSO算法相比,跟踪时间由0.15 s缩短至0.07 s。该混合算法在复杂环境下具有较优的跟踪速度、收敛精度以及较低的功率波动。

基于优化增量电导法的温差发电最大功率点跟踪策略

温差发电(thermoelectric generation,TEG)系统作为一种清洁可再生的新能源发电装置,通过最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制器连续跟踪输出功率的最大值极其重要。针对TEG系统侧存在功率振荡、功率跟踪速度慢、跟踪精度差等问题,文中在硬件电路上对比了不同DC-DC变换器的特点,选定能减缓功率振荡的二次型Boost电路作为MPPT的主电路。同时,在MPPT的算法策略上,文中提出一种基于优化初值的增量电导法(OI-INC),首先,通过分析TEG的电流—电压输出特性和二次型Boost电路的等效模型,计算并输出近似的最优占空比,快速跟踪到最大功率点附近,优化增量电导法的初值;之后,采用较小的扰动步长实现高质量MPPT。在含有启动、恒温、均匀升温、快速升温4种工况的复杂时变环境下,与扰动观察法、增量电导法相比,仿真结果表明:文中所提出的MPPT策略不仅能压缩跟踪时间、提高跟踪精度,还能减轻功率振荡问题。

海外已开发油田新井项目经济评价方法及影响参数研究

中国油气企业对中国境内已开发油气田开展新钻井经济评价工作时,主要采用直接增量法。受诸多因素制约,海外已开发油气田新钻井的经济评价不能简单应用直接增量法。国内与国外的已开发油气田在合同模式、财税制度、开发生产期限、弃置费等方面存在明显差异。对于海外已开发油气田新钻井进行经济评价,需要考虑合同模式和财税制度的国别差异、评价期的选取、投资成本估算、弃置作业及弃置费处理这些关键影响因素,采用“有无对比法”评价新钻井项目的经济性。应以合同有效期和油田经济寿命期二者中的较短值为评价期。对投资成本的处理应遵循“相关性”原则。新钻井延期支付油田弃置费的时间价值依资源国、合同条款的具体规定而异。

排桩复合土钉支护结构水平位移简化计算方法

针对排桩复合土钉支护结构,基于其受力变形机理,引入了土钉钉头与排桩在相应位置处变形协调的基本假定,考虑了分步开挖施工工况,采用增量法建立了考虑施工过程影响的排桩复合土钉支护结构水平位移简化计算方法。算例及工程实例计算的对比分析表明,所建立的排桩复合土钉支护结构水平位移简化计算方法具有工程适用性。

基于IDA方法的柱承式筒仓结构地震易损性分析

易损性分析是柱承式筒仓结构开展基于性能设计研究的重要基础。为此,选用某钢筋混凝土柱承式筒仓为研究对象,通过有限元软件ABAQUS,分别采用混凝土损伤塑性模型和理想弹塑性模型(Dracker-Prager)模拟筒仓结构及仓内粮食颗粒,建立考虑粮食-仓体相互作用的柱承式筒仓非线性有限元模型。根据增量动力分析法(IDA),按照谱相容性原则选取10条地震动记录,分别以最大层间位移角和地面峰值加速度作为筒仓结构工程需求参数和地震动强度参数,进行空仓、半仓、满仓三种储粮工况的柱承式筒仓结构地震易损性分析以及地震损伤风险评估。结果表明:(1)三种储粮工况下柱承式筒仓结构最大层间位移角均发生在柱顶位置,支承柱进入塑性状态的层间位移角分别为0.015、0.013、0.011 rad;(2)储粮质量大小是决定柱承式筒仓结构损伤刚度退化的重要因素;(3)三种储粮工况下的柱承式筒仓结构均满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标;(4)满仓工况筒仓50年超越倒塌极限状态的概率为0.45%,小于FEMA P750中定义的50年倒塌风险的限值1%。研究成果可为筒仓结构基于性能的设计研究及抗震性能评估提供依据。

基于改进布谷鸟搜索算法的光伏最大功率点跟踪策略

实际工程中,光伏阵列在随机变化的环境中会出现局部遮光的情况,从而导致光伏阵列的功率-电压特性曲线会呈现多峰值状态,传统的最大功率点跟踪(maximum power point tracking, MPPT)算法易陷入局部最优解,追踪速度和精准度无法得到满足。针对这一问题,提出一种基于布谷鸟搜索算法(cuckoo search algorithm, CS)和电导增量法(conductivity increment method, CI)结合的光伏MPPT算法,在算法前期利用布谷鸟搜索算法将大步长和小步长交替使用使得全局搜索能力增强,找到全局最大功率点所处区域附近;在后期,采用步长小、控制精度高的CI进行局部寻优,快速准确地锁定到最大功率点。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,并与原始布谷鸟搜索算法和粒子群优化(particle swam optimization, PSO)算法进行比较。仿真结果表明,将CS与CI结合的算法使得收敛速度更快,精度更高,稳定状态时功率曲线的波动更小。

基于改进电导增量法的光伏MPPT控制研究

受环境变化和光伏电池材料的影响,目前光伏发电效率普遍不高,太阳能利用率较低,因此对光伏系统进行最大功率点追踪(MPPT)控制,设计一种恒定电压法与电导增量法相结合的控制方式。通过恒定电压法快速追踪到最大功率点附近,再引进小步长的电导增量法进一步优化稳态性能。通过MATLAB/Simulink平台进行光伏发电最大功率追踪仿真,验证该方法可以大幅度提升系统的动态性能并具有良好的稳态特性。

基于增量能量法和BiGRU-Dropout的锂电池健康状态估计

锂离子电池健康状态(SOH)的精确估计是电池管理系统面临的核心问题之一。针对实际的电池容量很难直接测量和容量再生导致的SOH估计误差问题,提出了一种基于增量能量法和双向门控循环网络(BiGRU)-Dropout的锂离子电池健康状态估计方法。首先分析增量能量曲线随电池老化的衰退规律,提取出最大峰值高度作为电池SOH的新健康因子。通过翻转层和门控循环网络层所搭建的BiGRU网络得出健康因子与SOH的映射关系,同时添加Dropout机制网络层防止出现过拟合现象,建立SOH估计模型用于电池SOH精确估计。实验结果表明,在不同充电倍率条件下,该方法均可快速、准确地估计电池SOH。