几种家用大功率负荷精细化建模研究

该文基于家用负荷的物理模型、用户的使用习惯和用户的舒适度要求,提出了家用大功率负荷的精细化建模方法,该方法可应用于家庭能量管理系统,具有良好的应用前景。首先,建立考虑电热水器负荷的精细化热力学动态模型,考虑气温、墙体等因素的空调房间的精细化热力学动态模型和电动汽车负荷的精细化储能模型;然后,建立这三种负荷的精细化控制模型,通过自定义家庭算例将不同个性化的精细化参数模型对比分析。MATLAB仿真结果表明,该文建立的精细化动态模型能够准确描述用户的用电规律,对用户积极参与到电力系统需求响应中去起到促进作用。

面向大规模光伏电站实时仿真的单元级精细化建模方法

大规模光伏电站是目前光伏发展的主流趋势,支撑着我国“双碳”目标的实现。然而庞大的发电单元数目导致“模型计算复杂”与“仿真资源有限”矛盾凸显,使其精细化实时仿真面临巨大困难。该文提出一种面向大规模光伏电站实时仿真的单元级精细化建模方法。首先,针对光伏阵列工作原理进行分析,通过将原有“电压→电流”的电路解算形式改写为“历史电流源+变化量”的迭代更新形式,接着结合电气参数与历史源的慢变校正,实现低计算复杂度建模。然后,采用换流器开关函数模型将矩阵解算划分,直流电路独立解算,交流电路消去节点后获取发电单元整体的定导纳等效电路模型。最后,在RTDS平台上验证所提出模型精度,实现包含百台发电单元的光伏电站实时仿真。

基于无人机倾斜影像三维精细化建模的模型修复技术探讨

针对悬浮物干扰、建筑物结构变形以及局部纹理缺失等无人机倾斜影像三维建模常见的问题,本文基于Smart 3D、ModelFun和DP-Modeler等软件,提出一系列精细化三维模型修复技术;对无人机倾斜摄影遮挡造成三维模型纹理不清晰、缺失等问题,利用空地融合技术重建了三维模型;采用无人机倾斜影像构建三维模型与BIM构建三维模型的融合技术,解决了大型桥梁三维建模变形较大的问题;利用SuperMap软件对房屋进行单体化处理探讨;通过对陕西省汉中市某区域进行三维建模实践,验证本文提出的三维精细化建模修复技术的有效性,取得了较好的三维建模效果。

基于无人机倾斜摄影测量的精细化建模及可视化研究

无人机倾斜摄影测量在大场景三维建模应用中具有效率高、成本低的特点,但该方法在单体模型展示时,易出现空洞、拉花等问题。文章对影响三维模型精度的因素进行分析,并采用多尺度倾斜摄影测量方法进行现实精细化建模和建筑物单体可视化展示。

无人机倾斜摄影技术的精细化建模

随着计算机技术科学和地理信息技术的快速发展,城市精细化建模的需求不断增加,无人机倾斜摄影技术构建的实景三维(3D)模型拥有时效性高、模型覆盖范围广、模型真实化强等特点为城市快速精细化建设提供可能,但该技术在建模过程中存在数据冗余、模型变形、影像缺失等多种问题常常会影响建模效果,无法满足精细化的需求,本文以天际航DP-Modeler平台展开精细化的研究,探索精细化模型的构建方法,有效验证了基于实景3D模型重新构建模型,大幅提升了城市精细化建模的效率,为精细化建模提供了切实可行的解决办法和技术支持。

5G基站精细化建模的倾斜摄影数据采集方式比较

针对5G基站智慧巡检问题,以昆明市呈贡区某5G基站为例,采取不同航线规划,以倾斜摄影技术采集5G基站影像数据,构建5G基站三维模型,对3种航线规划获取的数据进行几何精度分析,并进行视觉纹理效果评价。实践证明,井字飞行法、五向飞行法及贴面环绕飞行法均满足三维地理信息模型数据产品规范中的成图比例尺1∶500中平面精度0.3 m、高程精度0.5 m的要求,但从视觉纹理效果而言,井字飞行法与五向飞行法均存在立面缺失、构件粘连的情况,贴面环绕飞行法相对能够较为完整地反应5G基站立面数据,适宜用于采集5G基站影像数据。

基于精细化建模的换热管涡激振动数值研究

为了研究换热管的涡激振动行为,本文基于大涡模拟方法建立了精细化流场计算模型。采用HHT-α方法求解结构动力学方程,结合局部动网格变形技术,得到了换热管涡激振动流固耦合计算模型。以雷诺数为3900的固定圆柱绕流算例和Jauvtis&Williamson的经典涡激振动实验分别对流场计算模型和结构场计算模型进行了验证分析,并研究了不同约化流速下换热管的振动响应、运动轨迹、尾迹模式等。结果表明:建立的涡激振动计算模型可以准确地预测单根换热管的涡激振动行为。本文研究对建立换热管管束结构的流致振动计算模型具有借鉴意义。

大规模中心城区精细化建模及可视化研究

无人机倾斜实景三维模型在数据缺失时会出现扭曲、变形等现象,模型精细程度不高,同时由于建模机制等原因无法直接用于智慧城市的管理应用。本文以南京市江宁区100 km^(2)中心城区的精细化建模为研究对象,融合应用多源异构数据构建出大场景实景三维模型,基于三维模型完成了各类城市基础设施的单体精细化建模及三维可视化研究。结果表明,构建的精细化模型数学精度高、模型表达细腻、完整性优,基于数字孪生平台搭建的三维可视化系统可承载海量三维模型数据的快速加载及运行,并可为智慧城市的管理提供服务应用。本文为大规模三维精细化城市模型的建设提供了一定的参考价值。

现货市场环境下低水头梯级水电群精细化建模出清方法

梯级水电站间存在水力时空耦合关系,低水头电站调节性能较弱,在日尺度范围内水头变化较大,耗水率也随之变化,因此,在日前现货出清模型中不宜通过全天固定耗水率对低水头电站进行梯级水电约束简化处理。结合广西电网电力市场需求,以全社会购电成本最小及优先消纳清洁能源为优化目标,充分考虑低水头电站的水力特性曲线等复杂约束并对其进行线性化处理,构建基于梯级水电群精细化建模的日前出清模型,并调用商业优化求解器对模型进行求解。将广西电网34座水电站、101座新能源电站和47台火电机组的真实日发电计划边界数据作为参考,仿真结果表明所建模型能适应低水头电站的水头波动特性,反映梯级水电站之间出力和库容的联动关系,提升低水头梯级水电群的可发电能力。

无人机倾斜摄影测量技术在水工建筑物精细化建模中的应用

随着无人机倾斜摄影技术的发展,在水工建筑物的三维模型构建方面可以更加快速高效地获取数据进行处理,本文提出通过优化航线设计可以减少采集的影像数据来获取高精度的三维模型,并通过飞来峡水利枢纽的案例进行试验取得了较好的效果,为后续水利工程的基础地理数据获取提供了一种新的参考方案。

倾斜摄影与地面激光点云融合精细化建模研究

倾斜照相作为一种低成本、高效率的3D模型,在城市3D重建中得到了广泛应用,其采用航空作业方式获得的地面图像资料存在部分遮挡,造成空三加密时的点云漏,导致对应位置的3D模型拉花、变形等现象。基于此,提出一种基于点云数据的斜视图像与地基激光数据的联合建模方法,以克服斜视图像中存在的遮挡问题,实现三维模型的精细化。结果显示,在有遮挡的情况下利用倾斜影像建立的3D模型存在较大的畸变,采用地基激光点云对图像进行补丁,利用倾斜照相与地基点云进行联合建模,能够显著改善三维模型精度。

石窟寺文物的三维精细化建模研究

石窟寺文物处于半封闭空间状态,窟内造像结构复杂多样,采用多种建模手段有助于获取石窟寺的高保真模型。文章以驼山石窟一号窟为研究对象,提出以站式扫描点云为整体控制网,影像密集匹配点云和手持精细点云为主要数据源,利用经典ICP算法进行点云配准和改进的薄板样条函数进行纹理映射的融合建模方法。结果表明:所提多源数据融合建模方法能充分保留点云的几何精度和影像的纹理精度,实现石窟寺文物的高精度、高分辨率建模;改进的薄板样条函数纹理映射方法避免了特征复杂位置纹理错位、拉花等现象,有效地解决了点云重建模型纹理分辨率低的问题。

典型家用大功率负载精细化建模及能量管理策略

基于负载本体物理模型和表达用户主观使用意愿的控制模型,提出了三种居民侧典型大功率可控负载(暖通空调系统、电热水器和电动汽车充电负荷)的精细化建模方法。首先,对自定义家庭算例进行仿真,详细分析了各项技术参数的精细化定义及非典型用电过程对负载用电效果的影响。然后,建立了以优化用电成本为目标的能量管理策略优化模型。该研究得到了用户个性化用电环境及主观用电理念能够反映至精细化模型并显著影响智能化家庭能量管理系统负载优化控制策略的结论。

基于BIM技术的通用管片精细化建模及应用

以郑州地铁某盾构区间工程为背景,针对盾构隧道通用管片建模精细化程度低且施工选点困难等问题,应用BIM技术对通用管片精细化建模及点位控制进行研究。绘制三维隧道设计轴线(DTA),建立参数化双面楔形通用管片模型,通过设置参数关联自适应管片模型,实现对通用管片封顶块点位的控制,并参照DTA建立通用管片错缝拼装隧道模型。研究结果表明,先整体后局部的建模方法可以实现通用管片快速、准确建模,建立公式关联参数可以实现对管片模型拼装点位的控制,结合工况建立隧道模型指导管片施工。

F-22A飞机隐身目标精细化建模

以F-22A飞机为代表的第四代战斗机强调隐身性能,机身和机翼高度融合,目标外形变得更加复杂,使得采用初等解析曲面组合的方法构建目标模型计算的目标近场散射特性误差增大。本文在Pro/E软件环境下采用自由曲面建模方法,建立了基于F-22A飞机照片和三视图中特征信息的F-22A目标精细化几何模型,该模型已在隐形目标近场散射特性的计算中得到应用。

波纹钢腹板组合箱梁桥有限元精细化建模方法研究

波纹钢腹板组合箱梁因从根本上可解决箱梁腹板开裂的问题而在桥梁工程中得到推广,然而由于波纹板组合箱梁结构的复杂性,给有限元建模带来不便,如何精细化建模并保证建模速度和求解效率成为建模过程中面临的难题。在总结多种建模方法的基础上,提出了将MIDAS FEA和MIDAS Civil两种软件对接,探讨波纹钢腹板箱梁桥有限元精细化模型的方法。先用MIDAS FEA软件建立组合箱梁的混凝土、体内预应力束模型,通过"印刻"处理后,将建好的模型与MIDAS Civil进行对接,在MIDAS Civil中建立波纹钢腹板、体外预应力束,运行计算。以某3跨连续波纹钢腹板组合箱梁桥为例进行有限元分析,有限元计算值与理论计算值基本吻合,说明所提出的有限元建模方法是可靠的。

基于精细化建模方法的栓接装配式基础有限元分析

针对栓接装配式基础利用常规建模方法进行仿真分析时存在求解难收敛、结果误差大的问题,以ABAQUS为有限元分析工具,通过系统研究建模所需的材料本构模型、摩擦接触行为、螺栓模拟方法及理论,提出了1种面向栓接装配式基础的分析效率高、适用性强、能精确模拟构件间相互作用关系及力学状态的精细化建模方法,并基于具体实例,开展静力荷载下装配式基础的数值模拟与理论计算,通过对比分析基础柱中节点处关键构件上最大应力的仿真和理论计算结果,验证了提出的精细化建模方法的有效性和合理性,为相关结构设计和结构安全分析提供更加可靠的数值试验方法。

配电网信息物理系统可靠性的精细化建模与评估

随着信息通信技术广泛应用于配电网,配电网的信息物理耦合程度逐渐加深,现有配电网信息物理系统可靠性模型难以准确评估实际工程应用中复杂场景的可靠性。文中基于耦合元件的失效情况建立了多状态可靠性模型,并基于满二叉树拓扑遍历配电网信息失效场景,由此提出了一种新颖的可靠性分析方法。该方法考虑了实际故障处理过程与转供容量约束,并适用于所有开环运行的配电网拓扑,为评估存量配电网信息物理系统的可靠性提供一种可行的手段。最后,以中国某市一个实际配电网为例,构建测试配电网信息物理系统,验证了所提配电网信息物理系统可靠性评估方法的可行性与有效性。

面向精准施工的Revit精细化建模及其应用

工程行业面向施工的Revit精细化建模需求日益增长。首先界定了精细化模型的内涵,分析了精细化建模的应用价值。以宁波奥体中心体育馆项目为例,从Revit属性设置、图纸纠错入手,通过排砖比选、吊顶优化等实际应用,表明了面向施工的精细化建模可以实现优化设计、节约材料、降低成本,提高施工质量和效率。

基于车载激光点云的三维道路精细化建模

三维道路的精细化模型在智慧交通应用中发挥着至关重要的作用,是智慧交通的研究重点。以车载激光点云数据为依托,通过全景和点云联动获取独立地物位置及属性,强度栅格影像采集路面信息,以此为基础对三维道路精细化建模过程中相关的方法和制作技巧进行了探讨,建立了黄岛区部分道路的三维精细化模型,并将其运用到智慧交通实践中。