考虑初始风速与机端故障稳态电压跌落程度的直驱风机故障响应特性分类及其判别方法研究

对电力系统进行安全分析时,往往需要对各种预想场景进行仿真。随着风电的大量接入,对风电场提出适用于预想故障分析的等值建模方法变得十分重要,而根据风机故障后的动态特性对其进行分群则是等值建模的基础。各风机在故障后的动态响应特性不仅受其控制方式的影响,还受到运行风速和故障严重程度的影响,而一般情况下风机控制的响应速度较快,可以认为在故障持续期间风机能够运行至故障稳态。基于此,提出考虑初始风速及机端故障稳态电压跌落程度的风电机组故障响应特性分类及判别方法,以此作为风机分群的依据。首先针对永磁直驱风机(direct-driven permanent magnet synchronous generator,PMSG)故障过程中无功优先控制、故障恢复期间有功斜坡恢复的控制策略,分析其在不同风速条件下故障后所有可能的响应特性,将初始风速与故障稳态电压作为分类指标,从机理上找到直驱风机进入各类响应特性的边界条件;然后,提出利用预想故障信息的风机机端故障稳态电压计算方法,在此基础上提出适用于预想故障的直驱风机分群方法;最后,通过对风电场进行详细建模仿真,验证所提分群方法的正确性。

渤海湾盆地惠民凹陷中央隆起带张扭性断裂演化的构造物理模拟研究

惠民凹陷位于渤海湾盆地济阳坳陷西部,新生代时期经历了南北向伸展,形成了典型的“北断南超”半地堑结构。平面上,惠民凹陷中央隆起带发育了NE至近EW向的张扭断裂体系;垂向上,中央隆起带断裂体系从深部到浅部呈现出由雁列式分段到逐渐连接贯通的特征。目前对惠民凹陷中央隆起带断裂体系的结构特征有了较好的刻画,但是对于该断裂体系形成的运动学过程及其控制因素仍然停留在描述阶段。文章设计了一组张扭构造物理模拟实验,以探究惠民中央隆起带断裂构造演化过程及其控制因素。实验再现了惠民凹陷中央隆起带断裂体系在平面上由早期孤立分段、侧向传播、最终贯通的三个阶段;在剖面上也很好对应了中央隆起带沿走向由共轭断裂系向阶梯式断裂的结构转变特征。基于粒子成像测速(PIV)的应变分析,文章构建了三阶段的应变—断层距离统计图,揭示了各分段断裂由早期无连接,经历侧向生长,从软连接到硬连接的构造演化过程。研究证实在南北向区域伸展作用下,盆地基底NEE向先存断裂的活化是惠民凹陷中央隆起带张扭构造形成的根本原因。文章利用砂箱构造物理模拟实验揭示了惠民凹陷中央隆起带断裂发育的机制,可为类似的张扭性断陷盆地的断裂演化与油气成藏研究提供有益的启示。

Control of relay structure on mineralization of sedimentary-exhalative ore deposit in growth faults of graben systems

Based on the study of ore deposits and orebody structures of two sedimentary-exhalative ore deposits, i.e., Changba and Xitieshan Ore Deposits, it is found that the structural patterns of metallogenic basin of seafloor exhalative sulfide deposits in the ancient graben systems are controlled by relay structures in normal faults. The shapes of metallogenic basins are composed of tilting ramp, fault-tip ramp and relay ramp, which dominate migration of gravity current of ore-hosted fluid and shape of orebody sedimentary fan in the ramp. By measuring and comparing the difference of length-to-thickness ratios of orebody sedimentary fan, the result shows that the occurrence of the ramp has a remarkable impact on the shape of orebody.

基于模糊相关向量机的UUV中缓变故障检测方法

作为海洋探索的重要运载平台之一,水下无人航行器(unmanned undersea vehicle,UUV)中导航系统多数时间以惯性/多普勒计程仪组合方式工作,但仍需要接收GNSS信号以修正累积的导航误差。由于受到无线电信号及卫星信号质量的影响,GNSS信息会存在缓变误差,从而降低UUV的导航精度。针对此问题,论文设计一种基于模糊相关向量机(fuzzy relevance vector machine,FRVM)的状态估计器对新息进行预测,克服了传统方法存在较大检测延时的问题。该方法利用模糊隶属度来模糊化样本,避免过度拟合影响模型的泛化能力。与基于自主完好性监测外推法及最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LS-SVM)的故障检测方法相比,该方法能够更精确地描述新息与量测信息之间的相关性。试验结果表明,针对GNSS的缓变故障,该方法能够显著降低了故障检测的延时,从而提高UUV的导航性能。

500 kV限流器高温超导磁体的制作与测试

超导限流器是对超高压输电线路短路故障电流实现快速、有效限制的一种新型电力装置。近年来随着国民经济的发展,用电负荷增长和供电可靠性需求增加,电网短路电流水平已经逼近甚至超过传统开关设备的开断能力,成为超高压电网发展和安全、稳定运行的重要制约因素之一。然而,电网结构调整等传统限流措施降低了电网的安全性和灵活性,亟需研制适用于超高压电网的限流装置。超导限流器集短路故障检测、触发和限流功能于一身,是电力系统最理想的限流装置。依托高电压等级限流器用超导磁体系统的研制项目,完成500 kV限流器用高温超导磁体系统制作与测试工作。该超导磁体的室温孔径为1660 mm,总高度为1960 mm,液氮量为2000 L,中心最大磁场为0.45 T,额定励磁安匝数为468000安匝,由3组线圈共计88个双饼组成,运行电流分别为220 A(YBCO线圈)/1000 A(Bi2223线圈)/220 A(YBCO线圈),杜瓦注入液氮后抽空减压至72 K稳定运行。经过绕制、接线、组装、焊接、检测等工序,完成磁体系统集成,降温后进行整体测试,一次性励磁成功,没有失超。整个系统绝缘等级大于10 kV、真空漏率优于10^(-6)(Pa·L)/s、液氮蒸发量小于70 L/d,指标均达到设计目标。

利用InSAR资料反演缅甸M_w6.8地震断层滑动分布

2011年3月24日缅甸东北部发生Mw6.8级地震.本文利用覆盖该地区的升降轨ALOSPALSAR数据,获取了该次地震的同震形变场,并采用灰度配准技术获取了其地表破裂位移.针对影像中因轨道不精确造成的非线性长波长误差,本文采用二次多项式曲面法予以去除,获取了更为精确的同震形变场.最后,基于弹性半空间形变模型反演了该地震的断层滑动分布.结果表明,该地震断层滑动以左旋走滑为主,兼具少许的倾滑运动分量,断层滑动主要集中分布在断层面0～10 km深度范围,最大滑动量达5 m,位于地表以下5 km深处.反演获得的地震标量矩为2.49×1019N·m,震级约为Mw6.8级.

正断层位移长度关系及其研究意义

正断层位移长度关系是近年来研究正断层的一种常用方法 ,它将断层的研究从二维扩展到三维。研究正断层位移长度关系对于研究正断层演化、盆地演化以及油气勘探等方面具有重要意义。讨论了影响正断层位移距离剖面形态的主要因素 :断层端的脆韧性变形、围岩强度、远程应力以及断层之间的相互作用和连接等。根据正断层位移距离剖面的几何形态和断层发育阶段 ,可将断层的位移模式分为 3个类型 :(1)对称的椭圆状或钟状代表简单的单条断层 ;(2 )不对称的似椭圆状或钟状代表断层间的相互作用 ;(3)不规则的锯齿状代表由多条断层连接而成的断层。介绍了伴随正断层发育的传递斜坡、盆内高地等构造单元以及断层位移距离剖面的测量制作方法。测量时应注意恢复其剥蚀部分。

埕北断坡区断层输导体系与油气成藏模式

在系统描述埕北断坡区断裂体系及分布特征的基础上,着重分析了断层的封堵和输导作用及其对研究区油气分布的控制作用;提出了研究区断层输导的3种模式,即垂向输导模式、侧向输导模式及阶梯状输导模式,并总结了不同断层输导作用形成的3种不同的成藏模式及特点。

帕米尔地区现今大陆深俯冲——地震构造和动力学解释

在 NEIC(UsGS)1975～1999年地震记录的基础上,补充中国新疆地震台网1975年以来的16,339个部分重新定位的有效地震记录,根据该地区地震活动时空分布规律、地壳速度结构和地表变形构造等最新研究成果,对兴都库什-帕米尔-中国西部地震活动的三维几何学及其构造联系作出了新的解释,强调沿恰曼断层的左行走滑作用对帕米尔和兴都库什地震带的制约。沿帕米尔地震带正在发生大陆深俯冲作用,是恰曼断层左行牵引的结果,深俯冲岩板为上宽下窄向恰曼断层收敛的楔形体,俯冲角度上缓(20～30°)下陡(60～70°),转变深度在80～120公里,部分下地壳物质被深俯冲作用带到200公里以下的深度。帕米尔深俯冲带上盘岩石中的多期反冲构造组合和后退俯冲作用历史,解释了该地区地壳缩短加厚和深部岩石折返的机制。与深俯冲作用相关的双地震剪切带和3个地震群的构造联系,提供了大陆深俯冲作用的动力学信息。

基于累积和等距映射的缓变故障检测方法

针对化工过程存在的缓变微小故障,提出一种基于累积和等距离映射(CUSUM-ISOMAP)的多变量过程故障检测方法。该方法首先运用累积和控制图的思想,分别对每一个变量计算均值偏差累积和及方差偏差累积和,之后建立扩展增广矩阵,对增广数据运用基于ISOMAP的降维特征提取算法建立统计量进行故障检测。传统的ISOMAP算法无法获取输入输出数据之间的映射关系,不能处理新的采样数据。引入核岭回归算法获得新采样点的降维输出。CSTR过程的仿真结果表明了算法对过程微小故障实施故障检测的有效性。

库车坳陷秋里塔格褶皱带几何学和运动学特征与油气圈闭

秋里塔格褶皱带是南天山库车前陆冲断带的前缘隆起。通过对地震反射资料的时间—深度转换,结合遥感资料的倾角处理成果及野外实测产状数据,建立较为精确的二维构造剖面,详细阐述了断层相关褶皱在秋里塔格褶皱带的分布及其几何学、运动学特征。研究表明,秋里塔格褶皱带东段、中段深部构造变形表现为台阶状逆断层及其相关褶皱,台阶状逆断层的断坡受早期断陷盆地边缘正断层规模和沉积厚度的控制,断坡高度自东向西由3km递减为1km,构造变形样式相应由单阶断层转折褶皱转换为双重叠加构造;而在秋里塔格褶皱带西段,构造缩短主要被下第三系库姆格列木组内部滑脱断层及下伏枕状膏泥岩所吸收,台阶状逆断层及其相关褶皱消失,东、西段构造类型的差异对“西油东气”的分布格局具有控制作用。

基于SKICA的非线性过程缓变故障检测方法研究

针对非线性工业过程缓变型故障的检测问题,提出一种基于累积和核独立元分析(SKICA)的故障检测方法。通过核函数技术将观测数据从非线性空间映射到线性空间,然后对线性空间的数据应用独立元分析算法,提取观测数据中的非线性独立元。为了更好的检测过程中微小变化和缓变故障,进一步应用累积和控制图(CUSUM)的思想。建立累积和非线性独立元并以此构造统计量监控过程变化。在连续搅拌反应器(CSTR)上的仿真结果表明,SKICA方法能够比ICA方法更快的检测出非线性过程中的缓变型故障。

北天山地区活动逆断裂-褶皱带构造与潜在震源区估计

北天山山前逆断裂－褶皱带是典型的大陆内部活动挤压构造，该地区的地表活动构造、隐伏活动构造及活动背斜都受地下深处近水平滑脱断层控制。对１９０６年玛纳斯地震（Ｍ７．７）的发震构造、地表变形与破裂特征和山前活动逆断裂带上古地震的研究表明，北天山山前隐伏活动深断坡具备大地震发生的构造条件，大致以金钩河为界分为东西两段，相应地构成两个大地震潜在震源（Ｍ８）。山前第２条玛纳斯逆断裂－褶皱带和第３条独山子逆断裂－褶皱带中的各个活动背斜，以及西湖隆起等可能是８个中强地震的潜在震源（Ｍ６）。

松辽盆地梨树断陷东南斜坡带营城——沙河子组储层特征及主控因素

松辽盆地梨树断陷下白垩统营城—沙河子组砂岩储层非均质性强,钻探成功率较低。通过岩心观察、薄片鉴定及定量统计、孔渗分析、压汞等研究,认为梨树断陷东南斜坡带营城—沙河子组储层以含砾细砂岩为主,其次为细砂岩、中砂岩,具有粗碎屑、石英含量较低,分选、磨圆较差等组构特征;岩石类型为长石岩屑砂岩、岩屑砂岩、岩屑长石砂岩及少量长石砂岩,长石和岩屑含量高,填隙物以泥质、方解石为主;储层物性较差,非均质性强,整体为特低孔、特低渗储层。储层孔隙类型有原生粒间孔、次生溶孔、裂隙等,以原生孔为主,个别地区以裂隙为主。储层的孔隙发育受沉积环境和成岩作用的控制,晚期构造裂隙作用不可忽视。储层成岩作用类型多样,胶结充填和机械压实作用使原生孔隙大量减少,溶蚀和构造破裂则有效改善了储层的物性;特别是晚期构造裂隙作用,产生了不同类型的裂隙,增加了孔隙空间及渗透性,这可能是东南斜坡带秦家屯、金山等地区形成高产油气田的重要原因之一。

2008年汶川大地震小鱼洞地表破裂带精细填图

5·12汶川MW7．9级地震为罕见的、地壳尺度位移配分于多条平行断裂的板内逆冲走滑型地震。在2条北东走向、近平行的主要地表破裂问，发育北西走向的小鱼洞地表破裂。介绍了对小鱼洞北西向地表破裂的精细填图。小鱼洞地表破裂空间上位于灌县一江油与映秀一北川断裂间，全长约8km，总体走向310°，为南西盘抬升、逆冲兼具左旋走滑性质。地表破裂在南东端走向变化较大．从300-310°变为南北向。并与灌县一江油地表破裂带的磁峰段相连。小鱼洞地表破裂的垂向位错自北西往南东方向递减，北西端陡坎高度最大3．4m，南东端则小于0．2m，衰减梯度约为0．5m／km。左旋走滑位移测量点较少，集中在中段的小鱼洞镇附近．所测最大左旋走滑位移约为2．2m,一般走滑位错与同处垂直位错具有同步变化的特征。小鱼洞断裂近地袁的倾角较缓。为300±15°。结合已有地貌、地球物理和地质研究结果，提出小鱼洞断裂是向下与灌县一江油断裂交会的侧向断坡，位于映秀一北川断裂中南段间的断面倾角差异的撕裂部位，连接映秀一北川和灌县一江油断裂。在运动学上，认为小鱼洞断裂是以斜向断坡为几何形态的撕裂断裂，调节了北东走向的主断裂的运动学横向差异。小鱼洞断裂上的同震位移矢量与N70°、80°E的区域主压应力场方向匹配。这一方向与龙门山高原边界斜交。

埕北断坡区断层对油气成藏的控制作用

根据埕北断坡区三维地震资料,探讨了主要断层的构造特征;依据石油运移地球化学资料和油气分布特征,研究了主要断层对油气运移的控制作用。结果表明,研究区油气以沿断层垂向运移方式为主,以侧向运移为辅,该区油气藏类型多与断层有关,主要圈闭类型为断块和断鼻型。据此建立了油气沿断裂运移的模式,并预测了有利的油气聚集区域。认为歧东断层和张东断层之间、张北断层和张东断层之间、海4井断层和羊二庄断层之间等区域以及关家堡—埕海地区为有利勘探区。

中、下扬子区中、新生代陆内对冲带的形成及解体

中、下扬子对冲带是扬子板块在秦岭-大别-苏鲁中央造山系和江南隆起南北向相向挤压作用下的必然结果。对中、下扬子对冲带的空间构造格局以及中、新生代的形成与解体的揭示有助于了解该对冲带的时空演化以及与南、北两大造山带的响应关系、郯庐断裂南端的性质以及区内海相油气的宏观勘探方向。研究认为中扬子对冲过渡带与下扬子对冲过渡带在印支-燕山早期基本同时形成,向西过渡到上扬子区以递进变形的方式稍晚定型。对冲带在燕山晚期以来遭受伸展作用的改造,逐渐解体和分异。郯庐断裂南端介于中、下扬子间,基于中、下扬子对冲带的完整性和连续性判断断裂南延可能性较小。中、下扬子对冲带是海相油气成藏的有利地区,是南方海相油气勘探潜在的领域之一,但对冲带不同段油气成藏具有较大的差异性和复杂性。

埕北断坡区油气成藏组合特征及分布规律

根据生、储、盖的基本特征,埕北断坡区主要划分为下部组合(中生界及其以下地层储、盖组合)、中部组合(沙河街组及东营组储、盖组合)和上部组合(馆陶组及明化镇组储、盖组合)等3类油气成藏组合,以及由这3类油气成藏组合派生的下部—中部和中部—上部油气成藏组合。各个油气成藏组合具有不同的油气成藏特征。由于构造运动的影响,埕北断坡区由北向南地层、沉积产生差异,生、储、盖的发育也出现差异:导致下部及下部—中部油气成藏组合主要分布在邻近凹陷的地区,即第一、第二台阶区;中部油气成藏组合主要分布在第二、第三台阶区;而上部及中部—上部油气成藏组合则主要分布在第三台阶区、南部斜坡区。

青藏高原东缘1933年叠溪Ms7.5级地震发震构造再研究

青藏高原东缘1933年叠溪7.5级地震的发震构造至今仍然难以琢磨,前人或将其归因于NW向松坪沟断裂的左旋走滑活动、或南北向岷江断裂左旋走滑活动,但地表同震破裂、地震地质、地震等烈度图等调查和研究结果都不支持这种走滑型断层的地震成因。本文基于叠溪地震区构造地貌和湖相地层断层调查,结合古地震和历史地震的研究结果,提出了与2013年四川芦山Ms 7.0级地震类似的发震构造模型,即隐伏断坡型逆冲断层发震构造模型,认为在叠溪震区10～15km深部隐伏一条西倾的逆冲断坡,其向东逆冲作用导致了叠溪地区频繁的地震活动。这个发震模型有待深部地球物理测深资料和地表大地测量资料的验证。

东濮凹陷长垣断层系中转换斜坡的特征与油气勘探

东濮凹陷西部长垣断层系为由 5条断层首尾相互叠覆组成的雁列状断层系 ,断层叠覆段发育转换斜坡。转换斜坡连接一条断层的上盘和另一断层的下盘 ,具有特殊的变形特征 ,在转换斜坡近旁的断层系上盘伴生横向背斜。叠覆断层间通过转换斜坡的变形和断层两盘位移进行位移传递。转换斜坡的成因与叠覆断层系的分段演化有关。转换斜坡及横向背斜对烃源岩和储集层的发育及分布有重要影响 ,是有利的油气勘探目标。图 5参