Case study of underground pipe ground coupled heat pump system

Aiming to give some advices on the ground coupled heat pump system design in Siehuan Province, China, a typical ground source heat pump （GSHP） system in Sichuan Province was tested in a whole operational year, and the parameters of temperature and flow rate in different parts of system were measured during this period. The seasonal energy efficiency ratio was calculated and the performance of heat pump system in summer was compared with that in winter. The result shows that the coefficient of performance of the system reaches 3.63 in summer and 3.49 in winter, respectively. The heat balance in underground rock mass is acquired basically throughout the year, and the heat accumulation in the earth tends to be zero.

并阻尼谐振接地系统对地参数测量与高阻故障选线新方法

针对谐振接地系统对地参数测量不准确以及高阻接地故障选线困难的问题,提出了并阻尼谐振接地系统对地参数测量与高阻故障选线新方法。基于消弧线圈并联阻尼电阻的投切特性,利用投切阻尼电阻前后零序电压幅值与相位的变化关系,测量系统对地电导与电容参数。在系统正常运行时,通过调整并联阻尼电阻值大小,测量各馈线零序导纳值。在发生接地故障后退出阻尼电阻,测量故障后各馈线零序导纳值,可消除系统参数不对称、互感器采样不同步的影响,主动构造故障前后各馈线的零序导纳相角差,实现故障线路的准确判别。在PSCAD仿真环境下对所提方法进行验证,结果表明:所提方法能够精确测量对地电导与电容参数,测量相对误差不高于0.6%;在不同馈线、不同过渡电阻下发生接地故障时,能准确判别故障线路,耐过渡电阻能力达10 kΩ。

基于柔性调控零序电压的不平衡配电网故障检测方法

在柔性消弧过程中实现故障选线、过渡电阻测量与故障性质判定对现有配电网单相接地故障检测具有重要意义。针对配电网三相对地参数不对称的柔性接地系统,首先分析不平衡零序电压对消弧效果的影响,提出柔性消弧全补偿电流的计算方法。然后分析正常运行状态下和单相接地故障状态下注入电流和母线零序电压之间的约束关系。结果表明:无论系统处于何种状态,均可通过改变注入电流来柔性调控母线零序电压,进而调控各线路零序电流。并根据柔性调控零序电压前后各线路零序电流的变化规律,提出一种可实现故障选线、过渡电阻测量和故障性质判定的故障检测方法。Matlab/Simulink仿真验证了该方法的有效性和准确性。

台风作用下深圳新世界中心风致响应实测与风洞试验研究

依据近10年来监测到的5次强台风过境期间深圳新世界中心的实测响应数据,分析了该建筑结构在台风影响下的响应特点和模态参数变化特性,并将实测结果与粗糙度指数α分别为0.22,0.30和0.35地形下的风洞试验结果进行了比较。结果表明:历次台风影响下实测建筑达到最大振幅附近时均表现为明显的横风向振动,且最大振动方向均为南北方向;实测最大峰值加速度为17.28 cm/s^(2),满足舒适度要求;台风过境时,建筑结构模态频率表现出明显的振幅依赖性和时变特性,采用“时变”方式描述更加合理,几次台风过程的结构模态频率均是随时间先减小,在最大风速时达到最小值,然后增大并恢复到常态值;结构模态阻尼比在中低振幅区域分布较为离散,随着振幅的增加,阻尼比有所增大,顺风向和横风向的阻尼比最大分别为1.9%和1.2%;实测结果更接近于α为0.35地貌的风洞试验结果,显示C类地貌的风洞试验结果偏于保守。

地震动演变功率谱模型参数的统计建模

工程上常将规范反应谱拟合的确定性取值作为地震动演变功率谱参数,这虽然便于工程应用,但同时存在明显弊端:一方面,参数并非从实测强震记录中获得,具有较强的经验性;另一方面,确定性参数生成的地震动样本过于规则,且工程特性单一,无法全面地反映地震动的随机性。为了克服上述难题,从PEER的NGAGWest2地震动数据库中筛选1766条主轴方向的实测强震记录,并根据《中国地震动参数区划图》建议的场地类别和聚类方法划分为15组;随后,识别实测强震记录的演变功率谱参数,并结合K-S检验和BIC信息准则,确定每个参数最优概率模型;最后,根据演变功率谱参数统计建模结果,结合降维方法,生成了Ⅱ类场地与Ⅲ类场地的代表性时程。与《建筑抗震设计规范》中建议取值不同,研究参数来源于实测地震动,且具有随机性,避免地震动样本工程特性的单一化和规则化。

GNSS不同区域站网分布对极移精度的影响分析

针对利用中国区域全球卫星导航系统(GNSS)站网求解极移参数存在Y分量精度显著低于X分量的问题,提出利用姿态测量几何分析方法分析GNSS不同区域站网分布对极移精度的影响:利用9个不同区域站网求解极移参数探究站网区域分布的影响;并以国际地球自转服务组织(IERS)产品为基准评估精度。结果表明,当区域站网的平均子午面与0°子午面的夹角小于45°时,X分量差异的标准差通常大于Y分量;夹角大于45°时,Y分量差异标准差通常大于X分量。为最小代价地进一步提升Y分量精度,通过在中国区域站网基础上引入全球不同位置的单个测站,评估精度提升比例。结果表明,在非洲东南部和澳大利亚地区引入单个测站将Y分量均值平均减小了80%,标准差减小了50%,较全球其他地区测站的提升效果更明显;新增美洲地区测站时存在测量奇点,易造成法方程的矩阵奇异,这是由于美洲测站、国内测站地心矢量及地球自转轴共面,从而削弱了方程结构。

给定地震场景下的随机地震动降维模拟

建立了一种可根据地震场景预测和模拟随机地震动加速度过程的降维模型。首先,挑选了1 766条实测强震记录,根据断层类型和场地类别进行了分组,并识别了各组地震动的演变功率谱参数;然后,基于地震场景参数和演变功率谱参数,训练了两者的高斯过程回归模型(GPRM),并采用K-fold交叉验证法,验证GPRM预测的有效性和精确性;最后,基于非平稳随机过程的谱表示法,通过引入随机函数的降维思想,实现了在给定地震场景下的随机地震动降维模拟。数值算例表明,预测的样本在频谱、峰值、强震持时等方面均与实测记录保持一致,体现了本文方法良好的工程适用性。这为地震动目标地区提供较为合理的人工地震动数据以及工程结构的随机地震反应分析与可靠性评价奠定了基础。

基于对地参数跟踪测量的不接地系统单相接地故障选相研究

通过跟踪测量对地参数,实现中性点不接地系统单相接地故障时正确选相。不接地系统由于系统参数的不对称,正常运行时,将在中性点引起一定的电压偏移。当中性点基频电压变化时,在中性点短暂投入适当阻值的电阻,采集电阻投切前后中性点电压的幅值与相位,实现系统对地电导和对地电容的跟踪精确测量。依据前后两次测量的对地参数以及中性点不接地时中性点的基频电压,经过一定的计算,选出接地故障相。Matlab仿真表明该方法能精确测量系统对地参数,并在单相接地故障发生时准确选出故障相。

基于偏置阻抗法的配电网电容电流测量新方法

分析了目前配电网电容电流测量方法所存在的问题,提出了一种偏置阻抗法测量电容电流的新方法。该方法通过在配电网中任意一相与地之间串入一固定电阻和可调电抗,调节电抗器,同时观察和测量中性点电压与偏置相对地电压的相角差,来配合电抗器的进一步调节,当该相角差接近90°时,即可精确地测量出电网对地参数。通过Matlab仿真和理论计算得到了一致的结果,同时验证了该方法能够取得比较精确的测量效果。该方法具有操作简单,测量精度高,不会引起中性点过电压等优点,可以应用于配电网电容电流的测量。

新型接地故障基波电流全补偿柔性控制系统

单相接地故障电流和间歇性弧光过电压严重影响供电系统的安全,为此提出一种偏置接地柔性控制系统,其具有中性点不接地系统和谐振接地系统的优点。中性点不接地系统正常运行时加入偏置元件,实现电网电容电流和绝缘电阻的精确测量,测量结果不受电网不对称度的影响;当发生单相接地故障后,根据故障前后零序电压和测得的线路分布参数计算故障电流,比较各相电压与故障电流的相位实现故障选相,选相结果不受过渡电阻的影响;然后在故障相的超前相对地接入一阻感性补偿元件,补偿元件可实现接地故障基波电流的全补偿,可有效地将故障相电压钳制为零,消除电弧重燃的可能性。由于高阻接地故障的接地电流小、零序电压位移度小,不满足电弧自燃的条件,因而根据接地电流实际测量值柔性控制补偿元件的投切,为配电网接地故障消弧提供新的理论。

不同地质雷达测量参数对数据采集效果的影响

地质雷达探测技术是近年来适应快速、准确、无损的探测地下障碍物及对地下工程质量评价而迅速发展的方法技术。而这门方法的一个根本环节就是数据采集。本文通过结合工程实例来探讨不同的地质雷达测量参数对数据采集效果的影响。

一种测定履带车辆行驶地面性质参数的新方法

车辆行驶地面性质参数只能够用实验的方法测定,传统的实验方法操作复杂,具有很大的局限性。利用一套专用的测量装置,通过直接测量履带车辆两侧主动轮输出转矩的方法,计算获得履带车辆行驶地面性质的参数值。采用此方法对某型履带车辆在一定地面条件下的地面性质参数进行了测定和计算,获得较为理想的结果。

EMS中基于量测置换的对地电容参数估计方法

线路的对地电容参数错误将影响能量管理系统(EMS)中电压无功优化软件的分析决策。介绍了一种近似的电容参数估计算法,详细分析了该方法的适用条件。在此基础上,提出了一种新的基于量测置换的线路电容参数估计方法。该估计方法同时考虑了线路对电网的交换无功和线路本身的损耗无功。估计效果不受电容参数错误的影响,并能够同时容忍一定的线路阻抗参数错误。对该算法进行了测试,结果表明该方法具有良好的应用前景。

基于砌体结构破坏损伤的地震烈度物理标准研究

为了研究基于砌体结构破坏的地震烈度物理标准,将15个地震动参数按属性(峰值、频率、持时和能量)分成4类,将地震记录按地震动三要素(峰值、频率、持时)分成3组,求出每组记录作用下砌体结构的延性系数,计算出各个参数值和延性系数的相关系数,比较分析这些相关系数发现地震动峰值加速度、有效峰值加速度、地震动输入能量和滞回耗能都能表征地震动对砌体的破坏势,并且这4个参数都和烈度有很好的相关性,可以作为烈度的物理标准。

改进的配电网对地参数谐振测量方法

在配电网中性点经消弧线圈串联阻尼电阻接地方式下现有对地参数测量方法测量误差较大,因此,提出一种改进的配电网对地参数谐振测量方法。该文分析消弧线圈串联阻尼电阻方式下现有对地参数测量方法的局限性,并通过分别构建消弧线圈串联、并联阻尼电阻2种接地方式下的谐振测量等效回路,推导了2种接地方式下配电网对地电容和对地泄漏电导数学表达式。通过在中性点接入变频恒流信号源,向配电网注入特征电流信号并实时测量零序电压互感器开口三角形处特征电压信号,可测得系统谐振频率;进而依据对地参数表达式实现配电网对地参数的快速、准确测量。PSCAD/EMTDC仿真分析和模拟实验验证了所提方法的正确性,仿真分析与实验结果均表明该方法测量对地参数精度高、适用范围广。

关于地震烈度物理标准研究的若干思考

自从现代地震学形成以来, 人们一直沿用地震烈度来度量地震的破坏后果和破坏程度, 地震工程师也致力于给地震烈度赋以恰当的物理量, 一方面旨在解释地震的破坏作用,同时也希望能用这个物理量来代表地震对结构的一种输入荷载, 以供工程抗震设计使用. 这就是研究“地震烈度物理标准”工作的任务. 但是由于不同结构的破坏机理很不相同, 甚至同一类结构由于层高、使用的材料以及所在场地的差别, 即使在同一地震作用下, 其震害也会有很大的差异. 此外, 导致结构破坏的地震动因素也十分复杂, 绝不限于地震动峰值一个因素. 因此本文指出, 新的烈度标准应不仅能反映各种结构的具体特点, 还应在研究地震动幅值参数的同时进一步考虑与地震动能量有关的参数, 特别是针对不同结构应采用不同的地震动参数.

基于广域零序分布电压特征的小电流接地选线方法

传统小电流接地选线装置准确性易受系统不平衡电流、电流互感器一致性差异等因素影响。为此提出一种基于广域零序电压分布特征的单相接地故障选线新方法。利用电网的分布参数模型分析得到了配电网发生单相接地故障后不同线路零序电流的分布特征,并据此归纳、推导了配电网不同接地方式下的零序电压的沿线分布特征。由于故障线路与健全线路间零序电压的分布特征存在差异,文章构造了故障测度因子作为选线判据,并通过引入能够描述故障与健全线路差异度、健全线路相似度的相对故障测度矩阵和投票机制来减小故障距离、过渡电阻和脱谐度对选线结果的影响,从而提高选线结果的可靠性。利用PSCAD建立了符合配电网线路分布参数特征仿真模型,仿真计算结果表明,在不同的接地方式、故障距离、过渡电阻和较小的脱谐度情况下,该方法均能正确选出故障线路。

上软下硬地层地铁隧道下穿既有城市道路的变形规律及控制措施研究

在上软下硬地层中进行隧道开挖时,常引起较大的地表沉降,危及既有建(构)筑物。文章依托深圳地铁7号线安托山停车场出入线下穿深圳北环大道工程,采用数值模拟和现场监控量测相结合的方法,利用三维有限差分软件FLAC^(3D)建立了下穿施工过程数值计算模型,分析"八"字形隧道下穿既有道路施工过程中,路面沉降特性及地层沉降规律,并通过现场多种监控量测手段加以对比验证。研究结果表明:地表沉降槽总体呈"人"字型,在隧道间距小于2.0D时,左右隧道拱顶沉降槽叠加效应明显。在隧道间距小于4.0D时,地表沉降有较大叠加;左右隧道开挖引起的上覆地层变形影响范围随深度增加而减小,减小速度随地层深度增加而增加;通过分析模拟过程中每一开挖步引起的地表沉降量,论述了超前支护措施对控制地表沉降的作用,并就超前注浆参数进行对比研究,进而优化了施工工法与支护对策。

地下水对地应力测量的影响

分析了水对岩石力学性质的影响以及主要的影响模式。针对目前应用广泛的空心包体应变计地应力测量方法 ,分析了由于水的存在而对最终测量结果的影响 ,并给出了具有针对性的解决方法。

利用TDLAS技术评估火箭基组合循环发动机试验性能

针对宽范围工作的火箭基组合循环(RBCC)发动机推力、比冲和燃烧效率等性能难以通过关键参数的实时测量直接计算的问题,提出利用可调谐二极管激光器吸收光谱(TDLAS)技术实现发动机燃气温度、H2O组分浓度和速度多参数同时实时在线非接触式激光光谱测量方法,搭建用于RBCC地面试验性能分析的时分复用-扫描波长TDLAS系统。通过试验获得的(7444.352+7444.371)/7185.597cm-1谱线附近吸收光谱,从而得到燃气温度、H2O组分浓度和速度参数,并结合数值模拟方法确定的流场参数纵向分布,实现基于关键参数在线测量的发动机性能直接计算。该方法有助于评判燃烧组织和结构改变对发动机性能的影响。