双向间接耦合有限元法预估电力电缆载流量

建立了多导体电力电缆置于具有散热孔的托架上时3D有限元时谐磁场模型,在计及各金属涡流效应的条件下,得到所有导体单元的功率损耗密度。以此功率体密度损耗为载荷,建立了电缆系统的"热-流体"直接耦合场模型,求解了电缆系统各导体的温升,由此完成一次完整的"磁场"与"热-流体"场间接耦合的求解。由于电缆导体电阻率与温度密切相关,形成"磁场"与"热-流体"场间接耦合的双向耦合。反复迭代,可求解得到当热点为90°C时导体的电流,即为电缆的载流量。以无铠装单载流和有铠装三并联载流电缆为例,采用间接耦合法计算和测量了系统的总功率、电流分布、导体热点温度。计算和测量一致性说明了双向间接耦合有限元模型建立的正确性和计算结果的准确性,为进一步分析电力电缆系统的磁、热特性奠定了基础。

高功率TEA CO_2激光器的双波长免调切换结构

为在一台激光器上切换输出10.6/9.3μm两种波长高能激光,采用输出镜镀膜选支方法获得了9.3μm单谱线输出,其脉冲能量与原10.6μm波长基本相当。设计出双波长密闭免调切换输出结构,利用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran对该结构的切换移动平台组件进行了静力学、热应力及热力耦合分析,并基于Matlab软件,运用最小二乘法对分析得到的位移变形量拟合出输出镜镜面绕坐标轴的偏转角度。分析计算得到结构的最大应力为101 MPa,镜面的最大变形量为6.95μm,镜面绕3个坐标轴的倾斜角度分别为0.07″,2.92″,0.009″。对研制出的实物装置进行发射试验,检测到两波长切换发射的指向性相对误差为8.7″。结果表明,该结构能够满足免调切换输出两种波长激光的性能参数要求。

采用有限时间平均一致性协议的电力系统分布式状态估计

随着基于相量量测单元的广域量测系统在技术上的成熟与推广应用,利用WAMS量测可实现电力系统线性状态估计.本文基于广域量测系统提出一种全分布式状态估计算法.首先根据拉格朗日乘子法推导了多区域约束加权最小二乘估计模型,然后引入有限时间平均一致性协议,得到系统量测正常情况下的分布式状态估计算法.考虑了系统量测存在异常数据情况,根据最小二乘估计的几何意义扩展推导出修正算法,使其在各区域剔除异常量测后,无需改变信息矩阵,只需执行若干次有限时间平均一致性协议能收敛至信息矩阵修正后的集中式估计值.最后,理论分析和实验结果证明了算法的有效性.

多柱芯体并联结构避雷器暂态热特性计算方法

多柱芯体并联结构避雷器在特高压交流输电系统和串联电容补偿装置中得到了广泛应用,其暂态热特性的优劣直接影响运行可靠性,应通过合理设计确保其暂态热稳定性。对多柱芯体并联结构避雷器暂态热特性计算方法进行了研究,分析了暂态温升的计算方法,计算了避雷器散热过程的初始条件。根据避雷器散热过程的温度场方程,利用有限元法建立了多柱芯体并联结构避雷器散热特性三维计算模型。设计了避雷器比例单元,进行了暂态温升计算分析和试验,采用2ms方波电流试验方法在较短时间内给芯体注入较大的能量以模拟系统中避雷器芯体的暂态温升过程,测量了每次试验芯体产生的温升。设计了4柱芯体并联结构的避雷器试品,进行了避雷器散热特性计算和试验。试验中,采用工频电流法对避雷器试品进行加热,利用光纤光栅传感器测量避雷器散热过程中的电阻片温度变化。计算和试验对比结果表明,暂态温升的计算结果较实测温升高,计算结果与实测结果的误差均<5%,暂态温升计算方法是有效的。散热特性的计算结果较试验结果偏严,误差<5%,验证了采用多柱芯体并联结构避雷器散热特性计算方法计算避雷器的自然散热特性的有效性。

基于时域有限差分法的浮顶油罐感应雷防护分析

为分析在雷击浮顶油罐附近地面时油罐感应的强电磁过程,建立了基于时域有限差分法的油罐感应雷分析模型,计算了雷击浮顶油罐附近地面时浮顶与罐壁间空气间隙的电场强度分布和雷电电场的辐射强度,分析了雷电流幅值、雷击距离和土壤电阻率对电场强度的影响.结果表明,浮顶与罐壁间空气间隙的感应电场强度随雷电流幅值和土壤电阻率的增加而增大,随雷击距离增加而减小;对于幅值30kA的雷电流,当雷击距离小于30m时油罐将隐含起火爆炸的可能性,当雷击距离小于1.2km时将可能损坏安装于油罐的电子设备.

优美的均衡组合结构——从均衡性组合问题谈正交拉丁方

正交拉丁方是一个相当复杂但有趣的问题,在具体实际中有着广泛的应用。通过分析与解决一个经典均衡性组合问题,引入拉丁方的概念,给出利用有限域构造正交拉丁方的方法与实例,并对正交拉丁方的实际应用作了简述。

基于FPGA的备自投的设计及实现

基于FPGA的设计技术是当前电子设计领域的前沿技术之一,该文根据目前电力系统的现状,根据备自投基于时序的特征,发挥FPGA逻辑处理速度快和并行特性,设计了基于有限状态机的备自投装置,实现供电的间断性最小化,较好的解决了停电时快速投切的问题。满足了电力系统实时性、可靠性的要求。

方波永磁风力发电机性能分析

设计额定功率为1.5 MW的方波永磁风力发电机,采用场路结合法,利用Ansoft软件分析了方波永磁风力发电机在空载、额定负载情况下的运行特点,在此基础上,对比分析了方波永磁风力发电机与三相正弦波的永磁风力发电机的额定负载情况下的电磁特性,为今后设计方波永磁风力发电机提供有价值的参考依据。

板料成形离散Kirchhoff理论单元模型

本文将离散Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ理论（ＤＫＴ）平板弯曲和薄膜单元的组合模型引入弹塑性有限变形的虚功率增率型原理，采用库仑摩擦定律，建立了适于具有明显弯曲效应的高效率的板料成形有限元数学模型。在此基础上模拟了方盒拉深成形过程，并与实验结果进行了比较，证明了该模型的有效性。

油浸式电力变压器绕组温升的多物理场耦合计算方法

为了研究油浸式电力变压器运行过程中绕组温度的分布特性,该文提出了一种计算绕组温升的多物理场耦合有限元计算方法。应用最小二乘有限元法求解油流的流场控制方程,获得速度分布。建立油流与绕组耦合传热问题的统一温度场控制方程,应用迎风有限元法对场域的温度分布进行求解,其中流体及固体间的传热分界面条件能够自动满足。考虑温度对于场域媒质物性参数以及绕组焦耳损耗的影响,将流场与温度场方程通过顺序迭代求解,获得整体场域的最终温度分布。运用该多物理场耦合有限元计算方法对一个油浸式变压器绕组模型进行了分析,并与Fluent软件的计算结果进行了对比。计算结果表明:该文提出的多物理场耦合有限元计算方法与Fluent软件计算的流场分布基本一致,绕组温度分布与Fluent软件的计算结果相比误差小于1K,验证了计算方法的有效性。同时,与经典伽辽金有限元法计算场域温度分布相比,迎风有限元法能够有效地抑制解的非物理振荡,提高了计算方法的稳定性。

一种桥梁构件刚度利用有限权量进行平差的最小二乘解模态识别方法

提出一种利用桥梁低阶模态测试结果对桥梁结构抗弯刚度采用有限权量进行间接平差的最小二乘解识别方法。通过对1座3跨变截面连续箱梁实桥梁体抗弯刚度结合桥梁现场检测及数值模拟计算识别结果表明,此方法对于多种测试误差表现相当稳定,可满足工程精度要求。

频率大范围变换下的电能计量

针对在频率不断变换的情况下对信号功率进行测量的问题,提出了一种可同时测量信号瞬时频率、基波有功功率和视在功率的算法。输入信号为已经滤除了直流和高次谐波的基波分量,通过自适应有限长单位冲击响应(FIR)数字滤波器测量了基波有功功率,通过Prony算法测量了信号的瞬时频率和视在功率,利用改进的最小加权二乘法(WLS)算法提高了功率的精确度。研究结果表明,在频率大量变化的情况下,该算法对信号频率、有功功率以及视在功率的测量的精确度可满足工程应用的需要。

大跨径连续梁实桥构件刚度模态识别方法

提出一种利用低阶测试模态对桥梁构件抗弯刚度进行有限权量平差的最小二乘解识别方法。通过对主跨110m的广州大桥主桥3跨变截面连续箱梁实桥梁体抗弯刚度进行数值模拟识别及结合桥梁现场动静载试验进行识别结果,表明此方法利用现有的测试技术对大跨径连续梁桥进行抗弯刚度识别误差是常规最小二乘解识别误差的1/8～1/10,识别精度得到了极大的改善。

二元函数Mills比的一些性质

二元标准正态分布的Ｍｉｌｌｓ 比是刻划正态分布的一种有用函数，由于研究问题变量之间有相关性及重积分的复杂性，使得研究问题成果很少．本文给出了二元Ｍｉｌｌｓ 比的一些性质并给出了几个不等式．

CASIO fx—4850P计算器高程控制网按间接平差计算程序

介绍了用CASIO fx—4850P计算器按间接法平差高程控制网,利用法方程中系数矩阵对称正定的特点,直接生成法方程式的系数矩阵。由于CASIO fx—4850P计算器程序容量28500字节,考虑到野外工作受环境制约及其工作的流动性,该计算器能够容纳一般的常用测量计算程序,携带和计算都非常方便。程序经过实例验算,精度很好,实用性强。

电力架空光(电)缆的数值拟合方法研究与软件实现

以悬链线方程式的数学模型为基础,最小二乘为原则,在工程测量三维平面坐标系下,建立误差方程式,采用改进的迭代间接平差拟合法对悬链线方程式求解,完成对电力架空光(电)缆的数值拟合。以该算法为基础,采用C++语言,开发出可应用于实际工程的数值拟合软件,并对计算结果进行了分析,实现了工程测量中对电力架空光(电)缆的数值拟合的快速计算。

某垃圾电站钢筋混凝土方形烟囱有限元分析

依托某垃圾电站工程中钢筋混凝土方形烟囱实例,采用有限元分析软件midas Gen建立烟囱有限元模型,研究了钢筋混凝土方形烟囱考虑顺风向风振影响的风荷载作用下的应力分布,进行了小震作用下的时程分析,探讨方形烟囱设计关键部位。研究成果可用于指导方形烟囱工程设计。