Influences of Shrinkage,Creep,and Temperature on the Load Distributions in Reinforced Concrete Buildings During Construction

Site measurements have shown that slab loads re-distribute, between the slabs during the concrete curing, while the external Ioadings and structural geometry remain the same. Some have assumed that this is caused by concrete shrinkage and creep, but there have been no studies on how these factors exactly influence the load distributions and to what degree these influences exist. This paper analyzes the influences of concrete shrinkage, creep, and temperature on the load re-distributions among slabs. Although these factors may all lead to load re-distribution, the results show that the influence of concrete shrinkage can be neglected. Simulations indicate that shrinkage only reduces slab loads by a maximum of 1.1%. Creep, however, may reduce the maximum slab load by from 3% to 16% for common construction schemes. More importantly, temperature variations between day and night can cause load fluctuation as large as 31.6%. This analysis can, therefore, assist site engineers to more accurately estimate slab loads for construction planning.

收获工况对甘蔗联合收获机关键机构功耗的影响

为提高甘蔗联合收获机对不同收获天气、不同甘蔗疏密程度,以及不同收获地形的适应性,将甘蔗联合收获机的收获工况分为晴天收获、雨天收获、甘蔗密度较疏收获、甘蔗密度较密收获、上坡收获和下坡收获6种工况,并对其关键机构进行功耗研究。田间试验结果可为甘蔗联合收获机的动力系统设计和动力分配提供依据。

Experimental investigation on dynamic response and damage models of circular RC columns subjected to underwater explosions

Reinforced concrete(RC) columns are widely used as supporting structures for high-piled wharfs.The study of damage model of a RC column due to underwater explosion is a critical issue to assess the wharfs antiknock security.In this study,the dynamic response and damage model of circular RC columns subjected to underwater explosions were investigated by means of scaled-down experiment models.Experiments were carried out in a 10.0 m diameter tank with the water depth of 2.25 m,under different explosive quantities(0.025 kg-1.6 kg),stand-off distances(0.0 m-7.0 m),and detonation depths(0.25 m-2.0 m).The shock wave load and dynamic response of experiment models were measured by configuring sensors of pressure,acceleration,strain,and displacement.Then,the load distribution characteristics,time history of test data,and damage models related to present conditions were obtained and discussed.Three damage models,including bending failure,bending-shear failure and punching failure,were identified.In addition,the experie nce model of shock wave loads on the surface of a RC column was proposed for engineering application.

考虑分布式电源时空相关及电动汽车充电负荷分布特性的有源配电网概率潮流

目前分布式电源(distribution generation,DG)和电动汽车(electric vehicle,EV)充电负荷等随机变量接入电力系统时时空特性考虑不足,会导致概率潮流计算偏离实际。因此该文提出了考虑DG时空相关及EV分布特性的有源配电网概率潮流模型。首先,利用场景生成建立时空相关的风电、光伏出力概率模型;然后,考虑路网约束和用户心理,建立考虑EV时空分布特性的负荷概率模型;最后,以Nataf变换结合奇异值分解处理相关性输入变量,运用三点估计法对概率潮流进行计算,通过Cornish-Fisher级数拟合得到累积分布函数。以IEEE-33节点系统进行测试,利用所提模型分析了DG时空相关性和EV分布特性对配电网潮流的影响。结果表明DG时空相关性主要影响系统的波动性,EV分布特性主要影响系统的运行特性。该文研究可为新型配电网的安全运行提供理论指导。

基于联络馈线负载率松弛约束的中压配电网供电单元划分

当前中压配电网供电单元划分时未能充分考虑相互联络馈线间所供负荷的互补特性,易造成供电单元数量偏多、整体线路利用效率偏低等问题,为此提出了一种基于负载率松弛约束的供电单元划分方法。构建了以供电单元数量最少、各供电单元内N-1校验后转供馈线负载率均衡为目标的中压配电网供电单元划分数学模型;解析了网格中站内供电单元与站间供电单元之间的划分次序问题,并提出了基于馈线负载率松弛约束的站间供电单元划分方法及以此为基础的站内供电单元划分方法。通过实例分析验证所提模型和方法可以对供电单元进行合理划分,节约变电站出线条数与供电单元数量,有效提高配电线路的资产利用效率。

基于改进加权距离的建成区布线及供电范围调整

针对建成区源荷空间发展与配电网供电范围调整及其建设改造之间的复杂耦合关系,提出一种基于改进加权距离的建成区布线及供电范围调整方法。首先,结合建成区与新建区自动布线的技术差异性,建立建成区配电网供电范围调整及其自动布线一体化优化框架;其次,提出考虑新增源荷归属动态调整的新建线路待选条数区间计算方法;然后,综合考虑负载率越限改进效果和源荷距离特征,提出基于改进加权距离的新建线路供电范围划分和基于混合整数线性优化的网架布局方法;最后,通过所提实例验证模型和方法的经济性与实用性。

基于电动汽车充电负荷的小区配电网建设改造策略研究

大规模私人电动汽车接入小区电网进行充电,使得小区负荷组成及特性发生变化,故需对小区配电网进行改造升级,以适应电动汽车广泛接入。首先调研现状汽车保有量、电动汽车保有量和充电设施情况,收集并整理电动汽车及充电桩发展政策文件,预测电动汽车保有量及其充电设施发展规模,接着调研各类小区充电负荷特性及现状小区配变负荷特性,分析电动汽车充电负荷对配变的影响。以充电负荷接入对电网负面影响为导向,从工作做法、技术方法、实施路径、技术支撑多方面开展适应性策略研究,确保电动汽车与电网协调发展。该策略研究可为小区配电网改造提供借鉴和参考。

重载行星轮系安装误差对系统均载性能的影响

行星轮安装误差的存在会导致行星轮系产生不均载问题,进而会影响减速器的传动性能和寿命。以往的研究未明确定义不同角度下的安装误差对系统均载性能的影响,并且关于多行星轮对系统均载影响的研究(在不同安装误差和不同输入功率下)也较少。为此,研究了实际应用中行星轮系安装误差对系统均载性能的影响。首先,以重载四行星轮系为研究对象,建立了行星轮径向和切向安装误差的综合误差表达形式;然后,基于轮系的传动模型,分析了单行星轮不同安装误差角和误差数值对系统均载的影响;最后,在单行星轮的基础上分析了不同工况和误差配置下多行星轮对系统均载的影响。研究结果表明:行星轮的切向安装误差对系统均载影响最大,径向安装误差对系统均载影响最小,当单行星轮安装误差数值为60μm,安装误差角θ从径向往切向方向靠近时,行星系统的均载系数增大了9.6%;误差绝对值越大,均载系数越大,当单行星轮安装误差数值从-30μm到-60μm时,系统的均载系数增大了4.6%;多行星轮存在切向安装误差对系统均载的影响可以用有效误差来衡量;齿轮承载范围内,随着输入功率的增大,安装误差对系统均载的影响逐渐减小。

冲击荷载下加卸载效应对冲击性岩石力学特性的影响

为研究矿井基本顶周期来压对冲击性矿柱动力学特性的影响,采用一维动静组合加载SHPB实验装置对循环加卸载预处理过的冲击性砂岩开展动态冲击实验,实验中预先设置3种不同的轴向循环阈值:6、12、18 MPa,然后进行不同冲击气压条件下的动态压缩实验。探讨了不同循环阈值和冲击气压下冲击性砂岩动态力学响应特性、能量演化规律及碎块分布特征。研究结果表明:岩样动态应力−应变曲线整体划分为弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段。动态应力−应变曲线起始阶段近似直线,不存在静态单轴压缩中的裂隙压密阶段。平均动态抗压强度、平均动态弹性模量和平均动态变形模量随循环阈值增大先增大后减小;而平均动态峰值应变随循环阈值增大先减小后增大。临界阈值处岩样平均动态抗压强度、平均动态弹性模量和平均动态变形模量最大,平均动态峰值应变最小。反射能和耗散能密度随循环阈值增大先减小后增大;而透射能随循环阈值增大先增大后减小。临界阈值处岩样反射能和耗散能密度最小,透射能最大。冲击荷载下岩样呈4种破坏形态:粉碎破坏、岩块碎裂、岩块侧面剥落脱离、岩块劈裂。各冲击气压下岩样分形维数随循环阈值增大先减小后增大,随耗散能密度增加呈非线性增长。冲击性岩石致密性越好,冲击破坏时剧烈程度越弱,碎块块度越大,耗散能密度越小,分形维数越小。研究结果表明矿井基本顶周期来压小于冲击性矿柱损伤门槛值时,周期来压可提高岩层密实性,进而影响动态冲击时的破坏程度。

水下爆炸多气泡耦合形态及载荷分布特性

多爆源水下爆炸产生的气泡在相互耦合作用后,其形态演化以及脉动载荷分布特性与单个气泡相比存在着显著差异。基于超算工作站,由LS-DYNA有限元软件,建立了自由场中爆源中心距离为一个气泡最大半径R的三气泡及四气泡水平阵列三维模型,使用ALE算法计算分析了多气泡融合发展形态演变过程和融合气泡空间载荷分布情况。研究表明,多气泡融合后射流发生在气泡水平两端;融合气泡局部坍塌的不一致造成了三气泡融合气泡上方坍塌载荷较四气泡融合气泡坍塌载荷大,但是三气泡融合气泡总冲量始终小于四气泡融合气泡;对比单气泡,多气泡脉动周期增大,三气泡、四气泡第1次脉动周期与单气泡比值分别为137%、147%;多气泡脉动载荷显著增强,三气泡、四气泡中心上方距离R处脉动载荷峰值与单气泡同样位置处的脉动载荷峰值比值分别为400%、263%。

基于改进WGAN考虑特征分布相似性的小样本负荷预测方法

对于综合能源系统中新接入用户,其往往由于历史数据匮乏而难以建立精准的短期负荷预测模型.本文基于迁移学习理论,提出了一种基于改进Wasserstein生成对抗网络(WGAN)的小样本负荷预测方法.首先,本文采用最大信息系数法量化各影响特征与负荷的相关性强弱.接着,将源域特征序列进行分割,计算各分割子序列与目标域小样本的实序列编辑距离确定初始源域.然后,引入卷积神经网络和长短期记忆模型建立源域预测网络.通过WGAN对齐目标域和源域负荷特征的空间分布,并在最优传输代价函数中加入局部特征损失以提高训练的稳定性和快速性.最后,将对抗训练后网络用于目标域负荷预测.采用该方法对某地区小样本负荷进行实验,结果表明,本文所提算法与其他预测模型相比能达到更高精度.

计及电力不平衡风险的配电网分区协同规划

在实现“双碳”目标的过程中,大量分布式可再生能源随机接入配电网。由于分布式电源出力的波动性,配电网可能出现弃电、切负荷等电力不平衡的情况。提出一种计及电力不平衡风险的配电网分区协同规划方法。构建一种基于非参数估计方法的时序源荷特性仿射模型,以描述源荷特性的时序波动性和不确定性,并利用Wasserstein距离指标进行聚类,减少时序预测误差概率分布的数量;采用A*算法计算在电力廊道受限条件下负荷点之间的距离,并构建负荷点间距离矩阵和功率特性匹配度矩阵,以划分馈线区块;提出电力不平衡风险价值的计算方法,量化灵活性资源水平与电力不平衡风险间的关系;基于此,构建配电网双层协同规划模型,上层以线路和储能装置投资费用最低为目标,下层以配电网运行成本和电力不平衡风险成本最低为目标。以西北某地区实际配电网为案例,验证所提方法的有效性和优越性。

面向多维度配电网用户典型负荷数据的模糊聚类研究

随着各行各业用电量的不断增加,每年报装容量也相应增多。而配电网用户每时每刻都在产生新的数据。如何利用这些负荷数据,从而给出更加符合实际的业扩报装建议是当前电力行业研究的热点。传统对电网用户负荷数据分析的方法计算复杂度高、信息分析不完全,导致很多有效数据没有被利用。文中采用模糊聚类方法对多维度配电网典型用户的负荷数据进行特征挖掘分析。选取我国乌鲁木齐市具有代表性的工业类、社会类电网用户为研究对象,从年负荷数据和日负荷数据出发,利用模糊聚类方法挖掘数据特征,并结合数据分析结果给出部分用户的业扩报装优化建议,最终获取考虑多元负荷因素的精益化报装方案。

考虑V2G储能特性与负荷需求响应的主动配电网低碳鲁棒调度

随着新型电力系统建设和“双碳目标”的发展,分布式新能源和灵活性负荷在配电网中的渗透率越来越高,主动配电网的低碳经济调度面临巨大挑战。考虑系统碳排放的同时考虑车辆到电站(vehicle-to-grid,V2G)的储能特性,建立了电动汽车有序充放电模型。基于可转移负荷和可中断负荷进行负荷需求响应建模,并对配电网支路潮流约束进行二阶锥松弛处理,以主动配电网调度成本最小为目标构建了一种考虑V2G储能特性与负荷需求响应的主动配电网日前低碳经济调度模型;计及风光出力不确定性得到主动配电网低碳鲁棒调度模型并采用行列生成算法(column and constraint generation,CCG)算法进行求解,以保证最坏场景的碳排放在允许范围以内。采用IEEE 33节点配电系统算例进行了验证,结果表明,所提模型能够有效降低主动配电网的调度成本和碳排放量。

基于差分进化算法的配电网网格负荷控制与规划技术研究

在配电网网格负荷控制与规划中,为优化配电网网格线损、供电质量、负荷等结构性指标,研究提出了一种基于差分进化算法的配电网网格负荷控制与规划技术。针对配电网格中各类发电装置,建立电网规划模型,设定和构建初始化种群,选取适当差分初始矢量实施变异处理,在差分增量下构成新个体的前提下,为提高后代种群多样性,利用交叉因子对差分出的个体实施交叉训练,以此形成新的分配个体。最后,利用贪婪选择模式评价和保留子代种群,控制可控负荷和不可控负荷的有功功率,从而完成电网网格规划。实验结果证明,运用差分进化算法对配电网网格的负荷控制和规划效果都比较好,鲁棒性能优越,迭代速度也更快。

考虑感应电机负荷特性的主动配电网电压模型预测控制

针对高比例新能源并网引发主动配电网电压越限问题,提出了一种考虑感应电机负荷特性的主动配电网电压模型预测控制方法。首先,通过建立感应电机负荷的稳态模型,分析了其有功和无功与并网点电压的耦合关系,提出考虑感应电机负荷特性的配电网状态估计方法,实现了对关键状态量的实时在线监测。然后,计及各类电压调节资源,构建考虑感应电机负荷特性的电压模型预测控制方法,并通过状态预测、滚动优化和反馈控制3个关键环节,在维持配电网电压安全的前提下,以最低调节成本实现感应电机负荷并网点电压与设定值的偏差最小化。最后,基于IEEE33节点系统算例进行仿真,验证了所提方法在提高状态估计精度、改善电压控制效果方面的有效性。

不同车型组合的车头时距特性研究

为研究信号交叉口交通流的运行特征,提高交叉口的通行能力,缓解交通拥堵,对车头时距的影响因素和分布特征进行分析。首先,根据车辆尺寸分为4种车型组合;然后,基于VISSIM仿真获取各类型车辆的车头时距数据,探讨不同车型组合、车辆转向和车道位置对车头时距的影响;最后,采用对数正态分布和韦布尔分布检验不同组合的车头时距数据的拟合效果,并检验模型的拟合优度。结果表明:根据不同车型组合,车头时距由大到小为大型车-大型车、大型车-小型车、小型车-大型车和小型车-小型车;根据不同车型组合下的转向,车头时距由大到小为左转、右转和直行;根据不同车型组合下的车道位置,车头时距由大到小为外侧车道、中间车道和内侧车道。

属性关联模型下大数据集群查询仿真

在数据查询过程中,易受冗余数据、服务器异常、虚拟信息等问题的干扰,导致查询时间长、查询稳定性差等现象产生。为了解决上述问题,提出基于属性关联模型的大数据集群查询算法。采用扩展t-SNE算法对大数据集群中的数据节点做降维处理,避免冗余数据对查询过程产生干扰。将降维后的数据输入到属性关联模型中,实现大数据集群的特征提取,并将提取的特征输入到分布式并行架构中,通过查询负载量的计算完成大数据集群的查询。实验结果表明,所提算法的响应时间短,查询开销小于50Mb,且查询稳定性强。

Coordinated Active and Reactive Power Optimization Considering Load Characteristics for Active Distribution Network

Voltage sensitive loads are extremely susceptible to voltage fluctuations,resulting in power system safety issues and economic losses.Due to the load component of voltage sensitive loads being changed at different times,a voltage sensitive load model including the time characteristics is proposed.To improve the voltage distribution in the active distribution network(ADN),the linearized active and reactive power coordinated optimization model for minimizing the operational cost(including the fluctuating cost of sensitive loads)is established.Finally,the simulation on the IEEE 33-bus system demonstrates that the proposed control strategy can effectively stabilize the bus voltage of the sensitive load and reduce the operational costs of the ADN.

基于资源禀赋及负荷特性的低压台区典型场景划分方法

随着光伏和电动汽车在配电网中的接入比例日益增加,这些非线性和随机性的负荷对配电台区的运行造成了显著影响,频繁引发三相不平衡、电压波动、谐波等电能质量问题。鉴于不同配电台区的源荷组成差异,其面临的电能质量问题及成因也各不相同。为有效解决这些问题,该文提出了一种基于资源禀赋和负荷特性的低压台区典型场景划分方法。首先分析了不同场景下配电台区的运行特征,并据此进行了场景划分;然后采用K-means聚类方法对贵州某地区的示范台区进行了详细分析;通过对基于K-means聚类的算例进行分析,准确识别示范台区内电能质量问题的根本原因,从而验证了所提方法的有效性。