交联电缆集群敷设载流量的数值计算

在人口稠密的大城市,电力通常通过直埋电力电缆集群来传输。电缆载流量是电缆设计和运行中的一个重要参数。IEC 60287标准给出了单一媒质即均匀土壤中电缆群稳态载流量的计算方法,并给出了有回填土的非单一媒质中电缆群的载流量修正计算方法。为给电缆工程的设计与运行提供科学依据,采用基于场路结合的有限差分法,提出了非单一媒质中电缆群的载流量数值计算方法,深入研究了不均匀土壤中的电缆载流量及其影响因素。计算结果表明,IEC外部热阻修正计算方法的计算精度与回填土热阻系数有关。回填土热阻系数较大时,IEC计算载流量显著偏低。     

计及动态非均匀热特性的储能软包锂电池充放电热路模型

当前锂离子电池热行为解析模型与仿真模型在储能应用中面临效率或精度挑战。提出一种计及动态非均匀热特性的软包锂电池热分析方法，为储能系统提供电池状态在线评估工具。首先，构建热路模型和解析偏微分方程组，以捕捉充放电过程中电池动态非均匀热特性。其次，建立迭代机制确定求解参数，发展一种兼顾精度和效率的求解算法。将热解析模型和算法应用于商用储能锂电池温度评估。多种充放电工况下的实验结果表明，所提方法具有毫秒级计算成本和小于3%的温度误差，参数标定、迭代机制增强了该方法的工程适用性。该方法对储能电池管理系统展现出良好的应用潜力。     

涡流问题的直接解法

提出了在已知作用场的条件下直接通过解麦克斯韦方程计算线性媒质中涡流的方法,计算范围只局限于导体区域,从而减少了计算工作量。用本方法计算了均匀场中导体板内的涡流和电机端部屏蔽板内的涡流及涡流反应,计算结果分别与解析解和实测值符合较好。     

基于矩量法的接地网接地电阻计算

矩量法是一种适用于任意结构接地网接地参数精确计算的方法,但是在应用矩量法计算接地网接地电阻及其他参数时,特别是在计算非均匀土壤接地参数时,由于需要使用格林公式进行互阻计算,往往计算量十分巨大,不便于使用计算机进行软件实现.基于此提出一种新的优化算法,将矩量法与MATLAB算法结合,从而节省了计算时间,并提高了计算精度,适用于多层土壤和不规则接地网参数的数值计算.     

基于二阶正交配置法的暂态稳定约束最优潮流

针对传统暂态稳定约束最优潮流数值离散算法计算效率低、内存占用大等问题,提出了一种新的二阶正交配置法,可直接求解二阶微分方程形式的转子运动方程,无需转化为一阶方程组;针对故障切除前后网络参数不连续的非光滑问题,提出了多段联立策略。所提算法形式简洁,易于实现,在缩减模型规模的同时,能以较少的配置点达到较高的计算精度,对光滑问题通常具有指数收敛速率,对非光滑问题所提策略亦可有效改善算法性能。3301节点等5个系统的测试结果表明,较传统隐式梯形法,所提算法在保证精度的前提下,可提高计算效率8倍以上,具有良好的在线应用前景。     

多相耦合输电线路频率相关模型的动态分段非解耦算法

多相耦合输电线路的频率相关分布参数模型是分析任意多回交、直流输电线路最实用的模型,其非解耦算法具有计算精确、适用于不对称参数等优点,但应用于谐波稳态计算时,存在运算复杂、数值规模大及计算需要分段等问题。该文对频率相关模型非解耦算法的计算效率和计算精度进行了定量分析。在此基础上,推导了1种输电线路最优分段长度的计算方法,提出了1种频率相关模型的动态分段非解耦算法。该算法根据预设的计算精度,对各次谐波频率动态选取分段长度。验证算例表明,该文所提算法计算精度高,可根据需求任意指定精度,同时可以提高计算效率、降低软件复杂度,因此对电力系统谐波稳态分析软件的设计实现具有参考价值。     

小波-伽辽金有限元法及其在电磁场数值计算中的应用

在分析国内外研究现状,综合前人工作的基础上,将一般紧支集正交小波应用于电磁场的数值分析和计算。首先,导出了适用于含多种媒质边值问题数值计算的小波－伽辽金有限元模型,然后给出了一种新的处理一般边界条件的通用方法,最后提出了小波－伽辽金有限元法中任意点关联系数值精确的时域计算方法。计算实例表明：与现有其它有限元类算法相比较,文中算法具有数值解精度高、冲分简便、灵活,并能提供整体任意给定精度分层解等优点     

Laplace方程复位函数半解析方法

为高效快捷地求解电磁场问题，将复位函数方法与半解析方法相结合，求解了二维静电场问题。引入复位函数，对广义多极技术、多极理论和新型等效源方法等几种不同的半解析方法进行了统一描述，简化了半解析解的表述方式，降低了计算量，而且为直接从边值问题出发寻找复位函数解答建立了一条新途径，并进行了数值算例验证。研究表明，复位函数半解析方法思路直观简捷，实施方便，计算量小；在相同计算量情况下，计算精确度明显优于其他各种数值方法。     

板状铁磁材料中电磁脉冲传播特性计算的一种半积分方法

提出一种计算电磁脉冲在板状铁磁材料中传播的半积分方法,并且在考虑位移电流的条件下,导出了符合物理实际的精确边界条件表达式.与FDTD方法相比较,半积分方法的时间步长τ不受Courant稳定性条件的限制.对于高电导率的线性媒质,它不仅无条件稳定,而且精度很高.但是在强非线性条件下,由于磁导率μ根据前一时间步的磁场强度确定,τ则不能取得过大.数值示例表明了这种方法的有效性和正确性.     

斜阶跃场源瞬变电磁法的全程视电阻率数值计算

推导了斜阶跃场源激励下采样零时刻在发射电流关断处的均匀导电半空间瞬变响应解析式,分析了斜阶跃场源激励下的磁场、感应电压与视电阻率的对应关系,指出用感应电压定义的全程视电阻率可能存在无解或多解的情况。提出了一种全程视电阻率直接计算方法,将发射电流关断时间作为系统参数参与视电阻率的计算,可以方便地计算出中心回线装置下测量目标的全程视电阻率。理论模型的分析与Electromagnetic Model Analysis软件计算数据的比较证明了这种数值算法的可行性。不同于常规数据校正算法,提出的全程视电阻率直接算法具有更小的误差和更快的计算速度,由于斜阶跃场源技术的成熟,该算法具有一定的应用价值。