关联基础设施系统脆弱性分析

鉴于基础设施系统对社会生产和人民生活的重要性,分析基础设施系统的脆弱性,提出相应的抗干扰措施和改进策略,提高基础设施系统的可靠性,成为了当前研究的一个热点课题。基于此,在对基础设施系统脆弱性分析成果的基础上,从方法论的角度探讨了关联基础设施系统的脆弱性,并以华中地区某城市电力—供水网络为例分析了网络在节点级联故障下的脆弱性,为控制基础设施系统的级联故障、增强系统的抗干扰能力提供决策支持。     

自然崩落法诱发井下泥石流降雨临界阈值试验

诱发井下泥石流灾害的降雨阈值是矿山井下泥石流防控重要参数。为获得普朗铜矿诱发井下泥石流的降雨临界阈值,以室内试验为研究方法,开展矿区不同降雨强度工况下诱发井下泥石流的降雨阈值及暴发时间研究。结果表明：当雨强为0.563 mL/min时发生破坏性较大井下泥石流概率较大,当雨强为0.293 mL/min时诱发井下泥石流概率较小,当雨强为0.186 mL/min时则不易形成井下泥石流;降雨强度0.293 mL/min是井下泥石流发生的极限临界状态,是诱发井下泥石流的降雨阈值;降雨强度0.563 mL/min时,3~#、4~#和2~#不同放矿口诱发井下泥石流的暴发时间分别为240、260和220 min;降雨强度0.293 mL/min时,3~#、4~#和2~#放矿口诱发井下泥石流的暴发时间分别为180、200和220 min;最后基于水量总量原理验证了试验确定降雨临界阈值的科学性和合理性。研究成果为普朗铜矿及类似矿山井下泥石流的预防和管控提供重要的科学理论依据。     

一种满意控制的水轮机调速系统参数优化方法

水轮机调速器比例积分微分(proportion-integration- differentiation,PID)参数优化是经久不衰的研究课题,目前研究较多的是基于最优化理论的参数设计。提出一种基于水轮机转速性能指标满意度参数优化的新方法,该方法直接计算系统响应的上升时间、超调量、调整时间、稳态误差和反调量等性能指标,籍此得到各性能指标的满意度函数,并以系统总体满意度作为适应度函数,利用遗传算法进行参数优化,得到总体满意度符合设计要求的PID参数。该方法设计目标更实际、具体,尽管参数不一定最优,但能满足系统响应要求,且代价较小,更具实用性。应用至刚性水击模型和弹性刚性水击模型水力系统的PID参数优化设计,仿真结果表明满意度控制方法在水轮机调速系统参数优化中的有效性和实用性。     

一种新的相间行波距离保护方法

当对端母线上仅有1回进出线时，行波保护确定故障为正方向就可以动作；当对端母线上有2回进出线时，区外故障的行波测距结果大于被保护线路长度，根据测距结果，行波保护可以容易地区分区内、区外故障。当对端母线上有3回及以上进出线时，行波测距结果在某些情况下不反应故障点到保护安装处的距离，不能用测距结果区分区内、区外故障。对于这种情况，文中首先给出了根据行波测距结果和行波波头计算故障过渡电阻的方法，然后对区内、区外故障测得的过渡电阻进行分析，表明区内、区外故障测得的过渡电阻有很大不同，据此提出了一种区分区内、区外两相故障的方法。大量电磁暂态仿真表明，该保护原理正确而且适用于三相故障。     

钢包攒包生产控制模型

 目前炼钢厂普遍存在转炉与连铸机生产节奏不匹配的现象,需要进行攒包生产才能保证连铸机连浇,因此,提出科学合理的钢包攒包生产控制模型对炼钢厂进一步实现节能降耗意义重大。以C炼钢厂钢包为研究对象,解析其运行模式和运行时间,分析转炉与连铸机匹配模式;通过分析钢包攒包时间与连铸机浇注炉次数之间的关系,构建钢包攒包生产运行时间控制模型,计算出合理的钢包攒包时间、重包运行时间和周转周期;运用甘特图分析法研究攒包生产条件下的钢包周转规律,构建钢包周转数量控制模型。将模型运用于实际,可有效减少钢包攒包数和周转数,提高周转率并减少钢水温降。     

高炉瓦斯泥碳热还原脱锌研究*

利用碳热还原方法,开展了高炉瓦斯泥焙烧脱锌实验研究。研究结果表明,碳热还原焙烧高炉瓦斯泥可有效脱除高炉瓦斯泥中的锌。最佳工艺条件为：焙烧温度为1 423 K,焙烧时间为180 min,物料粒径为9.5～10.5 mm。在最佳工艺条件下,高炉瓦斯泥脱锌率达99.2%,焙烧剩余渣中锌质量分数低于0.15%,可返回高炉使用。     

钢丝裂纹扩展估算模型及其在预腐蚀疲劳寿命计算中的应用

为给桥梁缆索高强度钢丝损伤容限分析提供实用的裂纹扩展计算参数,根据钢材相关试验的结果统计了珠光体钢丝门槛值ΔKth和裂纹扩展计算数据,建立适用于不同屈服强度和应力比的钢丝裂纹扩展经验模型。在此基础上,提出基于一维裂纹扩展假定的预腐蚀钢丝疲劳寿命预测方法,并对锈蚀钢丝恒幅和变幅疲劳寿命进行实例分析。结果表明,珠光体钢材的屈服强度和门槛值之间的相关性随着屈服强度和应力比的提高而增强|提出的钢丝裂纹扩展模型和初始裂纹深度假定可较好地模拟腐蚀钢丝恒幅疲劳试验的离散性和疲劳极限性质|腐蚀钢丝变幅疲劳评估结果对门槛值变化较敏感|按保守门槛值的预测寿命显示,轻微均匀锈蚀钢丝若及时采取养护措施,可在桥梁常规检修期内继续使用。     

新型统一电能质量调节器解耦控制方法

推导了ab 变换和dq0变换间存在对偶的变换特性,利用两者间的相互变换能解决某一类型的交叉耦合问题。针对基于dq0系统统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)模型中存在双环强耦合问题,证明了该耦合问题可通过ab 和dq0间的变换实现完全解耦。在此基础上提出了基于两相同步旋转dq坐标系的UPQC完全解耦的新型控制策略,控制过程中由于dq两相完全解耦,使控制更加简单、易实现,控制品质得到提高。大量基于EMTDC/PSCAD软件的仿真证明了该控制方法的有效性。     

沥青混凝土孔隙率与劈裂特性影响因素研究

沥青混凝土孔隙率及劈裂特性受各原材料性能和含量的影响显著,且直接影响其防渗及稳定性能。系统研究沥青混凝土孔隙率与劈裂特性受级配指数、填料含量、沥青含量的影响规律,为沥青混凝土的施工配合比设计提供依据。基于控制变量法,系统研究 4种级配指数、4种填料含量、4种沥青含量条件下,标准马歇尔试件孔隙率与劈裂特性的变化规律。结果表明,孔隙率与劈裂位移随级配指数的增大而减小,分别降低了 29．33％,39．13％;随填料含量的增大,先减小后增大,且填料含量为 12％时最小;随沥青含量的增大,先增大后减小,且沥青含量为6．8％时最大;劈裂强度随级配指数增加而增高,且增高了 23．98％;随填料含量和沥青含量增大而逐渐减小,且分别降低了 11．59％,22．32％。基于灰色优势分析表明,级配指数、填料含量、沥青含量对沥青混凝土劈裂强度影响最大,孔隙率次之;填料含量对于孔隙率及劈裂特性的影响最为显著,其次为沥青含量,级配指数次之。     

碳酸ニ甲酯与柴油混合燃料的互溶性及最佳混合比研究

碳酸二甲酯(DMC)具有含氧量高、沸点低等特点，适合作为柴油机的燃料添加剂。对DMC和柴油的互溶性以及不同DMC添加比例下，对柴油机的动力性、经济性、排放特性进行了研究。实验结果表明：在发动机燃油和燃烧系统不作变动的条件下，在添加比20%范围内随着DMC在柴油中添加比例的增加，排气烟度逐步下降，热效率提高；当添加比例在10% - 20%时，烟度降低40%～50%，热效率增加了1% - 3%，发动机功率降低4%～8%，NOx、HC、CO和C02的排放变化很小。通过研究得出：DMC和柴油的最佳比例为15%；柴油和DMC的添加比在0%～15%范围内二者有很好的互溶性；上述研究对柴油机合理应用含氧燃料有指导意义。