新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝构件受力的简化计算方法

针对常见泥石流防治结构被冲击破坏的问题，基于“柔性消能”理念，结合张弦梁结构和竖向预应力锚杆技术，提出一种既能改善结构受力性能、增加结构整体抗冲击能力、保证结构安全可靠，又能减小结构构件截面尺寸、节约成本、便于现场施工组装和后期运营维护的新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝，并阐述其技术原理。根据泥石流荷载分布和新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝的受力特征，给出其简化的内力计算方法；并利用SAP2000建立新结构有限元模型，分析了结构的整体受力，验证了构件简化计算方法的合理性；结合Python语言和Qt De? signer软件开发了相应的设计计算软件，对新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝的内力进行求解。结果表明：提出的新结构抗冲击性能好，构件受力均匀；以后设计中应关注竖杆的剪切脆性破坏和立柱偏心受力情况，保证结构安全；变形协调仅使底层张弦梁与竖杆内力偏大，实际工程应用时，应着重验算底层构件，防止其破坏；文中提出的简化计算方法能较准确的反映结构的受力特性，具有一定的合理性，研究可为新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝的设计计算和推广应用提供理论依据和技术支持。     

Binary whale optimization algorithm: a new metaheuristic approach for profit-based unit commitment problems in competitive electricity markets

This article presents a metaheuristic approach, the binary whale optimization algorithm (BWOA), to solve complex, constrained, non-convex, binary-nature profit-based unit commitment (PBUC) optimization problems of a price-taking generation company (GenCo) in the electricity market. To simulate the binary-nature PBUC problem, the continuous, real-value whale position/location is mapped into binary search space through various transfer functions. This article introduces three variants of BWOA using tangential hyperbolic, inverse tangent (arctan) and sigmoidal transfer functions. The effectiveness of the BWOA approaches is examined in test systems with different market mechanisms, i.e. an energy-only market, and energy and reserve market participation with different reserve payment methods. The simulation results are presented, discussed and compared with other existing approaches. The convergence characteristics, solution quality and consistency of the results across different BWOA variants are discussed. The superiority and statistical significance of the proposed approaches with respect to existing approaches is also presented.     

机抽—速度管复合排水采气新工艺

为了提高目前常用的排水采气工艺的适应性,同时降低由排采工艺调整带来的额外的成本开销,利用空心抽油杆对机抽工艺进行了改进,结合应用所研发的空心防气排水采气专用泵,形成了机抽—速度管复合排水采气工艺,并在鄂尔多斯盆地苏里格气田某产水气井进行了现场试验。研究结果表明:①该工艺实现了机抽与速度管柱、气举、泡排等多种排采工艺的自由组合,并且可根据气井产水特点灵活调整适合的排采工艺,提高了工艺的适应性;②采用的游动阀及固定阀均依靠抽油机动力和空心抽油杆重力实现强制启闭,避免了气锁和砂卡引起的机抽失效;③该工艺的选井原则为气井初期产气量较高(大于1×10~4m~3/d)、产水量相对较高(介于3～30 m~3/d),且井口到液面的距离小于2500m;④针对产气量分别为2×10~4m~3/d、1×10~4m~3/d的气井,需采用外径为36 mm、壁厚为6 mm或外径为38 mm、壁厚为6 mm的空心抽油杆进行速度管排水采气,针对产气量为0.6×10~4m~3/d的气井,需采用外径为34 mm、壁厚为5.5 mm的空心抽油杆进行速度管排水采气。结论认为,该工艺可以明显提高产水气井的稳产气量,实现产水气井的连续、稳定生产,应用效果好。     

超深高温高压气井完井含伸缩管测试管柱的应力与变形特征

塔里木盆地MJ4井测试管柱长6 617 m,测试时井底压力为101.63 MPa,完井作业过程中管柱出现了塑性变形问题,迫切需要准确地确定管柱塑性变形究竟发生在完井作业的哪个阶段。为此,采用三维有限元分析方法,结合MJ4井坐封、压裂和试油3个典型的载荷工况,对管柱的变形和轴向应力分布进行了数值计算,总结了含伸缩管的完井测试管柱力学行为计算流程。研究内容主要包括:①提出了具有伸缩管的油管柱系统中伸缩管的伸长与闭合状态的判断依据,并给出了相应的计算原理和计算公式,计算了MJ4井油管柱伸缩管的伸长—闭合状态;②给出了水力锚咬合不良产生的封隔器环空附加压差载荷的分析计算方法,模拟了其对管柱系统变形行为的影响,指出了附加压差载荷对管柱的塑性屈曲变形有着重要的影响;③计算模型引入了侧向屈曲变形的限制,从而间接考虑了接箍刚度对屈曲变形的影响,计算分析了油管柱在各种载荷共同作用下的变形情况,得到的数值结果显示与观察到的变形现象相同。研究结果表明,MJ4井管柱的塑性变形发生在压裂改造施工阶段,各种形式的液体压力载荷及重力载荷是塑性变形的主要原因。结论认为,含伸缩管测试管柱的力学计算模型可作为优化施工和管柱系统结构设计的重要理论工具和分析手段。     

连续管速度管柱带压起管工艺在川渝地区的应用

针对连续管速度管柱排液采气工艺中原起出速度管柱常用的先压井后作业方式，在致密气井中会造成压井液漏失并污染产层导致产能降低的问题，提出了一种新的暂堵方式——速度管柱带压起管工艺。介绍了该工艺的工作原理、关键装置及在现场的应用情况。应用结果表明，速度管柱带压起管工艺有效解决了带压起速度管柱必须压井的难题，同时保护了产层，提高了作业效率，降低了生产成本，可以确保生产井顺利投产。     

分数阶PID控制对钻柱黏滑振动的抑制

钻柱黏滑振动是导致钻井设备加速磨损、钻井安全性下降以及钻井效率降低的重要原因之一。针对钻柱的扭转运动,建立了钻柱、钻杆、BHA及钻头4自由度钻柱系统扭转模型。该模型考虑了扭转自由度、钻柱阻尼以及岩石与钻头相互作用的高度非线性摩擦;通过对钻柱模型进行仿真试验,分析了钻井参数对黏滑振动的影响;为了抑制钻柱黏滑振动,设计了一种分数阶PID控制器。研究结果表明:分数阶PID控制器能够快速稳定系统,缩短调节时间,有效抑制钻柱黏滑振动,它对黏滑振动的抑制效果明显优于传统PID控制器。研究结果对抑制钻柱黏滑振动研究具有参考意义,对降低钻井工具损害、提高钻井效率以及增强作业安全性有重要的指导意义。     

基于目标级联技术的含风电互联电网机组组合策略

针对含风电互联电网日前安全约束机组组合的规模大、约束复杂、求解困难等问题,提出基于目标级联分析技术的分散协调优化策略。将问题分解为负责区域间边界节点电压相角协调的上层优化问题和以并行方式独立优化各区域发电计划的下层优化问题。下层优化以弃风电量期望和电量不足期望,量化各区域内风电、负荷预测误差,以及常规机组强迫停运等系统运行不确定性所带来的风险,并以罚函数的形式引入目标函数,以综合优化系统可靠性与经济性。2区域12节点系统和IEEE RTS96三区域互联系统算例仿真验证所建模型和算法的有效性。     

石油钻柱顶部高频激振解卡耦合响应特性

采用顶部高频激振进行钻柱解卡具有操作简便、高效低成本的优点，但是解卡作业效果受到井下复杂环境的严重影响。将解卡装置和钻柱相结合，并考虑环境因素影响，建立解卡装置-钻柱系统耦合振动模型，据此揭示系统振动响应特性，以及钻井液黏度、卡点深度、井斜角及高频解卡装置的工作参数等因素对卡点处解卡力的影响特性，并结合特定工况确定最佳工作参数范围。研究结果表明：在高频激振解卡作业中，解卡效果的影响因素相互耦合；针对实际作业环境和钻柱结构，通过优化获得最佳的作业参数，可以有效地提高解卡效果。     

Lagrangian relaxation hybrid with evolutionary algorithm for short-term generation scheduling

Short-term generation scheduling is an important function in daily operational planning of power systems. It is defined as optimal scheduling of power generators over a scheduling period while respecting various generator constraints and system constraints. Objective of the problem includes costs associated with energy production, start-up cost and shut-down cost along with profits. The resulting problem is a large scale nonlinear mixed-integer optimization problem for which there is no exact solution technique available. The solution to the problem can be obtained only by complete enumeration, often at the cost of a prohibitively computation time requirement for realistic power systems. This paper presents a hybrid algorithm which combines Lagrangian Relaxation (LR) together with Evolutionary Algorithm (EA) to solve the problem in cooperative and competitive energy environments. Simulation studies were carried out on different systems containing various numbers of units. The outcomes from different algorithms are compared with that from the proposed hybrid algorithm and the advantages of the proposed algorithm are briefly discussed.     

炼化装置高压串低压风险分析

结合高压串低压事故,运用保护层风险分析方法进行系统分析,帮助操作人员从保护层管理方面出发,更加直观的分析装置工艺设计与操作中存在的隐患与缺陷,从而更好的防止事故发生。