基于M/M/1/N/∞排队模型的低功耗输电铁塔组立监测系统

传统输电铁塔组立监测系统存在无效能耗的数据传输空闲状态，致使其续航时间难以满足实际工程需求。为此，本文基于将空闲时间段的传感器转为低功耗休眠状态的思想，提出了一种适用于输电铁塔组立监测系统数据传输的M/M/1/N/∞排队模型，推导了监测系统中数据传输的分布方程，通过求解监测数据等待队长与有效输入率的比值和确定对应的数据传输轮换次数，确定了各传感器的数据传输空闲时间，实现了将处于空闲时间段的传感器转为休眠状态的低功耗工作模式。据此方法，研制的输电铁塔组立监测系统在周宁～宁德500 kV线路工程6天的实际监测过程中共耗电24%，续航时间与传统方法相比提升了1.9倍，满足监测系统续航时间大于单基铁塔组立施工周期的工程需求。     

基于改进声学有限元法的主变压器室噪声场计算

传统声学有限元法(finite element method,FEM)难以准确表征温升效应引起的主变室大空间空气介质参数变化,导致温度场-声场耦合作用下变电站主变压器室噪声场计算误差过大。在声学FEM算法基础上,引入计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD),提取大空间主变室的复杂空间介质参量,并对波动积分方程进行改进,提出一种基于改进声学FEM的主变室内噪声场求解算法。首先,建立温度场影响下的主变室流变模型,采用CFD表征主变室大空间温度场离散空间介质参量;然后,基于流-声网格映射理论,将温度场离散空间介质参量与声音网格进行映射,建立修正大空间空气介质参数后的声学FEM积分方程;最后,基于常规Gauss数值积分法和引入Kirchhoff-Helmholtz方程,对修正声学FEM积分方程进行联合求解。该算法在西安110 kV昌明变电站1号主变室噪声场的求解分析中得到了成功应用,与实测值误差为2.168%。