岩溶病害水库的渗漏通道探测方法——以广西全州县洛潭水库为例

由于岩溶地区的水文地质条件极为复杂,故对岩溶渗漏通道的准确定位一直是令人头疼的问题。经试验验证,利用综合物探可以对岩溶渗漏水库的岩溶渗漏通道进行精确定位,其中大功率充电法、常规充电法、自然电场法等方法可以在平面上对岩溶渗漏通道的位置进行准确定位;高密度电法、跨孔地震声波透视法可以确定岩溶渗漏通道的深度及发育特征,从而可以结合地质情况对其渗漏机理进行分析。通过大功率充电法、常规充电法、自然电场法等方法在洛潭水库测区的探测结果分析,在测区内共存在有3条推测岩溶渗漏通道,其中Ⅱ号推测岩溶渗漏通道为水库渗漏的主要通道,并经过示踪法验证是准确的。根据高密度电法、跨孔地震声波透视法探测结果显示,在洛潭水库的东侧存在一逆冲断层F1,在该断层的上盘岩石比较破碎,并存在一系列平行的张性断层F2~F5,经分析认为洛潭水库的渗漏与断裂破碎带的存在密切相关,导致水库渗漏的Ⅱ号推测岩溶渗漏通道主要沿断层F5发育。     

观音阁水库选坝过程中岩溶勘察与研究

观音阁水库位于太子河沉降带,广泛发育有寒武系、奥陶系灰岩,岩溶十分发育,在选坝过程中先后选择了六条对比坝线,可研阶段对三、四、六三条坝线进行了对比,通过区域及坝址的岩溶研究,论证了库首及坝下渗漏问题,并对三条坝线的岩溶发育特点及帷幕处理进行了评价,最后选出六坝线作可研阶段的推荐坝线,利用张夏灰岩作持力层,凤山组页岩作隔水层。水库建成后,没有发现坝下及绕坝渗漏问题。     

基于TC35I模块危险废物贮存库实时渗漏监测系统的研制

利用两检测电极间充满渗出液时电阻发生突变的特点,成功地设计出具有高可靠性的HDPE膜数据采集电路。结合软件方法准确地判断HDPE膜的渗漏,再结合渗出液的化学成份来判断渗漏的种类。利用TC35I模块进入GSM网通过Internet进行数据的交换,实现了危险物贮存库渗漏的网络化监测。利用HDPE膜的绝缘性和贮存库中电场分布特点,提出偶极子的漏洞定位方法,成功解决了漏洞定位的问题。该方法为填埋场HDPE膜铺设过程中的施工验收提供了参考。     

考虑径流不确定性的水库优化调度响应曲面方法

来流的不确定性是造成水库调度困难的主要原因之一。针对这一问题,本文提出了基于径向基核函数的水库优化调度的响应曲面建立方法。该响应曲面用以表达入库流量、水库状态（水位或库容）及其对应的水库该时段最优下泄流量三者之间的关系,包含了不同来流过程下水库最优运行方案的信息。根据所建立的响应曲面以及径流预报,可以快速准确地定位出水库运行的决策方案。研究将该方法应用于某水库以月为单位的长期优化调度中,结果表明,水库优化调度响应曲面的建立过程考虑了水库长期运行中来流不确定性的影响,可以为今后水库的运行调度提供参考。     

库底吸收对重力坝动力响应的影响分析

水库库底吸收是重力坝-地基-库水系统在地震作用下相互作用中的重要组成部分。本文基于声固耦合方法结合阻抗边界条件可以对水库库底吸收进行模拟,通过算例验证可知无论是激励频率相同库底反射系数不同还是激励频率不同库底反射系数相同两种情况都可以得到准确的坝面动水压力分布曲线。通过对丰满新建重力坝的分析可以得到的结论为不同库底反射系数对坝面动水压力分布有显著影响,动水压力幅值随着库底反射系数的增加而变大,坝体动力响应也随之变大;讨论了丰满老坝对新坝坝面动水压力分布的影响,由于上游老坝的存在,新坝整个坝面上动水压力幅值明显变大。     

BP网络用于声波法炉内切圆流场监测系统的模拟研究

利用声波法监测炉内切圆流场,传统的处理数据方法是优化求解法。但是,如果把这种优化求解法用于声波法监测炉内切圆流场的在线应用,就存在速度慢的缺陷。文章利用BP神经网络对数据映射速度快的优势,对优化求解法进行改进。首先,以一台模型锅炉为研究对象,确定BP神经网络模型结构。然后,对该网络模型进行训练与仿真研究,结果表明,BP网络可以快速、准确和稳定地映射炉膛四角切圆流场特性,把BP神经网络应用于声波法监测炉膛切圆流场的在线监测具有可行性。     

基于“虚拟水库”的梯级水电现货报价单元组建方法

梯级水电之间存在高度耦合的时空水力联系,并且由于在流域中所处位置和调节能力多不同,各水电厂市场竞争力和报价灵活性出现较大差异,加大了现货市场投标的难度和风险。报价单元的组建有利于抵抗风险,但合作对象的选取是关键。针对梯级水电现货报价单元组建问题,该研究以径流调蓄关系为依托,引入"虚拟水库"一词,构建了基于"虚拟水库"组建梯级水电现货报价单元的方法,并设计了完整的竞价流程。以24点市场为背景,基于购电、售电双方利益诉求建立了双层模拟模型,最后以四川省某流域"一库三级"梯级水电构建报价单元进行报价模拟,结果表明以"虚拟水库"报价单元参与市场可以提升各成员的市场份额,扩大报价空间,降低市场风险,提升市场净收益,同时降低用户购电成本。验证了基于"虚拟水库"组建报价单元的科学性和正确性。     

水电站水库优化调度几种求解方法的比较研究

针对水电站水库优化调度模型的求解,比较了常用的动态规划法、逐欢优化法(POA)和粒子群优化算法(PSO)3种求解方法.给出了3种算法的实现过程及约束处理方法,尤其针对粒子群优化算法,纠正了常见的约束处理和算法不结合问题.结论认为PSO水库优化调度模型和解法融合了模拟调度的思想,更容易为调度人员所接受,且能有效避免动态规划"维数灾"问题.但存在计算时间长,实时性差等问题,在实效要求较低情况下可以应用.     

复合绝缘子故障检测方法的有效性分析

随着复合绝缘子在电网中用量增加,由复合绝缘子故障所引发的输电线路事故也相应增多,为此对运行复合绝缘子的潜在故障开展有效检测对于保障输电网络运行可靠性意义重大。笔者通过在运行复合绝缘子上人工模拟漏电起痕、表面金属颗粒附着、内部碳化通道等常见绝缘子故障,试验研究了紫外成像法、红外成像法和电场法检测方法检测这3类故障的效果,并分析了3种检测方法的有效性,结果表明:紫外成像法可有效检测引发复合绝缘子放电的故障缺陷;红外成像法可以检测发热故障,但对短时绝缘故障检测效果有限;电场法仅适合检测存在于绝缘子上较严重的短路性故障;潮湿气候条件更有利于绝缘子故障的检测,运行单位应加强雨雾天气或凌晨空气湿度较大气候条件下绝缘子的巡检工作。     

大功率太阳能LED路灯控制系统设计

针对当前太阳能LED路灯控制器存在通用性差、寿命短的问题,设计了一种通用性较强的大功率太阳能LED路灯控制器.以PIC单片机为控制核心,将太阳能发电部分与LED恒流驱动电路集成在一起,提高系统可靠性;采用同步Buck结构将太阳电池组件的最大功率点跟踪与蓄电池的多阶段充电法有机结合起来,提高系统对太阳能的利用率,延长蓄电池寿命;以LT3755为LED恒流源驱动芯片,采取双PWM方式将LED的模拟调光与数字调光结合起来,使并联LED数目可以提前设定,亮度可以分时段调整,增强控制器的通用性,有效延缓LED的光衰.实验结果表明:控制器通用性强,工作稳定,效率高.     

变压器特高频、超声波侵入式PD联合检测技术

最新颁布的IEC TS 62478-2016《高电压技术-电磁和声学法测量局部放电》国际标准,指出了现有的外置式超声波法测量PD主要存在:设备外壳对声波的衰减和不同介质声阻抗引起的传输多路径问题。笔者基于变压器放油阀结构,将特高频(UHF)天线和压电陶瓷声发射(AE)传感器进行一体化设计,再考虑电磁波和超声波信号耦合、防变压器油渗漏两个主要问题的基础上,加工研制了能够同时耦合UHF、AE信号的侵入式PD复合传感器。110 kV变压器内置尖端放电下与外置式压电陶瓷AE传感器的对比试验表明:所设计的UHF、AE侵入式PD复合传感器能够有效探测到油中微弱放电产生的具有特定时间差Δt的电磁波和超声波信号,这为变压器PD检测提供了一种全新的"声-电"即UHF、AE联合检测技术。     

基于波形参数法的电场畸变对局部放电特性影响分析

通过搭建局部放电纳秒级放电电流测试系统,研究了针-板电极的畸变电场下局部放电的特性,以及针尖曲率半径和铝箔尺寸变化对放电特性的影响。研究表明,不同电场畸变条件下放电存在较大差异。当介质表面无铝箔覆盖时,正极性放电电流幅值大于负极性放电电流,其电流脉冲上升沿和下降沿都要小于负极性放电,这可以用流注理论很好的进行解释。当介质表面有铝箔覆盖,针尖曲率较小时,放电情形类似于无铝箔覆盖的情况;而当针尖曲率较大时,负极性脉宽小于正极性脉宽,其电流幅值大于正极性脉冲。由此推测,在针尖曲率较大铝箔覆盖时放电机理发生了改变,产生了不同于流注放电的另一种放电。本文的研究为波形参数法区分不同放电类型打下了基础。     

基于GPR偏移成像处理的杆塔接地体缺陷检测

输电线路作为电能传输的关键通道,通过杆塔架设于野外开阔地区,极易遭受雷害进而影响电力系统的安全稳定。作为线路杆塔的防雷手段,接地材料常年埋于地下,难以对其存在的缺陷进行检测。为此,在传统探地雷达检测方法的基础上,研究脉冲探地雷达成像特性,提出了一种基于探地雷达(ground penetrating radar, GPR)成像处理的线路杆塔接地体缺陷检测技术,通过Stolt偏移法对雷达探测回波进行成像,并结合图像二值化、膨胀腐蚀算法对雷达偏移图像进行处理,利用Canny算子开展杆塔接地体缺陷的识别、诊断工作。仿真与沙池实验结果表明,所提出的接地体缺陷检测技术能在不开挖不停电情况下准确对接地体是否存在断裂、破损缺陷进行识别诊断,有助于实际线路防雷检测工作的进行。     

基于高性能磁链算法的永磁同步电动机无位置传感器控制

准确的磁链辨识是基于磁链观测法永磁同步电动机无位置传感器控制的关键,传统电压型磁链辨识算法消除了纯积分存在漂移问题,对圆形磁场的磁链可以准确辨识,但对实际中电机内普遍存在的椭圆形磁场的磁链辨识时存在稳态幅值和相位误差。分析了椭圆形磁场时磁链矢量与反电动势矢量的空间关系。对传统算法辨识椭圆形磁链的误差进行了分析,提出一种改进的新型磁链算法。改进后的新算法运算量与传统算法相当,但对圆形与椭圆形磁场的磁链均能准确辨识。将新算法应用于一台表贴式永磁同步电动机无位置传感器控制系统的转子位置估算,仿真证明,在稳态及转速突变时新算法均具有良好的位置和转速跟踪效果。利用数字信号处理器TMS320F2812DSP对其进行了数字化实现。实验结果表明,在中高速范围内,调速系统在稳态与电机转速突变时具有良好的动静态特性,但在低速区会出现系统不稳定。仿真与实验证明了新算法的有效性和实际可应用性。     

圆台形绝缘子的表面电荷密度反演算法

直流气体绝缘输电线路(GIL)中盆式绝缘子的表面电荷是诱发沿面闪络的重要原因,如何准确地测量和计算表面电荷分布仍然是一个重要的研究课题。基于多点测量技术,研究了绝缘子表面电荷密度和电场分布的反演计算方法,评估了测量系统的空间分辨率,并在计算中考虑了静电探头的影响。采用信噪比(SNR)和峰值均方根误差(PMSE)估计了该反演方法的准确度。在0.1 MPa SF6气体中,采用静电探头法测量了直流电压下金属微粒附着的缩比盆式绝缘子的表面电位分布,并计算得到了绝缘子表面电荷密度分布。结果表明,电荷密度分布图中可以清晰地发现金属微粒的位置,算法的空间分辨率和电荷分辨率分别为2.0mm和0.95p C/(mm~2·mV)。电荷密度分布和电位分布存在较大差异,电位分布不能用来代替实际的电荷密度分布。该算法可应用于旋转对称结构绝缘材料的表面电荷密度计算,可为直流GIL绝缘子表面电荷分布特性研究提供理论指导。     

基于站域信息的同杆双回线接地距离保护优化方案

基于单间隔电气量的接地距离保护由于受到同杆双回线线间互感的影响,存在故障线路距离测量不准确、非故障线路易发生反方向误动和末端故障超越等问题.利用智能变电站中跨间隔站域信息高度共享的特点,构建了同杆双回线单元式保护配置方案,设计了过程层信息获取及交互的实现方案.利用双回线的断路器位置和接地刀闸位置信息自适应地选择零序补偿系数;利用双回线六相电流信息和六序分量法实现故障选线和选相,根据选线结果实现对故障线路的接地距离保护的邻线零序电流自适应补偿,而对非故障线路不再使用邻线零序电流补偿.理论分析和数字仿真验证表明,所提单元式配置和接地距离保护优化方案可以实现双回线中故障线路接地距离保护的自适应邻线零序电流补偿,并解决了盲目进行邻线零序电流补偿造成的非故障线路反方向误动的问题.     

双向全桥串联谐振DC/DC变换器扩展相移控制的全局优化方法

基于传统基波等效法建立的双向全桥串联谐振(dual bridge series resonant,DBSR) DC/DC变换器模型准确度不高,导致控制存在误差,变换器的工作效率降低。文中采用分段分析法建立DBSR变换器在扩展相移(extended phase shift,EPS)控制下的模型,能够准确描述变换器的特性。传统单相移控制下变换器的回流功率和开关损耗较大,导致变换器工作效率降低,而文中提出一种基于EPS控制的全局优化控制方法,能有效降低回流功率和开关损耗。首先分析双向全桥串联谐振DC/DC变换器的回流功率原理,建立回流功率的优化控制模型;然后结合软开关条件及考虑死区时间下的完全软开关特性,建立双向全桥串联谐振DC/DC变换器的全局优化控制算法;最后,在基于TMS320F28335控制器的实物实验平台上,对所提方法与传统方法在宽电压增益下以及全功率范围内进行实验对比。实验结果表明：与传统基波分析法相比,所提建模方法具有更高的准确度,且所提的优化控制方法可以有效降低回流功率,显著降低变换器的开关损耗,能够大幅提升变换器的传输效率。