含膜触头静态接触下接触电阻有限元模型及其分析

对触头静态接触电阻计算进行了分析,并首次提出含膜触头接触电阻有限元计算模型。在触头无膜时的接触电阻有限元计算中,接触头边界条件是齐次第二类条件,自动满足,而触头含膜后,其接触头的膜边界条件不能自动满足。通过分析,对有限元计算中的含膜边界进行了变分计算,并编制出含膜触头接触电阻的有限元计算程序,计算了单斑点下含膜触头的静态接触电阻,计算结果与理论非常接近。     

变电站三维数字化正向设计方法研究

随着正向设计、数字化造价评估的发展,根据工程三维设计成果,从三维模型中直接分析设备数量、导体 长度、模型体积更加可行.对变电站三维数字化正向设计方法进行研究,研究三维正向设计理论方法及三维正向设计 出图方法,实现自动出量、自动输出造价清单、造价数据可视化分析及造价全过程应用方法,形成设计与造价体系, 实现了设计到造价数据流转,提高了技经人员的工作效率.     

燃料电池低温储存、启动热平衡建模与分析

质子交换膜燃料电池发动机低温冷启动性能是制约燃料电池发动机广泛应用的重要指标,合理的停机保温设计和启动策略能极大提高低温冷启动成功率、加快启动速度、减小膜电极损伤、延长燃料电池使用寿命。采用传热学原理,结合燃料电池物性参数,建立了燃料电池系统启停过程动态热平衡计算模型,并基于该模型对燃料电池在不同降温速度、不同低温储存温度和不同保温设计下的启动能耗等进行计算和对比分析研究。研究计算表明,所归纳的模型、计算方法和结果,可为工程应用提供降温时间、降温速度、保温所需厚度的数据参考,并指导选择燃料电池的低温储存环境,计算并使用合适的保温材料厚度,降低低温环境对燃料电池伤害、保障低温顺利启动、减小低温储存和启动能耗。     

交流高压金属化膜电容器温升特性和优化设计

金属化膜电容器具有自愈特性,可用于较高的工作场强,具有较高的工作稳定性和储能密度。目前,金属化膜电容器在低压交直流滤波、脉冲放电领域已得到较为广泛的应用。而高压交流滤波领域目前还应用较少。文中的研究对象为应用于交流无功补偿场合的金属化膜电容器。由于温度过高会影响电容器运行稳定性和使用寿命,因此有必要对其运行时的温升特性进行研究,并基于降低电容器内部温升对其进行优化设计。分析了电容器内部的热传导过程,计算了电容器内部发热和表面散热,建立有限元仿真模型,对其在通过交流电流的情况下的内部温升进行了计算,并通过实验验证了计算模型的正确性。在此基础上,对电容器的结构和参数进行了优化设计。研究结果表明:在合适的范围内采用较厚的金属化膜,较小的膜宽和元件喷金端对外壳大面摆放有利于降低电容器内部温升。     

基于并行膜计算的短期电力负荷组合预测

提出一种并行膜计算(Parallel Membrane Computing,PMC)的电力负荷短期组合预测方法。将线性回归模型、趋势外推模型、改进灰色模型和粒子群优化参数的支持向量机分别放入膜系统的基本膜中,同时并行预测,然后把预测结果输出到表层膜。在表层膜中组合得出最终预测值,组合优化以各种方法预测结果的几何平均数与加权组合结果之差的平方值最小为目标函数,并采用改进粒子群算法分时段优化出权重系数。此外,在进行预测前对历史数据进行了改进滑动平均处理,并采用系统聚类法选出计算输入的历史数据。并行膜计算可以极大地提高组合预测速度,以多种方法预测结果的几何平均数代替真实值确立组合预测模型的目标函数更具实用性。最后,仿真结果验证了所提方法的合理性和有效性。     

E文本在线电网模型自动导入DIgSILENT的研究和开发

为了将DIgSILENT/Power Factory集成为调度运行和规划分析高层应用平台中的核心计算工具,研究在线电网模型自动导入和计算结果自动导出DIgSILENT的技术。采用IEEE9节点电网,研究电网设备模型、拓扑模型和图形模型在DGS接口文件中的数据内容和格式,测试验证利用DGS接口导入全网模型的可行性。对E文本在线电网模型和DGS接口电网模型进行对比分析,研究一种基于电网拓扑数据自动生成DGS格式的电网图形数据的方法,设计E文本在线电网模型转为DGS接口电网模型的实现流程。最后开发相应的软件,并测试软件功能,同时分析总结潮流计算中设置节点类型的调试经验。研究内容和成果对于将DIgSILENT推广应用于在线运行分析和离线快速建模具有指导作用。     

任意工作位置继电器电磁系统分析及结构参量研究

任意工作位置汞膜继电器是一种具有工作位置任意、耐冲击振动特点的汞润触点继电器。本文利用积分模型等效磁路的方法对其电磁系统进行了分析计算,并通过放大的物理模型进行验证。实验证明计算方法合理,且简便易行。文中还通过计算及实验研究得出了继电器结构参量与性能参量之间的关系,为进一步设计提供了计算方法及实验依据。     

自律分散的电力系统复合自动计算分析工具设计与实现

在现有电力系统计算分析软件的体系结构不够开放的限制条件下,从电力系统计算分析工作的特点出发,对计算分析进行层次划分,提炼复合自动计算分析工具设计的2个关键技术问题。基于自律分散系统模型和OSGi规范,设计功能流程和框架,解决上述2个关键技术问题,完成复合自动计算分析工具的标准化整体设计,为综合型的复合自动计算分析功能的实现提供一般方法。设计实现了以数据变化驱动的案例生成流程;以PSD电力系统计算分析软件为例,完成标准计算分析工具的调用设计;设计任务调度器,实现计算内核的管理和计算任务的调度;最后以特高压电网振荡解列故障样本筛选和电网安全稳定控制措施有效性自动校验为例,展示了复合自动计算分析工具总体设计的可行性和实用效果。     

阳极水含量对车用燃料电池性能影响

为了研究质子交换膜阳极水含量对燃料电池性能的影响,提出了一个质子交换膜水含量(MWC)计算模型。该模型考虑了阳极气体在电池内部有压力下降的现象,将压力降和水分活度引入水含量计算。将此模型移植到计算流体力学软件(FLUENT),建立了计算网格并对燃料电池进行了仿真计算。建立了燃料电池试验测试系统,给出了燃料电池试验参数并进行了性能试验。对电池在65℃、相对湿度为70%和100%的FLUENT原模型、MWC模型和试验值下的极化曲线进行了比较分析,结果表明:模拟极化曲线与试验极化曲线吻合良好,MWC模型比FLUENT模型能够较准确地预测燃料电池的性能,尤其在65℃、相对湿度为75%情况下,MWC模型比FLUENT模型精确度提高了10%。     

基于模型设计的高空异步电机变频器

针对传统变频器在宽调速范围内的高效率开发问题,本文采用基于模型的设计方法简化控制器代码结构。研制了一台高空用异步电机变频控制器,根据控制器的高频功能需求搭建代码自动生成模型,利用Matlab实现模型到代码的自动转化。采用基于模型的设计方法进行程序设计,进而实现对异步电机的高频控制,仿真数据及实验结果表明,基于模型的设计方法简化了软件设计结构,提高了异步电机控制器的开发效率。     

大型电力变压器漏磁场的ANSYS有限元分析

变压器的漏磁场问题既是变压器设计、制造中,也是影响变压器运行性能的大问题。传统计算方法根据经验公式估算,误差相当大,为使计算、分析更加准确,有限元法被引进到漏磁场计算、分析中。运用电磁场理论和有限元法,对110 kV及以上电力变压器的漏磁场进行系统的研究,分别建立二维和三维漏磁场计算模型,准确计算油箱中的漏磁场分布情况。结果表明,在油箱壁的长和宽方向中离变压器绕组最近处的漏磁密最大。因此,数值方法的引入,改进了变压器的计算和设计,并使其优化设计成为可能。     

基于Fluent的燃料电池建模及仿真研究

宇航用质子交换膜燃料电池在微重力环境下的流动特性是影响其工作性能和使用寿命的重要因素,对其本身设计与优化也有着十分重要的意义。针对质子交换膜燃料电池常用流道,基于流体仿真软件Fluent,建立三维流体仿真模型,采用计算流体动力学数值方法,对其在微重力条件下的流动特性和分布特点进行了仿真研究。研究表明,流体流动与传质有着密切关系,对伏安输出特性曲线起到决定性作用,研究结果可以为宇航用质子交换膜燃料电池的设计改进提供依据。     

基于改进Messinger覆冰模型导线防冰临界电流计算及其影响因素分析

为了得到不同覆冰气象条件下导线防冰临界电流,基于电流防冰时导线表面水膜流动,建立导线表面水膜流动模型对Messinger覆冰模型进行改进,确定了过冷水滴局部撞击系数(LCC)、导线表面局部对流换热系数(LHTC)与导线表面液态水局部冻结系数(LFC)计算方法。首次计算导线表面LHTC与LFC,并基于LFC计算结果,实现了导线防冰临界电流自动计算。计算结果表明:导线表面LCC、LHTC和LFC在导线驻点位置达到最大值,其中LFC随电流增大而减小;风速、温度是影响防冰临界电流的主要因素,含水量与水滴直径大小对临界电流没有明显影响。     

东北电力学院开发研究完成电机最优化设计软件包

东北电力学院从1977年起开发研究电机的最优化设计的计算机软件,先后把随机试验法、模式搜索法、单纯形法、Powell的共轭方向法以及上述各种优化方法的改进(叫做混合搜索法)应用于三相异步电机设计,并对各种优化方法作了比较研究。所开发的计算机程序的功能为: (1)6000V或3460V、200～2000kw中型三相鼠笼式异步电机的自动选优设计或校核计算; (2)380V或220V、0.6～130kW小型三相异步电机的自动选优设计或校核计算;     

氢空质子交换膜燃料电池阴极沿流道模型

为了优化设计氢空质子交换膜燃料电池阴极的气体流道,建立了沿流道数学模型。模型研究了空气在流道中的动量传递、空气中各组分的质量传递和电极反应。将二维问题经积分均化后转化为较简单的一维问题,于是偏微分方程组转变为常微分方程组,使计算过程得以简化。以50cm长的流道为例,计算了沿流道方向的浓度、流速以及电流密度的分布。还利用此模型考察了各操作与设计参数对浓度、流速和电流密度分布的影响。     

供电可靠性管理自动核对与校验系统研发

结合目前电力可靠性研究中存在的不足,研究了供电可靠性指标关联、比对模型,结合JAVA开发技术和UI设计技术,设计并研发了供电可靠性管理自动核对与校验系统,以实现供电可靠性指标的自动比对、自动计算、自动汇总,并自动生成月度报告等功能,以提高供电单位可靠性管理水平,保证可靠性管理考核的权威性和公正性.     

屋顶太阳能光伏组件方阵的计算机辅助设计研究

利用数学建模方法,建立了屋顶太阳能光伏组件最佳倾角的数学模型、太阳能辐射能计算模型以及光伏组件最小允许间距计算模型。通过建立的计算模型,开发了一种基于AutoCAD的屋顶太阳能光伏组件方阵的计算机辅助设计软件。软件可以在AutoCAD的绘图区域自动绘制光伏组件的平面图,能够使设计人员快速、准确地设计出屋顶太阳能光伏组件的排列方阵,具有很好的市场前景。     

500kV安徽安庆变电站格构式角钢结构全联合构架设计研究项目通过评审

2009年4月25日．安徽省电力设计院在项目评审会上介绍了《500kV格构式角钢结构全联合构架设计研究》的主要内容,包括参考规程规范、工程设计参数、计算假定及计算方法的选取,荷载组合、各种方向大风工况的确定,用等代模型进行格构式构架结构选型,估算梁柱截面高宽比,梁柱截面选择,基础选型等。与会专家和代表一致认为：《500kV格构式角钢结构全联合构架设计研究》总体分析结论正确;计算模型及计算参数选用正确,梁柱截面确定合理;     

质子交换膜燃料电池建模研究综述

在分析质子交换膜燃料电池(PEMFC)运行机制的基础上,对PEMFC的建模研究进行综述.主要介绍了PEMFC的系统模型,并总结电压、阴极流量、阳极流量、膜水合、压缩机、供应管腔、回流管腔、散热器和增湿器九个子系统的国内外建模方法、研究成果及研究进展,并对各模型的适用条件及优势进行阐述,同时也对PEMFC建模的发展方向进行展望.所进行的研究综述对PEMFC系统模型的模型建立、开发研究及后续仿真分析有一定的理论价值与指导意义.     

脉冲电容器简化模型的电场计算及击穿分析

本文对重复频率运行的脉冲电容器的击穿机理进行了深入的研究，并用有限元法对全膜脉冲电容器模型进行了计算，计算结果显示；放电段，电极边缘附近的膜及油中都出现场强较大的单元，其数值表明，放电时出现的振荡极可能造成油中的局部放电，局部放电的累积效应最终会造成绝缘击穿。此研究为全膜脉冲电容器设计提供了依据。