换流站阀厅红外在线测温系统设计

为减少换流站阀厅人工测温的劳动强度,提升阀厅设备异常诊断效率,保障和提高电力设备的运行可靠性,需要对换流站阀厅在线测温系统进行设计。当前方法利用人工接触式测温,并采用固定的监控实现阀塔温度的检查,存在劳动强度大、测温仪的盲区较多,巡检人员的技能水平和责任心致使巡检质量的随机性较大等问题。很难实现巡视范围的全方位覆盖,阀塔设备运行过程中存在较大的隐患。为此,提出一种基于红外对换的流站阀厅在线测温系统。该系统利用AT89C51单片微型计算机、温度采集、测温电路、系统电源电路以及看门狗电路等模块结合组建测温系统的整体结构,通过PXA270处理器、复位电路、A/D转换器、USB接口、温度传感器、红外测温探头、RS485接口等构成系统的硬件部分。根据DS18B20对在线测温电路进行设计,通过7805三端稳压片实现系统电源电路的设计。系统的软件部分对换流站设备辐射度和温度之间的关系进行研究,并利用换流站阀厅温度异常判断方法实现换流站设备故障诊断。实验结果证明,所提方法能够有效对换流站阀厅电力设备的早期缺陷进行实时监测,提高在线测温系统的运行效率,减少各种因阀厅温度的增加而导致设备产生故障的概率。     

换流站阀厅设备发热缺陷分析及运维措施研究

针对换流站阀厅设备不同部件的发热问题,统计分析南方电网超高压输电公司所辖部分换流站内阀厅设备的发热缺陷,结合元件发热特性分析阀厅设备不同部件的发热机理,研究阀厅设备发热在线监测与数据分析方法,并提出运维措施及建议。     

±500kV换流站阀厅智能巡检监控系统研究与设计

随着国内直流输电系统的不断建设和发展,换流站阀厅设备巡检业务迫切需要实现由传统巡检模式向智能化巡检转变.通过研究智能轨道移动平台、红外热成像检测、可见光图像识别、实时数据库等技术,关联阀厅防火报警系统,研究和设计一套适用于±500kV换漉站阀厅的智能巡检监控系统,对提升换流站的智能化巡检水平具有重要意义和参考价值.     

±800kV直流换流站阀厅典型金具表面电场分布特性

换流站承担交直流间相互转换的工作,是特高压直流输电工程中的核心。换流站阀厅内各种设备的连接处容易出现电场畸变需要加装球型金具进行屏蔽,设计时会针对换流站内典型金具进行表面电场的计算校验,确保金具表面电场强度满足工程设计要求的控制场强,因此精确计算金具表面电场分布具有重要意义。本文建立了青海电科院高压大厅全尺寸三维模型,计算得到了不同间隙距离下不同类型金具表面电场分布特性,结果表明:不同电极类型下,金具表面电场强度分布不同;同一间隙类型下,间隙距离越小,金具表面最大场强越大;同一间隙类型下施加电压在不同金具上,金具表面最大场强范围也不同。     

超高压直流阀厅套管拆装平台与技术研究

超高压直流阀厅套管具有设备长度长、重量大、拆装难度大、各项拆装工艺控制以及试验要求细等特点。传统拆装工艺需使用吊车,且经常凭借现场人员的经验与目测进行施工。提出了一种智能拆装系统,该系统包括一个能在阀厅内部操作的智能拆装平台,以及基于模拟退火(Simulated Annealing, SA)算法改进的粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)的三维拆装定位算法和基于机器学习的拆装故障分析技术,能大幅度提高拆装过程的程序化、规范化、精细化和智能化。     

基于有限元法的高压直流输电线路电场强度值模拟研究

为了解决现有的高压直流输电线路电场强度值模拟方法存在模拟完整度较低、误差较大的弊端,提出一种基于有限元法的高压直流输电线路电场强度值模拟方法。该方法引入有限元法并优化,以此为理论基础,根据高压直流输电线路电场强度值模拟的需求对有限元软件ANSYS进行设计,以实际高压直流输电线路为基础构建高压直流输电线路模型,基于此,采用有限元软件ANSYS实现高压直流输电线路电场强度值的模拟计算。实验结果表明,与现有的高压直流输电线路电场强度值模拟方法相比,所提方法能够提高模拟完整度、降低模拟误差,充分说明所提出的高压直流输电线路电场强度值模拟方法具备更好的模拟性能。     

基于粒子群优化的超高压直流阀厅套管安装三维定位技术

超高压直流阀厅套管具有设备长、重量大、安装难度高、各项安装工艺控制以及试验要求细等特点。使用了一种基于LED的可见光通信(Visible Light Communication, VLC)室内定位系统,并提出了一个基于逻辑斯蒂映射(Logistic Map)和类sigmoid函数(sigmoid-like function)改进的粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)的三维定位算法。该算法能极大地提高定位精度并减少计算时间,同时其更能反映实际情况,支持用户的移动性。仿真实验表明,该算法能以较高的精度和较快的收敛速度实现三维定位。     

微/纳米流体控制用冰阀器件执行过程的数值模拟

冰阀是一种利用微/纳米流道内流体自身的冻结/融化相变过程来实现关断或开启作用的新型流体元件.由于无运动部件、无泄漏、不会引起流体污染且易于实现电控等优点,该器件在微/纳米流体系统的控制中具有重要的应用前景.针对冰阀的工作原理,基于相应的流体力学及传热学数学模型,从数值计算角度对微流道冰阀器件的执行过程进行了模拟,并开展了相应的参数化研究,在此基础上可对冰阀的工作状态及控制过程更好地加以理解和剖析.     

高岭换流站换流变阀侧中性点偏移保护动作的分析研究

简要介绍了直流极保护中换流变阀侧中性点偏移保护的原理,分析了高岭换流站换流变阀侧中性点偏移保护动作的原因,指出其动作是正确的;在此基础上,根据一次设备的设计参数,对换流变阀侧中性点偏移保护的参数设定进行了修改,并对相应的换流变一次和二次设备进行了检测,未发现异常。最后指出,末屏电压在闭锁后波形出现畸变为电容电感耦合效应所致。     

基于SPE的660MW超临界汽轮机阀控方案数值模拟研究

超临界汽轮机更为突出的固体颗粒侵蚀问题,已成为限制其运行灵活性的障碍。在汽轮发电机组深度调峰和频繁调峰运行模式下,优化阀控方案是减少固体颗粒侵蚀对汽轮机的危害的有效途径。论文以某660MW超临界汽轮机为研究对象,建立调节级固体颗粒侵蚀模型,对机组在滑压运行和定压运行两种方式下、对应不同工况下,固体颗粒对汽轮机调节级动叶的侵蚀情况进行了数值模拟。通过数值模拟,确定了该型超临界汽轮机调节级固体颗粒侵蚀的主要发生部位,得到了机组分别在定压和滑压运行时,调节级固体颗粒侵蚀密度随负荷变化的规律。通过对模拟结果的分析,提出了降低调节级动叶固体颗粒侵蚀的阀控方案。     

基于Fluent的油水分离器数值模拟分析

根据油水处理量的要求对重力式油水分离器进行简单的结构设计,运用刚盖假定方法,建立带有自由表面的重力式油水分离器内部流场的计算模型。然后运用Gambit对模型进行网格划分,采用两相流的混合湍流模型,利用Fluent软件对重力式油水分离器内部流场进行数值模拟。并详细地分析比较了三种常见的入口构件对重力式分离器内部流场流动特性的影响,从而对入口构件做出优选。     

复杂结构数值模拟的精细分析

针对用户对模型数值模拟要求越来越高的问题,对于用户关心的区域(局部复杂结构区域),采取足够细的网格来得到满意的结果,对于这些区域之外的部分,则采取密度适中的网格来处理. 以连杆螺栓啮合区域的精细分析为例,结合ANSYS子模型技术的功能特点,进行复杂结构数值模拟的精细分析. 结果表明该技术为复杂结构中重点关注区域的应力精确分析提供1种有效方法.     

随机非线性动态系统数值模拟与性态分析

针对具有随机参数非线性系统和随机非线性系统的数值模拟与性态分析问题,提出将蒙特卡罗模拟办法与数值积分法相结合,建立了迭代积分算法求取随机非线性系统在不副随机序列作用下的数值解集,分析了计算误差．其次,利用数值解集的样本值进行解过程性态分析,建立了系统状态的概率分布、均方和矩函数的数值汁箅公式,实现了该类系统数值模拟分析的完整算法和程序流程设计．最后,通过两类典型示例系统的数值仿真结粜验证本文算法与流程的正确性和有效性．     

微流体温度控制器的数值模拟与特性分析

为了满足微电子封装过程对器件温度变化的精确控制,提出一种快速升降温的微型流体温度控制器,并采用流体力学软件FLUENT对温度控制器的液体—固体—空气一体化的流动—热传导过程进行数值模拟。在给定进口液体温度变化特征的情况下,通过数值分析考察控制器表面温度对进口液体温度变化的响应特性,包括时间跟随性(传热灵敏度)和温度变化振幅的衰减率(传热效率)。考察了控制器结构尺度、进口液体速度、温度变化波形、周期等参数对温度控制器的特性影响。结果表明:控制器厚度增加,控制器表面温度变化幅值衰减增大;控制器进口流速大,控制器表面温度变化幅值衰减率小;进口液体温度变化周期短,传感器表面温度变化幅值衰减增大;进口温度变化方形波的传热效率大于三角波形;传感器表面温度变化周期与进口温度周期相同,但存在相位差。     

激光聚变数值模拟中的大规模数据可视分析

数值模拟是激光聚变物理研究的重要手段.在千万亿次计算机上,实际模拟输出的数据具有规模大、数据结构复杂等特征;其网格单元数达到数十亿,单时间步数据量达数十GB,并涵盖多块变形结构网格、多层自适应网格等复杂网格类型.针对这些特征,围绕激光聚变物理分析需求,着眼于可视分析过程的各个方面,系统地研究了复杂数据分解、可扩展的并行可视分析流程、数值模拟与可视分析高效耦合模式、高表现力的可视化方法等4项关键技术;并通过4个大规模实际模拟结果的可视分析来验证研究成果的有效性.     

辅助治疗股骨干骨折缺损数值模拟分析

针对股骨干断裂骨折患者手术治疗康复治疗问题,使用医学影像处理和逆向工程技术,依据股骨CT扫描数据,重构股骨干2mm横断缺损和股骨干10°楔形缺损断裂模型。为了分析接骨板、螺钉应力、应变变化规律及股骨整体应力集中状况,在700N轴向载荷和15N·m扭转载荷条件下,建立锁定型和锁定加压型接骨板数值模拟系统进行数值模拟分析。结果发现：锁定加压型内固定系统适用于股骨干2mm横断模型,螺钉不易发生失效断裂;锁定型内固定系统适用于股骨干10°楔形缺模型,螺钉未出现失效断裂现象,便于患者康复。     

应用逆向数值模拟分析覆盖件成形性能

研究了逆向数值模拟技术原理,针对覆盖件模型不规则而导致传统成形分析求解困难的问题,提出采用改进膜单元构造板料网格,以准确地描述毛坯变形行为;为提高边界条件定义的可信度,根据摩擦性质差异对非平面压料圈分类处理,凹凸模作用由冲压力和摩擦力的合力求解,开放式拉延筋则建立包含弯曲和摩擦效应的等效阻力模型;分析计算数据,并结合成形缺陷形成机理,完成产品成形性能评估．实验结果表明,经改进的算法能快速求解展开料参数、预测复杂产品破坏特征分布,适合用于覆盖件冲压设计。     

小型发动机高空模拟试验流量系数确定的数值分析与试验研究

流量系数在小型航空发动机高空模拟试验的空气流量计算中十分关键。建立了流量管模型,通过数值计算获取流量管各截面的流场分布,对比另外试验与数值模拟的总、静压分布和流量系数,结果与高空模拟试验进气空气流量测量结果一致。     

外罗二期海上风电场220 kV海缆整体系统数值模拟分析

海缆是海上风电场的重要构成部分,本文针对外罗二期海上风电场220 kV海缆与弯曲限制器事故状态、设计状态以及事故反演的敷设状态进行了数值模拟分析,通过静态与动态受力分布分析,为事故原因分析提供了理论与数值分析支撑。