中国水电工程技术创新实践与新挑战

近十余年来,中国的水电工程建设发展迅猛,建设了以三峡工程为代表的多座高坝大库,水电工程技术也取得了一系列重大突破。结合众多工程实践,阐述了我国水电工程在坝工技术、电站、通航建筑物等方面的创新成就。根据我国水电发展的现状,分析了我国水电工程建设面临的新挑战,并从工程安全、技术、环保、移民等方面提出了未来的水电科技创新方向。     

嘉陵江汇流特性统计及分形分析

嘉陵江汇流特性对长江重庆河段的泥沙运动与河床演变影响重大。根据1955~2011年的原型实测水文资料,通过数理统计方法,分析了嘉陵江汇流比的变化趋势和频率分布特性,应用分形几何方法研究了日汇流过程曲线特征,提出采用分形汇流比RD全面量化复杂汇流过程,并探讨了RD的参数构成及变化规律。结果表明：嘉陵江日汇流比R的变幅随北碚站流量Q的增加而逐渐缩窄;各级流量对应的汇流比区间频率具有中间大、两端小的分布特性,累积频率分布曲线呈现两端平缓、中间陡峻的变化特点;分形汇流比RD随流量的增大而增大,全年RD与汛期RD的变化规律基本一致,汛期汇流过程对全年汇流特征影响显著。     

基于Promis·e的变电站二次接线协同设计

提出了一种基于Promis·e设计环境的变电站电工二次专业协同设计方法,对协同平台的建立、制图标准化、设备模型库构建以及协同设计流程等协同设计中的一些关键环节进行了描述,并结合工程实践,给出了协同设计各关键点的应用实例及解决方案。所提出的变电站二次接线协同设计方法,已经在10余座220 kV的变电站项目中得到了应用,它可以大幅度地提高设计效率,保证设计成果的质量,具有继承性、拓展性和参照性。     

基于随机动力学的边坡安全坡角估值方法探讨

对于广泛分布大量裂隙的岩质边坡,有些并无明显的软弱面,裂隙的分布方位对边坡稳定性就起着控制作用,但在实际工作中,往往存在安全坡角取值不准确的问题。传统方法是找到边坡内部裂隙的优势分组,应用赤平投影方法估计边坡安全坡角。随机动力学稳定性分析认为,最危险滑动面的滑动方向为边坡的倾向方向,岩壁上测量出的每一条裂隙都是随机的,对边坡的失稳都会造成一定的影响,裂隙可形成单一滑动面破坏或裂隙之间可随机组合形成楔形体进而对边坡造成破坏。以大连港东换流站的开挖边坡为实例,采用随机动力学方法与赤平投影分析相结合进行对比分析,给出合理的安全坡角。     

上海市不同历时暴雨组合概率研究

基于上海市徐家汇站1960—2011年的日降雨资料,分析上海市年最大1d和3d降水量年际变化和年代际变化特性;择优选择GH Copula函数构建了年最大1 d与3 d降水量的联合分布模型,并推算它们的同现重现期和组合风险概率。结果表明:年最大1 d和3 d降水随时间呈增加趋势,自20世纪70年代开始其均值随年代增加;年最大1 d和3 d设计暴雨同频遭遇风险率在75%~85%之间,且同现风险率随年最大1 d设计暴雨值增大而增加。在设计上海市防洪排涝标准时若考虑最大1 d和3 d降水量的遭遇组合,有利于提升防洪排涝能力,保障防洪安全。     

Performance comparison of reduced models for leak detection in water distribution networks

This paper presents a methodology for comparing the performance of model-reduction strategies to be used with a diagnostic methodology for leak detection in water distribution networks. The goal is to find reduction strategies that are suitable for error-domain model falsification, a model based data interpretation methodology. Twelve reduction strategies are derived from five strategy categories. Categories differ according to the manner in which nodes are selected for deletion. A node is selected for deletion according to: (1) the diameter of the pipes; (2) the number of pipes linked to a node; (3) the angle of the pipes in the case of two-pipe nodes; (4) the distribution of the water demand; and, (5) a pair-wise combination of some categories.The methodology is illustrated using part of a real network. Performance is evaluated first by judging the equivalency of the reduced network with the initial network (before the application of any reduction procedure) and secondly, by assessing the compatibility with the diagnostic methodology. The results show that for each reduction strategy the equivalency of networks is verified. Computational time can be reduced to less than 20% of the non-reduced network in the best case. Results of diagnostic performance show that the performance decreases when using reduced networks. The reduction strategy with the best diagnostic performance is that based on the angle of two-pipe nodes, with an angle threshold of 165°. In addition, the sensitivity of the performance of the reduced networks to variation in leak intensity is evaluated. Results show that the reduction strategies where the number of nodes is significantly reduced are the most sensitive.Finally this paper describes a Pareto analysis that is used to select the reduction strategy that is a good compromise between reduction of computational time and performance of the diagnosis. In this context, the extension strategy is the most attractive.     

基于磁耦合谐振的无线电能传输系统负载特性研究

为研究负载对无线电能传输系统传输性能的影响,建立了基于磁耦合谐振的无线电能传输系统的电路模型,利用电路耦合理论推导出在不同距离上为抑制频率分裂现象所需的最小负载以及当接收功率最大时的最佳匹配负载计算模型,且最佳匹配负载总是大于最小负载。仿真结果表明,对于不同的耦合系数,增大负载可以抑制频率分裂现象的出现;当接收功率达到最大值时,最佳匹配负载会因耦合系数的不同而改变,且总会有一个最佳匹配负载与之对应。这一结论为无线电能传输系统的负载选择提供了理论指导。     

基于分布参数的煤矿井下直流杂散电流研究

直流杂散电流是引起井下瓦斯爆炸的重要原因之一,对煤矿安全生产具有很大威胁。针对这一问题,从杂散电流的产生机理着手,建立了井下直流杂散电流的分布参数模型;在该模型的基础上,仿真分析了各个参数对杂散电流的影响,得出了如下结论:随着机车电流的增加、供电区间的延长及轨道电阻的增大,杂散电流也会线性增加,可通过减小机车电流、缩短供电区间长度及减小轨道电阻来减小杂散电流;轨道与大地间过渡电阻低于安全值时会造成杂散电流急剧增大,保证轨道与地之间的绝缘是限制杂散电流的一种有效措施。     

AMI通信网络中微功率无线通信的性能测试技术及系统研究

微功率无线通信是高级量测体系的主要通信方式之一,各厂家的通信模块性能不一,测试技术尚未形成统一的规范;设计了微功率无线通信的测试系统,由射频性能测试系统和协议一致性分析系统组成;系统采用屏蔽测试箱、多功能电磁波小室、综合测试分析仪、误码分析仪、标准协议信号源等模块组成,屏蔽箱对800 MHz频率以下的无线电信号有超过70dB的抑制,可以提供相对纯净的无线电暗室环境,减少外界无线电波的干扰;测试频率范围为30MHz~1GHz,提供66个测试频点,测试频率误差小于2ppm,误码测试精度小于0.001%,功率测试精度(闭环)为5%(0.2dB);实现了在实验室情况下对微功率无线网络性能的全面测试和评估,具备很好可操作性、便利性和可复现性。