计及电缆温度约束的配电网重构研究

为克服传统配电网重构模型中将电缆载流量作为线路容量约束条件的不足,该文在电缆暂态热路模型基础上,分别以网损最小和维持供电的负荷量最大为目标,提出了计及电缆温度约束的配电网重构模型。该模型将线路容量约束改进为电缆运行温度约束,利用电缆温度裕量及其温升惯性过程充分挖掘线路供电能力,从而优化了配网重构决策,保证了配电网的节能与安全运行。     

计及线路气象随机性的电网电热协调潮流模型

电热协调(electro-thermal coordination,ETC)潮流模型能够同时获得电网潮流和线路温度的计算结果,可为电网运行分析和决策制订提供有力支撑.然而,现有ETC潮流模型忽略了线路气象变化的随机性,无法描述线路气象对电网潮流和线路温度的随机影响.为此,提出了一种计及线路气象随机性的ETC潮流模型.该模型首先利用马尔科夫链方法对线路气象进行随机模拟,再以此对导线热平衡方程和潮流方程开展耦合求解,最后得到潮流分布和线路温度变化的统计规律.算例结果表明,所提ETC模型能够反映线路气象随机性对电网潮流和线路温度的影响,同时有效获取电网运行时的线路过热风险,提高了电网运行的安全性,为进一步开展电网调度理论研究铺设基础.     

可压缩混合层流动的三维大涡模拟

为了加深对复杂流动混合现象的认识,为化工设备设计提供理论基础,用大涡模拟方法对可压缩气体混合层进行了三维数值模拟.计算结果显示了混合层流动的三维瞬态发展过程以及流动过程中涡的产生、生长、破裂以及涡列的形成与各涡的合并过程,揭示了可压混合层三维演变过程中同样具有自相似性,计算结果与实验结果相符.通过对混合层初始状态条件下不同扰动和不同初始速度比的计算表明:随机扰动量对混合层的失稳演变过程影响最大,而大混合层速度比同样可使混合层失稳加剧并提前.     

基于小波包变换和峰式马尔科夫链的风速短期预测

利用小波包的信号分析特性及峰式马尔科夫链的非稳态数据预测特性,提出一种新型风速短期预测方法。该方法对历史风速数据进行小波包分解,利用峰式马尔科夫链对小波包系数进行统计,分别得到小波包系数上升转移概率矩阵和下降转移概率矩阵,并由此得到下一时刻的小波包预测系数,将小波包系数进行重构可得到预测的风速。该文模型与其他模型的预测结果对比表明,该方法具有较高精度。     

电网单相电压暂降特征量检测的二点算法

基于求导运算的单相电压暂降特征量检测算法精度受采样频率影响。为此,利用相邻两个时刻的电压采样值构造方程,提出了一种二点检测算法。通过相应增广矩阵,分析了算法的唯一解、无穷解和无解条件。建立了算法Simulink仿真模型,并与传统求导检测法及αβ变换求导检测法进行了对比。仿真结果表明三种算法的检测时间相同,但二点检测算法避免了导数运算造成的误差,检测结果精度更高,且不受采样频率影响,可有效降低电压暂降检测装置对采样频率及运算速率的要求,适合应用于检测速度要求高、谐波含量低的场合。     

沉浸边界法在湍流燃烧中的应用

沉浸边界法可以在直角坐标系中处理各种形状的边界问题．将此用于三维的圆柱火焰绕流问题的研究,其中,湍流模型采用大涡模拟（LES）,化学反应速率采用EBU漩涡破碎模型．计算结果与实验结果比较相符,基本反映了湍流火焰的绕流特征,说明该方法用于讨论湍流火焰的绕流问题是有效的．     

基于热约束的功率器件散热器成本最小化方法

散热器可大幅提高功率器件的散热能力和热安全性。但在实际工程中,散热器成本需被严格控制,否则将严重影响整个电力电子装置经济性。为此,本文提出一种基于热约束的功率器件散热器成本最小化方法。该方法在功率器件热网络模型的基础上,以器件结温最大值和热时间常数为热安全约束量,通过非线性优化算法,找寻最佳的散热器质量和散热面积参数,从而达到散热器成本最低的优化目标。以功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)及若干散热器为对象开展实例分析,结果表明所提方法能够为散热器的合理设计或选型提供重要依据。     

基于暂态等效风速系数的高压架空线路载流量估计*

基于等效风速系数的架空线路载流量估计方法无需风速和风向参数,具有计算简单和精度高的优势;但由导线稳态热平衡方程推得,使用时要求线路温度和等效风速系数处于稳定状态,一定程度上限制了方法的精度。为此,提出一种基于暂态等效风速系数的线路载流量估计方法。首先利用导线非稳态热平衡方程计算暂态等效风速系数,再结合马尔科夫链方法模拟导线在不同电流下的温度变化,最后通过概率方式估计线路载流量。利用导线载流温升实验平台对所提方法进行了实验验证。结果表明,即便导线温度和风速系数处于波动状态,所提方法也可在不依赖风速和风向条件下,准确估计线路载流量。     

三维方管中柱体可压绕流的大涡模拟

该文利用大涡模拟,对可压缩流体绕经安装在方管底部的长方体和矩形体的绕流现象进行了三维数值模拟.模拟结果显示了流体绕经障碍物后各涡的形成和耗散过程. 分析了不同Re时柱体绕流流场的结构.发现长方体壁面上的各个涡在小雷诺数时基本稳定,在大雷诺数时涡容易脱落,流场呈现复杂的湍流结构.通过改变柱体障碍物的高度,得到了绕流流场在不同阻塞比下的结构变化,发现湍流现象随着阻塞比的增大而增强.     

高压隔离开关温差发电特性的仿真与实验

温差发电技术可吸收物体余热并转换为电能,是未来电力传感器节点能源补给的新型手段之一.以GW9型高压隔离开关和TEG1型温差发电模块为对象,建立了基于ANSYS的高压隔离开关温差发电仿真模型,并搭建了相应实验平台.在隔离开关加载不同工作电流时,研究了温差发电模块的冷热端温差及开路电压特性,并在温差发电模块接入不同负载电阻...