轨道电路的GIC监测数据分析

为了研究轨道电路GIC监测数据特征及影响因素,对2015年6月23日京港客运专线鹤壁东站轨道电路GIC监测数据进行统计分析。轨道电路GIC监测数据与子午工程观测台站武汉九峰站地磁场数据有较强的相关性,与地磁场北向分量和东向分量显著相关,从统计学角度论证了轨道电路中监测电流主要由地磁暴产生。本文采用小波去噪法对轨道电路GIC进行降噪处理,可有效提高与地磁数据的相关性,并与平面波模型和分层大地模型的计算感应地电场进行多元回归分析,得到京港客运专线石武段轨道电路GIC的经验模型,研究结果可用于轨道电路GIC预测及特性分析,有助于理解地磁暴对轨道电路信号系统的影响。同时,轨道电路电磁环境复杂易受干扰,对轨道电路的GIC监测及模型建立提出了新的挑战。     

地磁感应电流对管道影响研究现状

磁暴是太阳活动引起空间天气异常时导致地面磁场发生剧烈变化的现象,是地磁场对太阳活动的一种剧烈响应。磁暴经常发生,也引起了学者关注。由于磁暴的发生,埋地石油和天然气金属管道中会感应出地磁感应电流(Geomagnetically Induced Currents,GIC)。GIC会干扰阴极保护装置,加速管道腐蚀或造成泄漏,对管道安全产生威胁,管道腐蚀关系到管道能否安全运行,因此探索评估GIC对管道的影响意义重大。由于目前国内对管道GIC研究甚少,总结了GIC的研究现状,旨在为后续研究提供依据。     

三华特高压电网地磁感应电流分析计算

在相同感应地电场作用下,高电压等级输电线路的地磁感应电流(geomagnetically induced currents,GIC)比较大,交流特高压电网建设使我国电网增加了1 000 k V电压等级,综合考虑线路长度、单位阻值等GIC影响因素,准确计算我国1000k V特高压电网的GIC是重要研究课题。以我国三华特高压电网为例,只考虑1 000 k V电压等级网络,建立GIC模型,计算了东向及北向感应地电场情况下特高压电网变电站及输电线路的GIC。计算结果表明,我国特高压电网1 000 k V变电站中受GIC影响最大的变电站有锡盟,上海等特高压变电站;另外我国特高压电网输电线路中GIC规划计算数据偏大的有石家庄—济南线路和南阳—长治(晋东南)线路等,应引起电网公司对GIC灾害防治的重视。     

大地地磁感应电流与大地电导率关系的分析

磁暴产生的地磁感应电流(Geo-magnetically Induced Current,简称GIC)不仅在电网、输油气管道等导体中流动,还在大地中流动,研究大地GIC与大地电导率关系,对认识大地电导率对大地GIC和管网GIC的影响,以及准确计算管网系统的GIC具有重要意义。本文利用均匀大地电导率模型和分层大地电导率模型分别计算了不同深度大地GIC大小以及GIC分布规律,分析了均匀大地电导率模型和分层大地电导率模型与大地深层GIC的关系以及对GIC计算结果的影响。研究结果表明,大地电导率越小,大地GIC分布的深度越深,以及大地电性构造对大地和管网GIC大小和分布深度的影响很大。在此基础上,提出了下一步的研究建议。     

特高压与超高压电网间地磁感应电流的相互影响研究

电网地磁感应电流影响因素多、情况复杂,考虑各电压等级电网的参数特点,以往的GIC地磁感应电流计算集中在电网最高电压等级线路。交流特高压电网建设使我国电网增加了1 000 k V电压等级,综合考虑线路参数、变压器类型等GIC影响因素,准确计算包括500 k V超高压及1 000 k V特高压的多电压等级电网的GIC是重要研究课题。根据我国500 k V和1 000 k V实际电网的参数,并考虑线路走向等因素的影响,假设了一个特高压多电压等级电网,并建立了其GIC全节点模型。计算了两种感应地电场情况下500 k V电网、1 000 k V电网、500 k V和1 000 k V双电压等级电网的GIC,比较了三种情况电网的GIC计算结果。研究了不同电压等级电网GIC的相互作用及电网结构的影响。结果表明,1 000 k V电网GIC与500 k V电网GIC相互影响明显,在特高压电网GIC计算中,既不能在计算最高电压等级电网GIC时忽略次级高压电网的影响,也不能忽略对次级高压电网GIC的治理。     

地磁感应电流水平与行星际扰动的关系分析

地磁感应电流(geomagnetically induced currents,简称GIC)取决于地磁场变化。地磁场变化受电离层、磁层和行星际等各空间的扰动变化所驱动。认识GIC与空间扰动参数的关系可尝试预测、预报GIC及其影响。利用斯皮尔曼相关系数分析了1999—2005年间芬兰输气管线GIC数据与ACE卫星记录的行星际扰动参数(Bs,Ey,V,Pk,|B|,ε)的相关性。结果表明,这些参数与GIC都具有较好的相关性;其中,Pk和|B|是与GIC相关性最好的两个参数。在大磁暴GIC事件中V的相关度最高,特大磁暴GIC事件中Ey相关度最好。如果把GIC分成三个级别,即GIC≥10A,GIC≥20A,GIC≥30A,相关性最好的参数分别为Ey,Pk和|B|。统计GIC事件的行星际源发现,所有事件的行星际源中包含鞘层结构(SH)的比例高达82.8%,30A以上GIC的行星际源都包含有磁云结构(MC)。综合分析表明,预测GIC的影响可以考虑这些条件。     

磁暴作用下管道漏点对地磁感应电流和管地电位分布的影响

随着我国能源需求的快速增长,我国的能源进口日益扩大。其中,管道运输是一种重要的能源运输方式。埋地金属管道由于工艺、运输和安装等问题,常常存在着漏点,而漏点对管道的腐蚀以及管道的防护又有着重要的影响,因此研究管道漏点的影响对研究地磁暴侵害埋地管道系统具有重要的意义。本文通过分析漏点的物理模型,建立了管道漏点的数学模型,并通过ANSYS软件仿真进行对比,验证了管道漏点模型的正确性。将漏点模型与管道的分布参数模型相结合,通过仿真分析,初步分析了管道漏点对地磁暴侵害管道系统时管道上地磁感应电流（geomagnetic induced current,GIC）以及管地电位（pipe-soil potential,PSP）分布的影响。通过仿真结果数据表明,即使是遭受中、小型地磁暴侵害,管道漏点对管地电位的分布也很有影响,管道漏点处的泄露电流密度也远远超过正常情况下的杂散电流密度,会对管道的绝缘层以及保护系统产生较大的影响。     

基于自律分散系统在线技术的轨道电路监测系统优化

针对传统集中式系统结构无法满足ZPW-2000轨道电路监测系统在运行过程中的在线扩展、在线维修以及系统容错需求的现状,提出了基于自律分散系统(ADS)在线技术的ZPW-2000轨道电路监测系统优化方法。在分析自律分散系统特征的基础上,构建ZPW-2000轨道电路监测系统的优化方案,提出了ADS在线技术的轨道电路监测系统架构与要素。通过案例实验分析,证明了ADS自律分散系统在线技术在在线扩展、在线维修以及系统容错方面的优势,可有效提高ZPW-2000轨道电路监测系统的可靠性和可维护性,并且增加系统扩展的灵活性。     

环境空气监测数据分析及处理

本文通过环境空气监测的结果,详细阐述了环境空气自动监测异常数据出现的形式,重点针对测试结果进行了分析,详细的讨论了异常监测数据产生的原因,提出了相关处理方法,以保证监测数据的准确可靠。这些工作对于推进空气质量监测数据标准化进程具有一定的借鉴意义。     

采用多目标离散粒子群算法的地磁感应电流抑制措施的优化和效果评价

针对传统电容隔直措施抑制地磁感应电流(GIC)存在风险转移以及目前优化目标的单一性,提出了基于多目标离散粒子群算法的电阻抑制措施优化方法以及考虑暂态量变化的评价指标。以地磁感应电流的Benchmark标准算例为例,将各电压等级变压器中性点GIC低于限值作为约束条件,电阻装置数最少和中性点GIC总和最少作为优化目标,获得了抑制措施的优化方案。基于标准算例在Powerworld中的动态模型,研究了不同时变感应地电场作用下电网暂态量的变化规律。利用发电机无功剩余量、母线电压偏移量和电压暂降时间作为评价指标,分析了优化方案的效果。结果表明:对于相同的3台装置,相比于电容隔直措施导致的风险转移,电阻优化方案可使抑制装置的数量和电网GIC达到全局最优,各变电站节点的GIC均在各自限值以下,全网GIC降至限值384A以下;动态模型下,系统受地磁扰动影响时,电阻方案能够减小发电机无功出力,在1V/km的电场下,未治理的无功剩余量从原来超出最大出力的3倍降至剩余量为限值的20%,电阻方案能够维持节点电压稳定,节点电压最大偏移量从39.73%降低至13.68%,电压暂降最大持续时间从1.2s降至0.8s,...     

古塔变形监测方法及数据分析

根据古塔的特点、现状,借鉴其他类似监测项目的测量经验,从理论分析、现有技术手段和可能的技术措施人手,对古塔建筑物平面位移和垂直位移的监测方法进行了对比,并运用相互校核的监测方法对古塔建筑物的倾斜做了详细阐述。利用平均间隙法原理,对监测网基点的稳定性进行了检验及分析,提出了基于回归平面的古塔变形的分析方法,结合塔体上监测点平面坐标及沉降量回归平面,从而确定沉降量及倾斜率。探讨了Trimble GX三维激光扫描仪在古塔建筑物变形监测中的应用,该仪器能够快速识别并捕获相关数据,弥补了传统变形监测的片面性和局限性。综合分析各种检测方法的检测结果,得出了可靠的结论。     

大坝安全监测数据分析方法研究

大坝监测数据分析理论和方法的研究与应用已经取得了相当的进展,为保证大坝安全运行发挥了巨大的作用,本文基于笔者多年从事大坝安全分析的相关工作经验,以大坝安全监测数据分析为研究对象,探讨了安全监测数据分析的意义和内容,给出了安全监测数据分析方法,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。     

再议感应电流产生的条件

在某些场合,穿过闭合电路的磁通量不变,但有感应电流产生,因此楞次定律的两种表述是有区别的,不等价的.     

基于分段回归模型的变形监测数据分析

通过对回归模型在变形监测的应用研究,结合工程实例,对某高铁隧道的拱顶沉降值运用分段回归模型进行分析预测,建立时间和位移变形量的回归分析模型,并从统计检验、曲线线型、拟合度三个层面进行评价,得出分段回归模型可以较好的预测隧道断面的变形趋势,从而验证了该方法的工程实用价值。     

汽轮机主辅机状态监测系统的数据分析

汽轮机主辅机状态监测系统在监测辅机状态时采用的是与汽轮机主机相同的键相信号,针对汽轮机辅机采样信号与键相信号不同步的现状,对辅机从TSI系统的传感器缓冲接口采集来的数据进行整周期截断处理,这样能更准确的估计汽轮机各辅机设备的运行状态。     

山体下采煤的地面监测与数据分析

山体下采煤的地面监测包括常规的山区地表移动监测及采动引起滑坡的监测。本文将采动山体变形划分为３个阶段并提出相应的变形监测方案；讨论了采动山体滑坡监测网的设计原则及观测方法；提出了采动山体变形监测数据分析和采动引起滑坡的预报方法。     

计算感应电流的普适定律

感应电流是电磁场研究的重要内容之一。楞次定律是直接分析感应电流现象的重要定律。近代超导和极高频率电工技术的出现，向人们提出了总结普遍适用的感应电流规律性的要求。     

高层建筑物沉降变形监测及数据分析

首先扼要介绍了高层建筑物实施沉降变形监测的目的及意义,接着以某楼盘沉降观测为例,重点阐述了该高层建筑物沉降监测方案布设、外业施测及数据处理等内容。并采用灰色系统理论等多种方法对沉降变形趋势做出预测,得出灰色系统理论预测效果优于其它方法的结论。     

建筑物基坑监测及其数据分析方法探讨

在大型工程建设中,往往需要进行基坑开挖。由于基坑内外压力的变化,引起土体的变形,对邻近建筑物造成影响。因此,需要对基坑及邻近建筑物进行变形监测,本文基于笔者多年从事基坑变形监测的相关工作经验,以天津市某基坑开挖对建筑物影响的监测为例,介绍了监测方案,并对不同的数据处理模型进行对比研究,得出对于本项目变形监测中精度较高的数学模型。