NoahMP-RAPID在高海拔山地流域的模拟检验与误差分析

高海拔山地流域水能资源丰富、山洪易发;但产汇流机制复杂、降水数据不确定性大,准确的山地水文过程模拟面临较大困难.本研究采用中国区域地面气象要素数据集CMFD(China Meteorological Forcing Dataset)驱动NoahMP陆面过程-RAPID河网汇流耦合模式,模拟青藏高原东侧大渡河干流逐日流量,并根据铜街子、龙头石流量站观测数据率定RAPID中的波速参数,检验了NoahMP中SIMGM和NOAH两种不同的产流过程参数化方案的模拟能力,评估了CMFD降水驱动数据的系统性偏差.研究发现,基于Philip入渗模型的NOAH方案优于基于TOPMODEL的SIMGM方案,能较为准确地模拟大渡河干流流量逐日变化,相关系数大于0.85、纳什系数约为0.3;对纳什系数的数学分解发现,纳什系数较低主要是由于模拟流量显著偏低造成的,若剔除系统性偏差,NOAH方案的纳什系数可提高至约0.7.模拟流量的系统性偏差主要来自于降水驱动数据;与雨量站观测和反演数据相比,CMFD显著低估了大渡河流域平均降水量,且其系统性偏差与高程有关,在低海拔地区高估,高海拔地区低估.本研究表明,使用NOAH产流方案的NoahMP-RAPID耦合模式对大渡河流域水文过程有较好的模拟能力,可进一步应用于水库调度优化;而提高雨量站密度、降低降水数据产品的系统性偏差是进一步改进高海拔山地流域水文过程模拟的关键.     

基于谐波分析的输电通道卫星遥感巡视技术

随着国民经济的飞速发展,电力行业以及电力技术在近年来得到了突飞猛进的发展,确保输电通道及相关设施的安全至关重要.目前,我国输电通道电力巡检主要依靠人力进行巡检,不仅劳动强度大、劳动成本高而且效率低.因此,本文提出一种基于谐波分析高分遥感影像的输电通道典型环境地物巡视方法.首先在研究区利用多期遥感影像构建归一化植被指数(Normalized Differential Vegetation Index,NDVI)和归一化水体指数(Normalized Difference Water Index,NDWI)时间序列,再对指数时间序列进行谐波分析,获取其谐波的振幅特征,最后利用获取的振幅特征采用支持向量机的方法对人工活动区、水体、裸地、农田、森林5种典型环境地物进行分类,以实现地物的快速精确提取.通过此分类结果分析电力沿线不同地表类型电力故障发生的难易程度及等级,指导出重点巡检区域,从而提高巡检效率,进而为电力设施安全运行及应急救援规划等提供基础的数据支撑和辅助决策依据.     

磷酸铁锂电池模组老化行为

阐明退役电池的老化行为和衰减机理有助于对其安全高效地再利用。本文采用容量标定、循环老化、材料表面分析等试验方法对一个近似于盲盒的退役电池系统的老化行为进行了研究。研究结果表明,虽然整个退役电池系统是按照容量衰减到80%的做法进行退役,但是退役电池系统中大部分的电池模组SOH值远远高于80%。选取的一个电池模组在设定的2C倍率、100% DOD的老化模式下循环到60% SOH以下只有400次,前200次循环衰减较慢,后200次循环衰减较快。材料表面分析结果发现退役电池在循环老化后阳极的劣化要比阴极的更严重,可循环锂的消耗是导致电池容量衰减的主要原因之一。因此,退役电池梯次利用时从模组级别进行分选和成组,可以最大化地挖掘其剩余价值,同时应尽可能在低电流倍率和浅充浅放等较温和工况下使用退役电池。     

多能互补技术发展现状分析

梳理了国内外多能互补发展与趋势,主要从综合能源系统基地多能互补系统和终端一体化多能互补系统两个方面,分析了多能互补系统模式,重点从多能互补规划设计分析、协调优化控制技术、多能混合建模技术、综合能量管理系统、储能技术几个方面分析了多能互补能源系统技术发展,并对多能互补能源系统案例进行了分析。最后,从充分利用矿区资源优势,开发和建设多能互补能源基地的角度,对电力企业矿区低碳转型发展提出建议。     

适用于电力物联网的安全接入认证装置设计

针对电力物联网海量边缘侧设备接入可能导致的安全问题,首先分析了边缘设备安全接入需求;然后研究了融合协议过滤、协议适配、网络安全隔离、安全接入认证技术于一体的物联网边缘侧安全接入认证技术。基于上述技术,设计了包含外网处理单元、隔离交换单元、系统管理单元、密码运算单元和内网处理单元在内的电力物联网安全接入认证装置;最后选取某省充电桩运营系统作为试点应用场景,分别从安全性能和通信性能两方面进行测试分析。测试结果表明,该安全接入认证装置能够在基本不影响设备通信性能的前提下,实现电力物联网海量设备的安全接入认证,在面对不同类型边缘设备接入时仍具有良好的可靠性和泛化性,可有效降低核心业务系统被非法入侵的风险。     

格构式钢骨-钢管混凝土构件轴压性能试验研究

以是否配置纵向加劲肋和格构式钢骨为主要变化参数,对4组共8个不同内部构造形式的钢管混凝土试件进行了轴心受压试验,对比分析了格构式钢骨-钢管混凝土构件和普通钢管混凝土构件的轴压性能.结果 表明:与普通钢管混凝土试件相比,内配纵向加劲肋试件的极限承载力提高了4.65％,内配格构式钢骨试件的极限承载力提高了10.53％,同时配置纵向加劲肋和格构式钢骨试件的极限承载力提高了21.12％.各组轴压试件的破坏形态基本一致,以整体失稳变形为主,伴随外钢管不同程度的鼓曲变形.格构式钢骨和内填混凝土在构件中形成小的"核心柱","核心柱"可延缓或抑制核心混凝土的裂缝发展,明显提高构件的承载能力和延性.利用有限元软件ABAQUS对格构式钢骨-钢管混凝土构件进行了轴心受压全过程数值模拟分析,明确了各部件的应力发展过程.提出了格构式钢骨-钢管混凝土构件的轴压承载力计算公式,公式计算结果与试验结果吻合较好且总体偏于安全.     

基于极限学习机的电力系统暂态稳定评估方法

随着清洁能源替代和电力系统电力电子化的趋势增强,传统的基于理论模型的电力系统数值仿真方法将面临新的挑战,不依赖于元件模型的数据驱动型电网稳定评估方法逐渐受到重视.基于极限学习机(ELM)理论,提出适于在线应用的电力系统暂态稳定评估方法.首先,通过调节稳定和失稳仿真样本的比例进行样本筛选,减轻样本集中失稳样本较少而引起的样本不均衡现象,并引入递归特征消除法进一步处理样本集;然后利用交叉验证法优化ELM的网络结构,并用处理后的样本集进行ELM的训练;最后,根据神经网络的输出结果预测系统的稳定性,并改进泛化能力评价标准对结果的可靠性进行评估.算例分析表明,递归特征消除法可明显降低特征冗余度,改善模型性能,所提出算法的训练时间短且具有较高的预测准确度.     

电压互感器宽频误差自动测量装置及试验研究

为准确测量电压互感器的宽频误差,基于测差原理,运用锁相放大器和Lab VIEW技术,研制了一套电压互感器宽频误差测量装置,实现了互感器误差测量的自动化与智能化。介绍了宽频误差测量基本原理及装置整体设计方案,并通过工频误差校准、自校结果比对、频率特性及稳定性等试验,对该装置的性能进行了测试与验证。测试结果表明,装置在50 Hz～10k Hz范围内,其比差测量精度优于5×10~(-7),角差测量精度优于0. 2μrad,且频率响应特性十分平坦。     

750kV钢管混凝土变电构架相贯节点SCF试验研究

以国内首例750kV钢管混凝土变电构架工程为背景,对3个采用不同加强方式(即瓦形板、套管和腋板加强)和一个作为对比的无加强钢管混凝土Y型节点在平面内弯矩作用下的应力集中系数(SCF)进行了试验研究.结果表明:相比无加强节点,本文采用的3种加强方式均能显著降低节点的SCF值;通过2种外推方法的对比表明,主管的SCF可以采用线性外推法,而支管SCF需采用二次外推法;增大主管轴压比将显著降低节点的SCF值,使SCF值分布更为均匀.将试验SCF结果与现有规范的计算公式对比表明,现有规范计算结果与支管的SCF试验结果吻合较好,而对主管的SCF明显均偏于保守.     

网络的安全域方法及与抗毁性的对比验证

为网络遭受外部攻击或内部失效后的安全性分析和预防措施研究提供了新方法,该方法描述网络在N-1安全约束下的安全运行区域,并通过工作点到域边界的距离反映出安全或不安全的程度,为下一步控制措施指示了方向和强度。本文将安全域的方法应用在不同规模的一般网络、通信网和电网中,验证了方法的普适性和有效性;并与抗毁性对比,结果表明本文方法与抗毁性具有较高一致性,且计算速度更快,适合于在线安全监视与控制,以提前消除隐患。