潮流计算编程的常见问题及解决方法

在采用P-Q分解法进行潮流计算时,修正方程中涉及到三角函数计算,在计算电压相角的正弦值和余弦值时,采用角度制计算能引起潮流计算迭代次数的增加.选择弧度制相角迭代形式才能使潮流计算有效收敛.     

海岸河口水域流速分离方法初探

从海岸河口地区的水动力特征出发,应用潮流、风生流流速垂直分布的理论模式和最小二乘法原理,提出了一种从实测流速分离出潮流和风生流的方法,并首先对黄河口的潮流和实验室的风生流进行检验性分离计算,然后应用于长江口北支河段及口外实测流速的分离,实测流速分离后,不仅可获得表层的潮流速和风流速,而且还可从中得到底床粗糙高度并估算作用于海表面的风速数据。初步研究表明,此流速分离方法原理简单、过程合理、结果可信,是一种适用于现场资料分析计算的有效方法,既可广泛应用于海岸河口实测流速的分离,又可为海岸河口水动力数值模拟提供合理的海底和海面边界条件。     

台湾海峡及厦门湾潮波数值模拟

采用数学模型手段,建立了沿深垂向平均二维数值模式,模拟了台湾海峡和厦门湾海域的潮波传播、潮流以及潮流水质点运动轨迹.阐述了高崎—集美海堤对东渡湾水质点运动的影响,由此进一步说明拆除海堤对东渡湾水质的改善程度.     

三维海洋紊流模型对杭州湾附近潮流场数值模拟

采用一种半隐式三维海洋紊模型对杭州湾及长江口附近潮流进行了数值模拟,该模型在垂上向采用σ坐标,可以较精细地处理表面和底层,较好地模拟地形的垂向变化和密度分层对潮流场的影响,潮汐流的潮位和潮流速的二维、三维模拟结果与实测结果符合良好。     

黄茅海潮流波浪计算分析

采用海岸工程水动力学数学模型对黄茅海潮流场及波浪场进行了计算.潮流计算中利用水平方向上的曲线正交坐标与垂直方向上的Sigma坐标相结合以及三维模型二维化的方法,波浪计算采用双曲型缓坡方程,并引入改进型的非线性弥散关系,从而能反映波浪的非线性效应.计算结果与实测结果比较表明：模型能较好地复演黄茅海潮流及波浪场,可以用于工程实际中沿岸及河口湾潮流波浪场问题的计算.     

通州沙西水道整治工程对通州沙河段潮流量影响研究

通州沙水道位于长江下游河口段,为增加沿岸深水岸线资源,拟对通州沙西水道进行整治。本文利用一、二维耦合潮流数学模型,对于通州沙西水道整治工程方案进行研究,重点分析整治工程对通州沙河段潮流量的影响。研究结果表明：通州沙西水道的边滩圈围和潜堤工程会减少涨落潮流量,而疏浚工程则会增强潮流量、局部抵消圈围及潜堤工程的不利影响。特别需要注意的是：当航道浚深至-8m时,整治工程对工程河段分流比影响甚微,然而此时潮流量、流速的沿程变化不可忽视。     

电力系统潮流分析浅析

潮流分析是电力系统分析中最基本也是最重要的分析计算,在电力系统各个方面都有巨大的使用价值,寻找一种适应性好、计算速度快且收敛可靠的潮流算法是人们追求的目标。由于电力系统的状态变量及有关函数的上下限值间有一定的间距,控制变量也可以在其一定的容许范围内调节,因此对某一种负荷情况,理论上可以同时存在为数众多的、技术上都能满足要求的可行潮流解。利用计算机进行电力系统潮流计算曾采用过许多方法。20世纪50年代,普遍采用以节点导纳矩阵为基础的高斯-塞德尔法,该方法原理简单、对计算机内存的需求量小,但其收敛性较差,当系统规模变大时,迭代次数急剧上升。这迫使电力系统计算人员在20世纪60年代初转向以阻抗矩阵为基础的阻抗法。阻抗法在当时改善了系统潮流计算的收敛性问题,但阻抗矩阵是满阵,占用计算机内存多,每次迭代的计算量也大,当系统规模不断扩大时,这些缺点尤为突出。为克服阻抗法的上述缺点,20世纪60年代以后陆续提出了牛顿-拉夫逊法、P-Q解耦法,这些方法在收敛性、内存要求、计算速度方面都有较明显的改进,成为直到目前仍广泛采用的方法。但到目前为止,这些算法都不能从根本上解决电力系统潮流计算的计算速度、算法收敛性和计算灵活性的问题...     

上海南汇嘴控制工程波浪潮流数学模型

上海南汇嘴控制工程位于长江口和杭州湾交汇的南汇边滩,是上海市滩涂资源开发利用的重点工程.该海域受径流、强潮和波浪的相互影响,对控制工程的成败起着重要的作用.应用波浪作用下二维潮流数学模型和第3代近岸海浪模式SWAN,建立了二维波浪潮流数学模型.根据2006年8月大潮实测水文资料和大戢山站1979～1998年和杨梅嘴站1997年8月～2001年7月实测波浪资料,对模型进行了全面的验证.结果表明,数值模拟海域潮位和定点垂线流速、流向、波高的计算值与实测值吻合良好.重点研究了圈围工程对附近的长江口南槽、杭州湾北岸、东海大桥、天然液化气管线南汇登陆点及洋山深水港区的水流及波浪的影响和变化.     

考虑风力发电的系统无功优化模型和算法

针对风力发电需要吸收电网大量无功而影响电网无功分布和电压稳定的问题,研究了含风电场的系统无功优化,给出了风电场在恒功率因数运行情况下其并网点处无功补偿容量的计算方法．在满足风电场无功补偿的前提下,建立了以全网的有功网损最小为目标函数的无功优化模型,并用遗传算法求得最优解．将风电场接人IEEE-30节点系统进行仿真计算,验证了该方法和程序的有效性和实用性．     

杭州市四堡排污工程浓度场计算

根据钱塘江四堡河段潮流变化大、水深相对较小和江心排污的特点，采用一、二维相结合的两步计算模型，先对全域进行一维非恒定流计算，在获得近区计算边界条件的基础上，对近区采用完全深度平均紊动动能－耗散率（Ｋ－ε）紊流模型进行二维计算。与传统深度平均Ｋ－ε紊流模型相比，该模型反映了流速在深度方向分布不均匀的影响；计入了自由水面与水下地形的影响；采用了组合坐标系统。经观测资料验证表明，该计算模型能较好地描述复杂流动的浓度分布。