基于BP神经网络的桥梁移动荷载识别精度

为了识别作用于桥梁结构上的移动荷载,基于反向传播神经网络方法,开展了输入参数对荷载识别精度影响的分析.首先利用ANSYS模拟移动集中力通过简支T梁桥,得到了主梁跨中位移、速度和加速度时程曲线;其次基于MATLAB建立反向传播神经网络结构,分别将桥梁结构的位移、速度和加速度动态响应数据作为反向传播神经网络的输入参数,移动荷载大小作为输出参数,研究不同输入参数对荷载识别精度的影响;然后分别选取位移和速度、位移和加速度、速度和加速度以及三者组合的工况进行多参数输入的优化设计;最后,以某4跨预应力混凝土连续T梁桥工程为背景,以重车下的竖向加速度实测数据验证了该反向传播神经网络用于识别实桥上简单移动荷载的可行性.结果 表明:利用反向传播神经网络进行移动荷载大小识别时,单输入参数的识别精度由高到低依次为加速度、速度、位移,建议在实际工程中采用较易获取的加速度数据作为输入参数进行荷载识别;多参数组合输入可以提高移动荷载的识别精度,其中速度和加速度组合可以实现较优的识别效果;实测数据证明了该反向传播神经网络用于简单的实桥荷载识别是可行的.相关研究结果可为桥梁载荷识别及桥梁结构的性能评价提供参考.     

设置耗能壁板的新型箱形钢墩柱轴压性能数值分析

为探讨设置低屈服点加劲耗能壁板对箱形钢墩柱受力性能的影响机理,采用有限元法对3类设置加劲耗能壁板的新型箱形钢墩柱轴压性能进行数值分析,并探讨设置加劲耗能壁板对箱形钢墩柱的荷载-位移曲线、位移延性系数及承载能力的影响规律.结果表明:耗能壁板高度及宽度对箱形钢墩柱的承载能力和延性影响较大;构件承载能力随耗能壁板高度增大而增大,但随耗能壁板宽度增大而减小;构件延性随耗能壁板高度及宽度增大而增大;加劲肋的厚度、宽度及设置数量均对箱形钢墩柱的承载能力和延性有一定影响.     

磁场驱动柔性微纳机器人研究进展

 磁场驱动微纳机器人无需化学燃料,因而可以在水、血浆、组织液等多种液体环境中使用。它可以在生物体内进行无损伤远程调控,并易于进行运动控制,这些特点使得它在医疗领域具有广泛的应用前景。微纳机器人尺寸极小,处于低雷诺数环境中,需要克服高黏性力实现运动。磁场驱动微纳机器人有表面型、螺旋型和柔性驱动型3种。柔性的磁场驱动机器人通过外界磁场力产生周期性变形,在低雷诺数环境中实现推进,与微生物的推进方式类似,具有推进效率高、对磁场强度要求低的优点。本文综述了磁场驱动柔性微纳机器人的制备、驱动方式、运动性能和运动控制性能研究进展。     

精细化气象因子对短期电力负荷预测的影响研究

为分析电力负荷变化特征与气象要素的关系,定量解析气象因子对电力负荷预测的主要贡献,该文以华中电网某地区为研究对象,预报因子选用电力负荷和精细化气象数据,依据逐步回归和BP神经网络模型建立滚动预报模型.通过研究发现：当日负荷除与历史负荷有较好的相关关系外,当日温度与前一日温度对负荷也有较大的影响.气象因子在逐步回归和神经网络预测方法中对负荷预测准确率的提升均有正的贡献,贡献率分别为0.28%～17.87%和0.97%～17.78%.尤其是转折天气条件下,精细化气象因子对短期负荷预测的准确率的提升尤为重要.     

电力系统负荷建模研究综述与展望

负荷建模研究是电力系统运行与控制中的基础性问题,既具有非常重要的理论意义,又具有 十分显著的实用价值。 在回顾已有负荷建模成果的基础上,归纳了负荷模型结构和模型参数的获 取方法,整理了负荷模型应用现状,并总结了现有负荷建模方法的不足;然后分析了负荷建模的发 展趋势,包括负荷特性重大变化对建模工作的新挑战、电网结构变化对建模工作的新需求和大数 据、人工智能快速发展带来的新机遇;最后将未来负荷建模工作总结为解决模型结构的“定性正 确冶和模型参数的“定量准确冶两步走问题,提出建立考虑主动负荷的广义综合负荷模型,并借助人 工智能技术,综合采用多种在线建模方法,构建“分类分时冶负荷模型数据库,建立负荷建模的长效 机制。     

1000kV干字型铁塔风振系数研究

针对福州-厦门1 000 kV干字型耐张铁塔的结构抗风性能,在ANSYS软件中建立杆梁混合模型,由AutoCAD铁塔组装图计算挡风面积,采用AR法模拟风速时程并计算风荷载,通过时域法完成铁塔风振系数计算.仿真结果表明:与建筑规范相比,干字型铁塔的风振系数随高度增加而呈非线性、曲折形增长,其分布特性与铁塔质量和挡风面积的比值有关;由AutoCAD铁塔组装图计算挡风面积与填充系数为0.192 5时的经验公式计算结果较为接近,但是在横隔面处二者面积计算值差异比较大,也导致两种方法所得到的风振系数在横隔面处存在较大差异.     

基于干扰观测器的含风电互联电网频率稳定控制

为解决含风电互联电网中风功率预测与实际风功率之间存在的风功率偏差,以及负荷突增所造成的电网负荷频率波动的问题,研究并比较了现有解决方案,提出了一种干扰观测器与反馈控制器复合控制算法.该算法将风功率偏差以及负荷突增等视为集总干扰,设计干扰观测器估计集总干扰,并通过反馈控制器的设计抵消集总干扰的影响,并基于分离原理与线性矩阵不等式求取了观测器以及控制器设计参数,提出了算法定理并验证了稳定性.将所提算法与常用的比例积分微分(proportion intergration differentiation,PID)控制算法进行仿真比较,负荷控制算法对风功率偏差与负荷突增构成的集总干扰有着较强的抑制作用,且收敛速度更快,表现出较强的控制性能与鲁棒性.最后通过半物理实验进一步验证了所提算法的有效性与实用性.     

线性加荷情况下非饱和土层一维固结特性分析

基于Fredlund非饱和土一维固结理论, 得到了线弹性和黏弹性两种地基在线性加荷情况下, 顶面透水透气、底面不透水不透气的单层非饱和土一维固结超孔隙水压力、超孔隙气压力和沉降的半解析解. 通过典型算例, 分析了不同水、气渗透系数比以及不同土层深度下超孔隙水压力、超孔隙气压力和固结度随时间的变化规律,并对线弹性和黏弹性两种地基的计算结果进行了比较分析. 得到的结论对于非饱和土固结特性的研究及线性加荷下的固结工程具有一定的参考价值.     

基于大数据的分布式中压配电网空间负荷分配方法研究

分布式中压配电网空间负荷分配涉及的数据量较大,当前分配方法通常为经验法或简单类比法,分配结果不可靠,无法达到用户要求。为此,提出一种新的基于大数据的分布式中压配电网空间负荷分配方法,在GIS平台上完成对空间信息的提取,将经数字化处理后的配电网空间地图分割为若干层,针对各子空间求出用户密度因素。对规则条件进行判断,选择能够使规则产生最佳效应的规则推理,针对能够被添加至当前规则集合中的所有节点,求出启发式函数的值,对全部路径节点信息素浓度进行更新,以获取配电网电力负荷元胞转换规则,确定各空间适于发展各类负荷的程度。以大数据为基础,通过全局最优分配法实现分布式中压配电网空间负荷分配。实验结果表明,所提方法分配结果佳,能够满足用户要求。     

1000 MW机组功率负荷不平衡保护误动原因分析及仿真优化

针对某电厂的机组跳闸事件,对于功率负荷不平衡的逻辑保护异常动作进行仿真分析研究。首先对于机组甩负荷试验时的超速逻辑保护动作记录数据进行分析。其次应用电力系统仿真软件对几种典型的故障进行仿真分析,为功率负荷不平衡保护的转速闭锁定值提供整定依据。最后针对不投入功率负荷不平衡保护的三种模式系统故障下,对于发电机功率、汽轮机功率以及发电机转速进行仿真模拟,得到仿真曲线。分别对三种仿真结果进行对比分析。分析结果表明:采用3 030 r/min作为功率负荷不平衡保护的转速,闭锁定值可以躲过系统的典型故障,同时对于甩负荷时机组超速控制影响也不大。