考虑城市场景需求的中压直流配电网规划选优分析方法

针对城市配电网规划中多个中压直流配电网的建设优先次序尚无量化分析方法的问题,提出一种考虑城市场景需求的中压直流配电网规划选优分析方法.从供电质量提升需求、城市场景需求和配电网经济性3个层面建立了一套城市中压直流配电网规划选优综合指标体系,在供电质量提升需求方面考虑与目标水平之间的差距,在城市场景需求方面考虑中压交流配电网的建设局限性与中压直流配电网的建设驱动力,在经济性方面关注缺电损失成本严重性.通过云模型对定性指标量化,基于德尔菲-熵权法的层次加性加权计算各配电网综合评价值,并以此排序,在年度总投资约束下,以方案总体综合评价值最大为目标实现规划对象选优,从而安排多个中压直流配电网的建设优先级.以某地区配电网为例,验证了所提方法的实用性.     

船体结构疲劳可靠性分析的直接计算方法

针对船体结构疲劳寿命预报的可靠性问题,采用三维势流理论和整船有限元分析的谱分析直接计算方法,得到各短期海况和长期海况的应力参数,给出整个寿命期总的疲劳累积损伤。考虑疲劳分析时涉及的诸多不确定性因素,得出船体结构的疲劳寿命可靠性指标及可靠度,从而给出基于直接计算的船体结构疲劳可靠性分析方法。以高性能三体船疲劳可靠性的算例分析表明,疲劳寿命可靠度随着疲劳寿命的增加而增大,在疲劳问题严重区域较小。     

直流配电网规划技术的新需求及其在一次规划的体现

将交流配电网规划技术用于直流配电网的过程中,既要考虑配电网的传统供电规划目标和拓扑的变化,也要考虑多目标、多约束条件的变化,以及大量主动型负荷的接入引起的变化,更要考虑直流配电网的技术与应用的发展趋势。与此相对应,文章围绕一次规划的内容,首先分析、总结了直流配电网的规划目标、电源规划、负荷预测及网架规划4个方面的新需求,并提出规划与运行强耦合、规划目标多样性与动态性、一二次系统融合规划的其他新需求。然后围绕直流配电网拓扑展开讨论,提出基于母线、结构以及连接方式的拓扑分类,并对直流配电网的典型应用场景进行分析。之后对考虑多约束条件与不确定性的直流配电网规划方法进行讨论,包括不确定模型、规划与运行强耦合、多种不确定性因素等多方面的分析与总结;并围绕主动管理/需求侧管理和保护控制2个方面,对考虑(准)实时监控需求的直流配电网规划问题进行讨论。最后从技术层、信息层和设备层对直流配电网规划中尚需解决的问题进行梳理和展望,为未来直流配电网的规划研究提供借鉴和参考。     

深海环境中水下滑翔器密封结构数值分析

为检验水下密封结构的可靠性,利用Ansys Workbench集成平台对有无挡圈配合的O形密封圈的变形和受力情况进行比较分析,并对深水环境中有挡圈配合的O形圈的密封性能进行数值模拟分析。结果表明:在介质压力较大时,有挡圈配合的O形圈可有效防止挤入咬伤,在同样保证密封可靠的条件下最大Von Mises应力可减小20%以上;当介质压力为10 MPa左右时,有挡圈配合的O形圈的最大Von Mises应力有明显的拐点,介质压力大于10 MPa后,O形圈的应力变化趋于平缓,可避免O形圈被破坏导致的密封失效;有挡圈配合的O形圈结构中,起密封作用的是O形圈而非挡圈,挡圈的作用主要是改善O形圈的受力,提高整个密封结构的可靠性。模拟的结果可以说明O形圈配合挡圈提高密封可靠性的原理,为水下密封结构的可靠性检验和密封结构的优化提供了有效的方法。     

考虑低碳和柔性负荷的有源配电网混合整数二阶锥规划

在配电网低碳化背景下,提出了考虑碳排放和柔性负荷的有源配电网混合整数二阶锥规划模型,目标是在满足网络运行约束和CO₂排放上限的前提下,给出总成本最小的投资策略。考虑新能源、负荷和能源价格的不确定性,提出了基于k均值的场景聚类方法。模型的决策变量为更换过载线路、投建新能源和储能装置,以及投建稳压器和电容器组等电压控制设备,并考虑了多项式形式的电压相关型的柔性负荷、网络重构以及碳排放额约束。针对规划模型的非凸非线性特征,采用虚拟需求法将网络重构建模为混合整数线性规划形式,并提出了一种基于泰勒展开的改进二阶锥松弛方法,以解决柔性负荷模型给传统二阶锥松弛带来的难题。通过69节点系统对该模型进行测试,结果表明,所提模型不仅总规划成本较低,而且有助于减少碳排放。     

壁面湍流质量注入减阻效应的数值研究

为解释边界层质量注入减少摩擦阻力机理,采用雷诺平均纳维-斯托克斯方程,基于最近发展的的Wilcox k-ω湍流模式,对二维壁湍流质量注入进行了数值研究。计算得到的局部摩擦阻力系数与试验结果比较,表明该模式在该情况下具有较高的精度。在其他参数保持不变的条件下,分有无质量注入2种情况,确认了质量注入会增加边界层厚度的膨胀效应,促进了边界层内湍流的发展程度,解释了减阻效应。通过速度剖面分布、湍动能及涡粘系数的分布比较,有助于加深人们对该流动现象的认识。     

溢油跟踪浮标水动力特性研究

为提高溢油浮标跟踪海上溢油油膜的精度,优化溢油浮标设计方案,针对溢油浮标跟踪油膜的水动力学机理问题进行研究,并在此基础上对跟踪误差进行了分析.建立了溢油跟踪浮标的水动力平衡方程并求解,得到的结果包含油膜风系数、表面海水漂流风生流系数以及海洋环境温度、风速、浮标几何形状、出水高度等影响溢油浮标跟踪效果的关键因素.根据溢油事故发生地的海况及溢油油膜本身的性质,有针对性地选择最优的浮标设计方案,以达到最佳的跟踪效果.以METOCEAN公司的Argosphere型溢油浮标为例进行了分析和计算,并讨论了浮标跟踪精度与工作海况之间的关系,对溢油跟踪浮标的设计具有指导意义.     

径向载荷作用下复合材料圆柱壳的非线性动力屈曲

采用半解析法求解径向阶跃载荷作用下复合材料圆柱壳的非线性动力屈曲。基于一阶剪切变形理论，由Hamilton原理推导出包含横向剪切变形以及几何初缺陷的圆柱壳的非线性动力方程，位移及载荷沿周向采用级数展开，由Galerkin方法得到微分方程组，通过有限差分法求解；根据响应情况，由B—R准则判定屈曲，确定屈曲临界载荷。     

基于协同进化NSGA-II的多目标交直流配电网规划方法*

针对目前进入深度试验的交直流混合配电网,本文提出了一种交直流配电网网架规划模型,实现经济目标和运行可靠性目标的两目标优化规划。针对该优化模型,本文采用带精英策略结合协同进化思想的NSGA-II算法进行优化求解。最后,本文进行了交直流混合规划算例分析,结果论证了本文方法的可行性和有效性。     

基于组合变权的柔性互联配电网运行能效评估

针对柔性互联配电网参数强烈波动下,传统单一时间断面的能效评估对时间序列和指标劣化的处理能力不足且无法辨识能效薄弱点的问题,本文提出一种基于组合变权的柔性互联配电网运行能效评估方法。首先,对柔性互联配电网进行状态模拟及参数运算,从源-网-荷3个方面分析系统层能效影响因素,并兼顾关键设备运行性能的影响,进而构建柔性互联配电网运行能效指标体系。然后,鉴于指标间的强相关性和离散性,采用改进AHP-改进CRITIC-最小鉴别信息原理求解综合权重,为体现指标时序值的劣化程度,引入三段式变权函数实现综合权重奖惩,进而获取各时刻及全天能效评估值。最后,算例验证本文方法可有效反映指标劣化程度,并辨识能效薄弱点,指导规划降损措施的提出。