220kV输电线路工频电场分布模型及MATLAB仿真研究

文中利用模拟电荷法建立220kV输电线路附近工频电场的数值计算模型。通过MATLAB语言对工频电场分布曲线进行仿真,根据仿真结果分析220kV输电线路附近电场分布的规律及其主要的影响因素。     

基于有限元分析的潜艇直流输电线路电感计算

[目的]潜艇直流电网的输电电缆敷设特殊,传统的线路电感计算方法得到的数值与实际系统中的电感值之间存在较大误差,为了减小计算误差,研究采用有限元分析法计算输电线路电感值。[方法]阐述潜艇直流输电电缆的特点,讨论常用线路电感计算公式在潜艇直流输电线路电感计算中的适用性。搭建实艇短路模拟物理实验系统,测量实验系统线路电感参数,同时在ANSYS/Maxwell软件中采用有限元法计算电感值。在Matlab/Simulink软件中仿真试验系统,依据计算电感值建立等效电路模型,对比分析短路电流仿真波形和实测波形。[结果]研究结果表明,采用有限元分析法能够有效提高潜艇直流输电线路等效总电感值计算精度,更好地适应潜艇直流电网的暂态计算需求。[结论]可为后续仿真模型开发、算法研究提供支持。     

220kV劣化瓷绝缘子对猫头塔悬垂串电场分布影响仿真分析

绝缘子作为一种重要的绝缘配件被大量应用于高压输电线路中,绝缘子的安全运行问题直接影响了整个输电系统的安全可靠性。文章利用有限元分析软件,对220kV猫头塔悬垂瓷质绝缘子串电场分布特性进行了仿真计算,通过分析其电场、电位、等位线理论分布规律,评估劣化绝缘子及不同部位出现劣化对整个猫头塔直线串的影响,为带电检测查找劣化绝缘子提供理论依据和参考,并为瓷质绝缘子的及时更换检修提供一定的理论支撑。     

本征值问题和可视化技术在电磁场计算中的应用

齐次边界条件或周期性边界条件下的Laplace场构成Sturm-Liouville型本征值问题。求解本征值问题可得一系列的本征值和对应的本征函数。由这些本征函数构成了对应的Laplace边值问题的级数通解。揭示了用于计算电磁场问题的新型等效源方法（包括圆形等效源方法、矩形等效源方法和矩形－圆形等新源混合算法）和本征值问题之间的内在联系，也即阐明了本征值问题是新等效源方法的理论基础。应用模拟电荷法、多极子法、多极理论和新型等效源方法等方法求解计算电磁场时，有关参数（诸如模拟电荷、内外极或者等效源的数目和位置安排，尤其是模拟电荷电量的大小、内外极的次数或者等效源的阶数等）的选择问题是影响这些方法应用的瓶颈。在计算过程中综合应用解的图形显示和校核点处的计算值的误差大小来确定有关参数，既可以确保解的正确性，又可以极大地提高计算效率和计算精度。     

雷电先导放电通道内电场和电荷的分布特征

针对自然雷电观测数据在先导放电通道内部电特性方面存在的欠缺,基于雷电先导放电与长间隙电弧放电之间的类似性,对雷电先导放电通道内轴向电场和电荷密度的分布情况进行了理论研究。结果表明:先导通道内任意一点的轴向电场均会在其形成后随着时间按近似指数规律衰减,直至达到一个稳态值。对于稳定的先导段,可近似认为其内部的轴向电场是一个恒定量。先导通道内的电荷密度基本上由先导的起始端至头部逐渐增大,在先导的头部附近达到最大值。注入到先导通道内的电荷总量则会随着先导长度的增加而不断增大,且增长的速度也会逐渐加快。     

大型船舶电力网络异常输电线路自动识别分析

传统电力网络异常输电线路自动识别方法容错能力差,为此提出大型船舶电力网络异常输电线路自动识别方法研究。建立电力网络输电线路模拟模型对其异常输电线路情况进行模拟,通过模拟采用传感器对异常输电线路信号进行采集,对采集的信号进行特征量提取并将其组合成异常输电线路特征向量,以上述得到的异常输电线路特征向量为依据,采用模糊聚类方法对异常输电线路进行自动识别,实现了大型船舶电力网络异常输电线路的自动识别。通过实验得到,提出的电力网络异常输电线路自动识别方法的容错率比传统方法高出35%,说明提出的电力网络异常输电线路自动识别方法具备极高的容错能力。     

基于有限元的舰船轴频电场模拟源模型仿真

舰船轴频电场的频率为1~7 Hz之间,频谱具有明显的线谱特性,是舰船重要的特征信号。目前主要通过时谐电偶极子模型计算舰船的轴频电场分布。本文针对时谐电偶极子模型信号源失真的问题,利用有限元方法具有适应复杂结构、精度高的优点,以舰船的防腐蚀电流为依据,建立基于有限元的舰船轴频电场模拟源模型,并对模拟源模型的计算结果进行分析。结果表明:模拟源模型能计算出时谐电偶极子模型忽略掉的垂直于舰船的电场分量,提高了舰船轴频电场计算的精度;同时模拟源模型能够更准确的计算出舰船的近区轴频电场,特别是为水下兵器的电引信设计提供理论指导。     

三峡电站交流500 kV出线跨越永久船闸时线下工频电场分析

本文通过理论计算对三峡电站500kV出线跨越永久船闸时线下的工频电场进行分析。理论计算采用等效电荷法。它主要由两部分组成，即计算单位长度导线上的等效电荷，及计算由这些电荷产生的电场。该方法以静电场的镜像法为理论基础。     

基于有限元的舰船轴频电场模拟源模型仿真

舰船轴频电场的频率为1 ～7 Hz之间,频谱具有明显的线谱特性,是舰船重要的特征信号.目前主要通过时谐电偶极子模型计算舰船的轴频电场分布.本文针对时谐电偶极子模型信号源失真的问题,利用有限元方法具有适应复杂结构、精度高的优点,以舰船的防腐蚀电流为依据,建立基于有限元的舰船轴频电场模拟源模型,并对模拟源模型的计算结果进行分析.结果表明:模拟源模型能计算出时谐电偶极子模型忽略掉的垂直于舰船的电场分量,提高了舰船轴频电场计算的精度;同时模拟源模型能够更准确的计算出舰船的近区轴频电场,特别是为水下兵器的电引信设计提供理论指导.     

输电线路发生风偏时对建筑物最小距离的三维模拟分析

在大气环境各种气象条件、电网各种运行工况下,输电线路在风力作用下发生风偏现象[1][2]。通过对广东某供水枢纽工程拦河水闸建筑物与220k V线路安全距离进行复核,结合现地实测及线路资料,计算并采用三维设计软件模拟了220k V线路风偏导线运动轨迹,分析输电线路发生风偏时对建筑物的最小距离,为以后工程建筑物设计提供一定的参考。     

对接焊残余应力的有限元分析

针对应用有限元方法进行焊接残余应力数值预报时模拟普遍存在的三维模拟过程复杂、计算时间冗长、计算费用较高的问题,通过引入焊接热循环过程的加热和冷却时间比,提出了以线热源代替点热源的简化数值预报方法,使三维问题简化为二维问题进行数值模拟,大大节省了计算时间.数值计算结果表明:文中提出的焊接残余应力的数值预报方法能满足焊接力学分析的精度要求,节省了大量的计算时间,可以应用于工程实际.     

舰船电场实验室模拟校准装置及方法研究

舰船电场实验室模拟、校准是舰船电场研究的有效手段和关键技术。本文系统介绍了舰船电场实验室模拟、校准系统的设备组成,阐述了基于电场信号源和舰船电场缩比模型的舰船电场实验室模拟方法。提出了水下电场传感器实验室校准方法,指出对传感器进行定期校准对提高电场测量精度具有重要的意义。     

局部模型在工程潮流数值模拟中的应用

根据局部模型的形式和特点对其进行了归类分析 ;通过两个工程实例对局部模型在海岸河口工程潮流数值模拟中的应用进行了探讨和介绍。计算实例的结果表明 ,局部模型的使用既可以减少计算时间从而提高数学模型的效率 ,又可以提高局部海区潮流模拟的计算精度。局部模型在用数学模型手段研究工程潮流问题中起着重要作用     

平面直角坐标转换的简便计算

本文论述了常用坐标系简化为二维四参数平面直角坐标转换计算的可行性，并以计算实例评价其精度，是解决局部地区坐标转换问题的一种具有较强的经济性、实用性和可操性的方法。     

船舶感应磁场计算方法研究

首先计算均匀磁场任意点的磁感应强度。根据计算过程中遇到的计算量大、耗时多的问题,提出利用快速多极子和积分方程式相结合的方法计算船舶感应磁场。此方法通过对计算对象的剖分降低了计算的维数,提高了计算效率。最后利用实例计算来说明本文算法在工程应用中的可靠性。     

电力市场的输电阻塞管理

本文通过建立数学模型以优化的方法来解决电力市场的输电阻塞管理问题。通过对线路潮流值与发电机组出力实验数据的分析,确定了它们之间的线性关系,在安全经济公平的原则下,设计出一种简明合理的阻塞费用计算规则,建立了以输电阻塞费用最小为目标,机组爬坡速率、线路潮流限值等为约束条件的规划模型,最后通过算例系统的计算,验证了所提算法的正确性和有效性。     

集装箱装卸桥线路继电保护计算

提出了在码头高压供电系统的设计中,应采用合适的保护方式。结合实例,阐述在供桥吊的高压线路保护方式的选择和定值计算。     

船舶工程计算中图形剪裁方法的改进及应用

提出一种在船舶工程计算中具有广泛用途的用任意闭曲线裁剪任意闭曲线的裁剪方法。将这种改进的裁剪算法与环形积分法相结合编制计算模块,可将原来工程计算中繁琐的运算过程大大简化,可用来处理船舶工程中经常遇到的图形面积和形心的计算等问题。阐述其在船舶工程性能计算中的应用,并通过实例计算验证其精度。     

计算流体力学方法在船舶领域的实用性研究

通过CFD（计算流体力学）方法对船舶领域两个典型的工程实例进行了数值计算和流场模拟,模拟的流场与船池试验的流场很吻合。数值计算结果和试验值比较,在特定n范围内相对误差在6．6％以内,满足工程要求。表明数值方法在船舶航速预报方面具有一定的工程实用性,以CFD计算结果为依据光顺流场流线优化船舶阻力性能的可行性也得到工程实例证明。     

一种基于马尔可夫链模拟样本的自适应重要样本法

在结构可靠性计算中,传统的重要样本法需要给出最大似然点即设计点.对于结构存在多个设计点的系统可靠性问题,重要样本法失去了普遍性,其效率和精度也随之降低.本文提出了一种适合于计算结构的系统可靠性的重要样本法,主要的改进在于根据Metropolis准则,构造马尔可夫链模拟样本,计算模拟样本的均值和标准方差,并结合重要抽样技术,计算结构的系统可靠性.此方法有效的改善了重要样本法在系统可靠性计算中的应用,并获得了较好的效率和精度.