稳态模型

摘要： 为了增加能源利用率,降低成本和损耗,通过建立基于电力电子变压器的稳态模型,实现对交直流混合电网的协同调控。建立电网可靠性约束等条件下的成本和功率损耗的最小化模型,求解一个包含整数变量的多目标问题。在改变电网拓扑结构的前提下,通过加入电力电子变压器实现对电网的协同优化,对于改变结构的电网静态模型,采用基于精英策略的非支配性排序遗传算法求解出60组包含微电网中运行成本和功率损耗的优化调度的帕埃托解集。在与电力电子变压器和逆变器两种对比方法中,分别采用熵权法结合理想度排序法获得折中最优解,以安徽某地区农村实际微电网建立仿真模型进行验证。通过对仿真结果分析,与传统逆变器相比,利用电力电子变压器的协同调控能够减少微电网运行成本和损耗。

摘要： 本文利用EES软件编制了水膜作用下水平冷凝管的稳态分布参数模型,研究了冷凝管长度,冷凝温度对出口干度,换热量和管内换热系数的影响。计算得出:冷凝管出口干度随着管长的增加不断减小。当制冷剂质量流量从0.0044 kg/s增加到0.0078 kg/s时,冷凝管长度增加35.7%,才能使出口干度达到0。管内平均换热系数随冷凝管长度增加基本不变。换热量随冷凝管长度增加先不断增大,后增加趋势变缓。冷凝温度越高冷凝管出口干度越小。换热量随冷凝温度升高而增大,制冷剂低质量流量下冷凝温度对换热量的影响比高质量流量下的影响小。与换热量相反,管内平均换热系数随冷凝温度的升高而减小。

摘要： 为研究乌伦古湖矿化度和氟化物浓度与各水量因子间的定量关系,本研究以水量平衡和物质平衡为基础,把影响湖水水质的原因分为降雨、蒸发、河流补给、地下水补给以及地下水流出5个水量因子,定量分析湖水矿化度和氟化物浓度与各水量因子之间的关系,并且预测了湖水矿化度和氟化物浓度的动态变化.结果表明,地下水输出流量决定了湖水中矿化度和氟化物浓度,地下水输出流量越大,湖水中的矿化度和氟化物浓度越小.2010年至今乌伦古湖水位的升高导致了地下水输出流量增大,乌伦古湖内的矿化度和氟化物浓度均呈缓慢下降趋势,模型预测新的稳态下湖水中矿化度为1.68 g/L,氟化物浓度为1.70 mg/L,在地下水输出流量不变的情况下达到新的稳态所需时间大约为50 a.

摘要： 结合国内统一潮流控制器示范工程介绍了UPFC基本结构。根据目前调控系统的实际建设情况,设计了在调控系统建立统一潮流控制器稳态物理模型、量测采集模型的实现方式。将采用节点附加注入功率的UPFC模型应用于调控系统中在线运行的状态估计、调度员潮流、静态安全分析等高级应用软件,提出了计及UPFC的调控系统高级应用软件的实现方法。最后介绍了基于CIM/E、CIM/G标准在上下级调控中心之间及内部建立和共享UPFC模型、图形的具体实现方式。通过在D5000的实际应用,证明了所述方法的有效性和实用性。

摘要： 云贵高原多为贫困地区,该类地区多为大电网+小水电供电网架,处于配电网的末端,不满足N-1可靠性配置,同时电压不合格问题非常突出。针对云贵高原地区某农村电网电压质量问题展开研究,结合当地电网实际运行情况,对供电线路高低电压问题进行深入探究,分析配电线路电压升高及降落的主要影响因素。基于此,为解决该地区农村电网供电电压质量问题,结合当地电网现状提出了“小微网+储能”的方法,借助Matlab/Simulink仿真软件,建立农村配电网仿真分析模型,进一步复现当地电网电压质量问题,通过仿真分析校核所提解决方案的可行性,为增强当地电网供电能力、提高供电可靠性提供理论支撑。

摘要： 针对基于部件级航空发动机稳态建模过程中完整、准确的航空发动机部件特性数据往往难以获取,建模时间长等现象,提出使用实验数据进行辨识建模的方法;为了建立航空发动机的稳态模型,通过对某轻型飞机实验台的飞行实验数据进行分析整理,提出使用BP神经网络对发动机重要参数进行建模,同时使用粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)对BP神经网络的权值和阈值进行优化.最后,使用改进粒子群优化算法(Improved particle swarm optimization algorithm,IPSO)对传统粒子群优化算法进行改进,仿真结果表明IPSO-BP网络建立的发动机模型精度更高,稳定性更好.

摘要： 为了提高铁路车辆牵引变流器冷却系统技术水平,满足铁路车辆装备发展需求,针对热控领域先进技术环路热管进行了冷却系统实验研究。在阐述环路热管基本原理、实验系统搭建及参数设置的基础上,从气动特性和运行特性2个方面对实验结果进行数据分析,以期为今后牵引变流器及其他铁路大功率电子设备冷却技术的发展提供新思路及备选方案。

摘要： 为了提高铁路车辆牵引变流器冷却系统技术水平,满足铁路车辆装备发展需求,针对热控领域先进技术环路热管进行了冷却系统实验研究.在阐述环路热管基本原理、实验系统搭建及参数设置的基础上,从气动特性和运行特性2个方面对实验结果进行数据分析,以期为今后牵引变流器及其他铁路大功率电子设备冷却技术的发展提供新思路及备选方案.

摘要： 针对阀控非对称缸系统中,油缸无杆腔容易产生气穴的问题,开展了理论与实验研究.推导建立了阀控缸系统稳态数学模型,得到了稳态运动时油缸两腔压力的理论计算公式.根据理论推导,指出在油缸结构参数固定不变时,选用和油缸匹配的控制阀、降低外负载力和提升油源供油压力,可以在一定范围内避免气穴现象的发生.实验结果证明了理论分析的正确性.

摘要： 区域电热综合能源系统整合电力和热力网络,作为一个整体来考虑会有很多好处,可以控制能量流动来提高能源供应的安全性,还可以确定最节能的运行模式将能量损失和气体排放降至最低.随着热电联产机组和锅炉等电热之间耦合元件的渗透性增加,电和热网络的相互作用变得更加紧密,电和热网络作为一个整体的建模变得越来越重要.对考虑电热耦合的综合能源系统进行建模,将巴厘岛电热模型作为算例验证了模型的合理性,并利用牛顿拉斐逊法准确求解出电热综合能源系统的稳态潮流.

摘要： 本文基于多绕组磁链耦合的原理,建立了一种基于曲折型自耦变压器的节电器稳态模型,重点分析了该节电器零序等值电路的特性,说明其既可滤除负载的零序基波和谐波电流,又可避免因电源侧电压的零序分量产生较大的零序电流,仿真结果证明了理论分析的正确性.

摘要： 加热炉烟风系统风量调节执行机构存在较严重的非线性，灵敏度差，变量间强耦合，其基于动态的控制系统的稳定性和安全性很难得到保障。本文提出了采用稳态模型的烟风系统控制方法，主要思想是采用稳态模型直接计算出调节量并执行，在等待一个稳态响应时问后，根据稳定后的调整结果再进行下一次调节，并针对主要干扰进行前馈控制。文中给出了算法收敛的充分条件。该方法避免了频繁调节所带来的安全隐患。方法应用于氧含量和负压的控制，实现了加热炉的整体自动控制。仿真研究和现场应用表明，控制效果良好，为加热炉安全、平稳运行创造了条件，并为进一步的热效率优化提供了基础。加热炉烟风系统风量调节执行机构存在较严重的非线性，灵敏度差，变量间强耦合，其基于动态的控制系统的稳定性和安全性很难得到保障。本文提出了采用稳态模型的烟风系统控制方法，主要思想是采用稳态模型直接计算出调节量并执行，在等待一个稳态响应时问后，根据稳定后的调整结果再进行下一次调节，并针对主要干扰进行前馈控制。文中给出了算法收敛的充分条件。该方法避免了频繁调节所带来的安全隐患。方法应用于氧含量和负压的控制，实现了加热炉的整体自动控制。仿真研究和现场应用表明，控制效果良好，为加热炉安全、平稳运行创造了条件，并为进一步的热效率优化提供了基础。

摘要： 本文基于模块化多电平换流器(MMC)结构建立了新型混合双馈入直流输电系统.根据系统结构分析了其稳态模型表达式,设计了系统两级的协调控制策略,在PSCAD/EMTDC环境下仿真分析了系统在稳态、容性无功扰动、逆变侧单相短路接地故障下的相关特性,并对比分析了有无负极MMC系统在同等故障条件下的故障恢复特性,结果证明该系统能保证稳态条件下有功功率的正常传输,且MMC极能有效稳定系统逆变侧交流电压,减小换相失败的概率,同时也证明了系统协调控制策略的有效性.

摘要： 动态模型较稳态模型能更好地描述复杂的煤气化过程.本文以工业运行的多喷嘴对置式水煤浆气化炉为研究对象,根据气固停留时间分布,在Unisim软件中建立了以通用网络模型为基础的气化炉稳态模型,并在稳态模型的基础上构建动态模型.考察了煤浆浓度改变时,气化炉出口组成及温度的动态响应过程.动态模拟结果与稳态计算结果吻合,在流量改变后的15s内气化炉出口温度及组成变化较为激烈,动态过程稳定时间约需55s.

摘要： 研究带涡轮增压器的柴油机空气系统各系统参数间的相互制约与影响关系,将物理模型抽象为数学关系,搭建VNT柴油机空气系统稳态模型,并经试验验证仿真结果的有效性.其仿真运算结果与试验所得数据相比,误差控制在5％以内,满足误差精度要求.结果表明,与传统涡轮增压器相比,VNT增压器能够根据柴油机转速及负荷调整喷嘴环开度,以达到所需的目标增压压力,且在低速、小负荷工况下增压效果尤为显著.该结果为VNT电控策略研究提供了理论依据,同时在系统开发前期通过仿真运算避免了台架试验的复杂工作,大大节约了开发成本,缩短了开发周期.

摘要： 为了减小涡扇发动机稳态模型的建模误差、降低建模算法复杂度及提升实时性.提出一种基于张量B样条函数的涡扇发动机稳态模型建模方法,该函数由基函数张量积线性组成,故可以运用最小二乘来求解B系数,从而提高计算效率和模型精度,通过与线性插值做算法比较,得出它对于非线性对象拟合精度高.最后,基于张量B样条方法建立二维涡扇发动机稳态模型,并与神经网络建立的模型进行对比,仿真表明其精度更高,且在算法复杂度、实时性及泛化能力方面均优于后者.

摘要： 多体动力学分析在洗衣机系统及零部件开发设计过程中都有着重要的作用,本文对波轮洗衣机平衡圈动力学模型进行了研究.首先对平衡圈工作原理进行了阐述,在此基础上建立了平衡圈稳态模型.通过将平衡圈中液体离散为若干小球,建立了两种平衡圈瞬态模型.最终采取创建封闭腔体,并在小球与腔体间建立接触的建模方式,对平衡圈低速阶段动态性能进行了仿真,平衡圈位移以及小球运动状况与实际相符.

摘要： 本文针对小功率海流发电系统提出了一种"不可控整流+Boost电路"和单相逆变器的拓扑结构来组成永磁直驱式海流发电系统,建立了系统的稳态数学模型;推导出最大功率点的捕获与直流母线电压、占空比等相关计算公式,建立了功率-占空比的关系曲线,其后采用基于占空比的爬山搜索算法的MPPT控制策略,并构造了电压平均值外环瞬时值内环的双闭环控制策略以提高单相逆变器的动静态性能;然后在Matlab/Simulink中对整个系统进行了仿真并搭建了基于dSPACE的半实物仿真实验平台,仿真和实验结果验证了系统的可行性和有效性.

摘要： 为实现从蓝光LED芯片到白光LED照明光源,在LED封装制造过程中荧光粉涂覆工艺是必不可少的环节;在该工艺中,荧光粉胶点涂在LED芯片上周围,并在基板上铺展流动,最终形成荧光粉层.大量的研究和生产实践表明荧光粉层的几何形貌对LED产品的光学性能产生显著影响;因此对荧光粉层几何形貌的预测对提升荧光粉涂覆有着重大的意义.本文基于平衡态液体表面自由能原理,通过Surface Evolver程序建立用于预测荧光粉层形貌的准确模型.采用该预测模型,并结合理想荧光粉层形貌要求,设计两种新型LED封装基板;实验结果表明新型基板能够明显地提升LED照明产品的光学性能.

摘要： 空气源热泵热水器已经成为国内第四代热水器,能效比高,节能效果显著。本文建立了一个空气源热泵热水器的稳态仿真模型,用以模拟热泵热水器的系统性能。利用EES软件模拟系统性能,主要分析在不同环境温度下,冷却水的流量与冷却水进出水温度之间的关系。结果表明,环境温度为25°C时,系统COP可达4.3;当冷却水进口温度为15°C,冷却水流量为0.02kg/s时,冷却水出水温度最高可达80度以上;当冷却水进口温度为15°C,保证冷却水出水温度为55°C时,冷却水流量可达0.033kg/S.

摘要： 本发明公开了一种基于孔隙网络模型的单相非稳态渗流模型建立方法，包括以下步骤：S1：通过微CT扫描实验统计配位数和喉道长度；通过核磁共振T2谱获得岩石孔喉半径频率分布曲线；S2：以孔隙网络模型(SC、BCC、与FCC模型)为基础，通过中心点位移建立无序结构网络模型；S3：在所述无序结构网络模型中引入非稳态单相理论，结合泊肃叶定律、达西定律、质量守恒定律，获得适用于孔隙网络模型的非稳态单相渗流方程。本发明建立的非稳态单相渗流方程更接近实际的非稳态渗流，能够以此获得更准确的非稳态渗流情况下的流量和压力，为油气藏开发提供指导意见。

摘要： 本发明公开了一种基于孔隙网络模型的非稳态两相相对渗透率计算方法，包括以下步骤：在孔隙网络模型的基础上，通过的非稳态渗流方程计算流体流量及压力；根据计算得到的流体流量及压力，结合相对渗透率计算公式，计算得到所述非稳态两相相对渗透率；根据驱替过程中不同含水饱和度下的两相相对渗透率数据，绘制两相相对渗透率曲线。本发明能够计算得到更符合储层物性特征的相对渗透率，并以此绘制两相相对渗透率曲线，为油气藏开发提供准确的技术指导。

摘要： 本申请提供了一种基于稳态特性数据的发动机简化动态模型设计方法，以不同高度、马赫数、油门杆角度等数稳态特性数据为基础，结合发动机动态过程各主要参数对油门杆阶跃响应特性，确定油门杆变化时发动机转速、推力、油量等参数随时间的动态响应，动态模型在每个时间点仅进行一次迭代求解，各参数的动态响应与真实过程相近，且稳态后各参数均能达到真实稳态值，解决了现有动态模型存在的迭代不收敛、实时性差和稳态误差大等问题，动态模型精度高，稳态误差为零。

摘要： 本发明公开了一种基于孔隙网络模型的单相非稳态渗流模型建立方法，包括以下步骤：S1：通过微CT扫描实验统计配位数和喉道长度；通过核磁共振T2谱获得岩石孔喉半径频率分布曲线；S2：以孔隙网络模型(SC、BCC、与FCC模型)为基础，通过中心点位移建立无序结构网络模型；S3：在所述无序结构网络模型中引入非稳态单相理论，结合泊肃叶定律、达西定律、质量守恒定律，获得适用于孔隙网络模型的非稳态单相渗流方程。本发明建立的非稳态单相渗流方程更接近实际的非稳态渗流，能够以此获得更准确的非稳态渗流情况下的流量和压力，为油气藏开发提供指导意见。

摘要： 本发明提供了一种变循环发动机稳态控制规律设计模型的建模方法，属航空发动机总体性能建模与仿真领域。本发明对变循环发动机的控制参数进行了敏感性分析，剔除对发动机状态影响较小的控制参数。建立状态参数与控制参数的置换关系，并以最大相关性和最小冗余性为目标进行特征选取，选择最优的置换组合建立发动机稳态控制规律设计模型，开展稳态控制规律设计，相比传统性能计算模型具有计算收敛能力强、控制系统设计难度小的特点。本发明为建立变循环发动机稳态设计模型提供一种新思路，对变循环发动机的稳态控制规律设计及优化起到了关键的作用。

摘要： 本发明提供一种热连轧稳态纠偏控制模型，属于热连轧技术领域。该模型包括跑偏检测模块、通讯处理模块与纠偏控制模块。其中纠偏控制模块包含上游机架跑偏控制、下游机架跑偏控制。该模型针对上游机架F1～F3利用跑偏检测仪表进行纠偏控制，下游机架F4～F7则利用精轧出口多功能仪表,实现以楔形为主要控制目标的非对称板形控制。上游机架通过机架间带钢偏移量实测值调整上一机架的辊缝调平值，下游机架通过F7出口多功能仪测量的楔形、平坦度等数据调整下游F4～F7机架辊缝倾斜，从而达到稳态纠偏控制。该方法在控制策略中综合考虑浪形和楔形的控制，提高了热连轧稳态带钢生产中的连续性与稳定性。

摘要： 针对利用神经网络和深度学习开发的非侵入式负荷识别算法在模型训练和模型验证过程中存在的缺乏模拟智能电表实时提供样本数据的问题，本发明提供了一种可用于负荷识别模型训练的稳态数据流输出装置和方法。该装置设有自行采集实验电器数据和利用公开数据集输出稳态数据流两种工作模式，将原始数据通过自定义通讯传输至微处理器，再由一种基于双滑动窗口的数据预处理、事件检测和稳态判断方法识别并提取稳态数据，最终实时输出可靠有效的稳态数据，以供负荷识别算法芯片接收这些数据并且用于非侵入式负荷识别算法模型的在线训练和实时性验证，为实现在线负荷识别算法模型开发提供了数据流基础。

摘要： 本发明提供了用于质子交换膜电解池特性分析的二维稳态模型建立方法，涉及电解池模型的技术领域。包括S1，建立一个电解池的物理模型，模拟电化学反应；S2，根据物理模型建立计算模型；S3，向物理模型内输入边界条件，启动电化学反应，物理模型沿其流道方向被划分为多个网格块，不同网格块内的反应物浓度不同，一个网格块内的反应物浓度视为均一；S4，计算模型根据不同网格块内的反应物浓度逐个得到所有网格块内的稳态参数值。物理模型划分为网格状后，增加了沿流道方向的实际反应物浓度的分布考虑，根据每个网格块内的反应度浓度获得该网格块内的稳态参数值，能更好地反映电解池运行的局部特性，使模型物理过程更加完整，提高了准确性和应用价值。

摘要： 本发明公开了一种基于网络能源路由的多能稳态模型建立方法，克服现有技术未考虑用户对不同能源的多元要求、操作难度大、限制条件多的问题，包括：基于广义多端口网络能源路由的多能源网络，构建多能源的生产、传输、转换和储存的耦合模型；建立多能网络系统优化模型的约束条件；建立典型多能用户的综合能源系统进行可靠性评估的模型；研究多能源系统基于全寿命周期成本在运行过程中的优化调度控制，对系统中各类用能设备进行最优化调度，减少了碳排放量、节约了成本；通过可靠性评估提高了多能系统的稳定性。

摘要： 本发明公开了一种基于二阶锥松弛的交直流系统稳态模型凸化方法，包括：1)根据交直流系统的拓扑结构与参数，建立基于电网换相换流器的交直流系统稳态模型并描述其最优潮流问题；2)基于变量替换将交直流系统稳态模型中的非凸约束等价地转换成仿射约束和二次等式约束；3)使用二阶锥松弛方法将原非凸交直流系统最优潮流问题松弛为凸优化问题；4)基于精确松弛条件求解凸交直流系统最优潮流问题得到松弛最优解，基于松弛最优解通过解构造方法与数学映射得到原问题的全局最优解。本发明可以对非凸交直流系统最优潮流问题进行精确的凸松弛，有效地提高了模型的求解效率，在给定条件下可以保证得到原问题的全局最优解。