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风速相似性形态研究及其在短期风速预测中的应用

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风速相似性形态研究及其在短期风速预测中的应用

作者：董江伟南京信息工程大学

学位级别：硕士

风能的波动性,影响了电力系统的安全和稳定。准确的短期风速预测是电力系统可靠运行的一个重要保障。本文从风速的日变化与下垫面地表温度关系密切而呈现24小时弱周期变化的特点出发,查找风速数据的相似性序列,采用动态时间规整法和相... 详细信息

风能的波动性,影响了电力系统的安全和稳定。准确的短期风速预测是电力系统可靠运行的一个重要保障。本文从风速的日变化与下垫面地表温度关系密切而呈现24小时弱周期变化的特点出发,查找风速数据的相似性序列,采用动态时间规整法和相关系数法组合预报,进行短期风速预测。因为进行风速预测的原始数据存在缺陷,不能直接用于预测,所以先要对原始风速数据进行质量控制,因此,本文的研究工作主要包括原始风速数据的质量控制和短期风速预报两方面,其中主要的创新在于提出了构造基于熵权的缺损风速集成填充模型和采用基于改进的广义回归神经网络进行短期风速预测两点。原始风速数据的质量控制中最重要的就是缺损数据的填充问题,本文采用了基于风速相似性形态分析的风电机缺损测量风速集成填充方法。首先,在现有空间邻点法(SNN)的基础上,以“成员等同性”为评价标准,引入了动态时间规整法(DTW)和相关系数法(PCC),分别搜寻与缺损测量风速风电机风速演化最为相似的若干台风电机及对应的测量风速时序,建立基于广义回归神经网络(GRNN)的填充子模型,采用粒子群算法对广义回归神经网络的模型参数和训练集的构成进行全局优化,之后选取较好的子模型构造自适应的基于信息熵的集成填充模型。在短期风速预测方面,分别采用动态时间规整法和相关系数法,对预报风机数据与所有风机数据逐日对应一定时段的风速子序列进行相似性分析,提取演化最相似的若干子序列的风速数据,分别建立基于动态时间规整法和相关系数法的广义回归神经网络子模型预报单元,各子模型的具体参数采用粒子群算法进行全局优化,两个子模型预报结果的平均值作为组合预报方法的最终预报结果。最后将预报结果与BP神经网络外推法、GRNN神经网络外推法和ARIMA时间序列法进行比较。最终实验结果表明,基于相似性原理进行短期风速预报是可行的,其效果要好于基于外推的方法。

关键词：风电机缺损数据填充粒子群优化方法广义回归神经网络短期风速预报

基于数值模拟的大U形刚柔混合衬砌渠道温度应力应变的分析

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水力发电 2016年第11期42卷 58-61页

作者：董江伟西藏农牧学院西藏林芝860000

为了探明刚柔混合衬砌渠道温度场、应力场和变形场及消减冻胀破坏,应用有限元软件对大U形刚柔混合衬砌渠道温度场、应力场和变形场进行了数值模拟。采用间接耦合方式,首先进行热分析,得到渠道温度场,再转换单元类型为结构场,然后对结构... 详细信息

为了探明刚柔混合衬砌渠道温度场、应力场和变形场及消减冻胀破坏,应用有限元软件对大U形刚柔混合衬砌渠道温度场、应力场和变形场进行了数值模拟。采用间接耦合方式,首先进行热分析,得到渠道温度场,再转换单元类型为结构场,然后对结构场施加热分析得到温度应力场进行结构分析,计算渠道变形场和应力场,进而分析渠道冻胀受力情况及变形规律。分析结果与实测数据吻合,对季节性冻土地区刚柔混合衬砌渠道的建设和运行管理有指导意义。

关键词：刚柔混合衬砌渠道大U形温度场应力场变形场数值模拟

基于有限元法的刚柔混合衬砌渠道接触特性及稳定性研究

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基于有限元法的刚柔混合衬砌渠道接触特性及稳定性研究

作者：董江伟石河子大学

学位级别：硕士

随着全球水资源的日趋紧张,我国的水资源也严重缺乏,目前发展节水、节能的农业灌溉技术是我国现代农业的主要方向,但水资源在输送的过程中损失比较严重,衬砌渠道是减少输水损失的主要措施。近年来,在渠道衬砌方式中,刚柔混合衬砌渠道发... 详细信息

随着全球水资源的日趋紧张,我国的水资源也严重缺乏,目前发展节水、节能的农业灌溉技术是我国现代农业的主要方向,但水资源在输送的过程中损失比较严重,衬砌渠道是减少输水损失的主要措施。近年来,在渠道衬砌方式中,刚柔混合衬砌渠道发展迅速,使用较为广泛。然而,刚柔混合衬砌渠道也存在一些问题,主要是其接触特性在很大程度上决定了结构的变形、运动状况和应力分布及渠道的稳定性,衬砌渠道会产生滑塌及渠道边坡失稳等现象,甚至完全会失去防渗的作用,影响水利工程效益的发挥和制约渠道防渗工程的发展。本文结合刚性混凝土衬砌板-柔性复合土工膜混合衬砌渠道的特点,采用工程试验研究、理论分析与数值模拟相结合的研究方法,研究了大断面刚柔混合衬砌渠道接触特性与稳定性问题,分析复合土工膜与刚性混凝土衬砌板结构接触面和复合土工膜与渠基土壤结构接触面的应力和位移变形规律,得出刚柔混合衬砌渠道垫层保护层的稳定安全系数计算公式,该安全系数计算公式的计算结果与工程的实际情况符合度较好,可为大型渠道的设计、施工提供参考。具体内容如下:(1)刚柔混合衬砌渠道接触摩擦特性试验研究针对复合土工膜与渠道接触结构面之间的摩擦特性,采用TZY-1型土工合成材料综合测定仪测定了它们(复合土工膜与混凝土衬砌板、复合土工膜与渠基土壤保护层(粗砂、细沙))之间的摩擦角和粘聚力,为刚柔混合衬砌渠道的接触特性数值模拟和渠道的边坡稳定分析提供必要的材料参数。根据测得的结果,在工程的实际应用中,当采用摩擦角和粘聚力进行计算时,根据粗砂含水率的不同,摩擦角可以在26.33o-32.40o之间取值,粘聚力可以在6.57k Pa-7.85k Pa之间取值。(2)基于有限元法的刚柔混合衬砌渠道接触特性数值模拟基于有限元方法,基于ABAQUS软件,采用库仑摩擦(Coulomb Friction)模型来模拟复合土工膜与刚性混凝土衬砌板结构接触面和复合土工膜与渠基土壤结构接触面的接触特性,得到了其应力和位移变形场,并对其应力和位移变形规律进行了分析。根据模拟分析结果:正常输水情况下,位移变形图成对称分布,应力变形图也成对称分布,在渠道坡板与底板交界处较大,说明在交界接缝处产生应力集中现象;两侧坡板渠顶附近应力值也偏大,主应力值随渠道断面高程增加而减小,自重效应明显。渠水骤降情况下,位移变形图成对称分布,应力变形图也成对称分布,其中最大位移发生在渠底板以及渠坡与渠底板的交界处,在交界接缝处产生应力集中现象,这些与实际观测的结果相符合。(3)大断面刚柔混合衬砌渠道边坡稳定性分析以典型的工程为例,采用刚体极限平衡理论,得出了其边坡的稳定安全系数计算公式,该安全系数计算公式的计算结果和利用有限元ABAQUS对刚柔混合衬砌渠道接触特性的数值模拟分析刚柔混合衬砌渠道接触特性对边坡稳定性分析的结果相互印证,与工程的实际情况符合度较好,可为大型渠道的设计、施工提供参考。

关键词：刚柔混合衬砌渠道接触特性抗滑稳定有限元分析

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风电场邻近风电机组缺测风速集成填充方法

太阳能学报 2016年第8期37卷 2104-2110页

作者：杜杰董江伟彭丽霞朱伟军曾刚代刊南京信息工程大学计算机与软件学院江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学教育部互联网应用示范基地江苏省网络监控中心南京210044 南京信息工程大学大气科学学院气象灾害教育部重点实验室南京210044 国家气象中心北京100081

针对风电场中邻近多台风电机组集中出现缺损测量风速的工况,提出基于粒子群优化广义回归神经网络的风电机组缺损测量风速集成填充方法。以"成员等同性"原则引入动态时间规整算法、空间邻点法和Pearson相关系数法,分别搜寻与缺损测量风... 详细信息

针对风电场中邻近多台风电机组集中出现缺损测量风速的工况,提出基于粒子群优化广义回归神经网络的风电机组缺损测量风速集成填充方法。以"成员等同性"原则引入动态时间规整算法、空间邻点法和Pearson相关系数法,分别搜寻与缺损测量风速风电机组风速演化最为相似的若干台风电机组及对应的测量风速时序,建立基于广义回归神经网络的填充子模型,采用粒子群算法对广义回归神经网络的模型参数和训练集的构成进行全局优化,之后选取较好的子模型构造自适应的熵权集成填充模型。实验结果表明:依据相似性风速序列进行缺损风速的填充能有效提高填充精度;粒子群算法优化广义回归神经网络,不仅提高了子模型的填充效果,更使得模型参数的调节有据可依,能适应不同风电场风速数据的特点;基于熵权的集成填充策略理论依据充分,集成填充的精度和稳定性优于单个子模型。

关键词：缺损测量风速填充风电机组粒子群广义回归神经网络熵权集成模型

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刚柔混合衬砌渠道保护层边坡的稳定研究

水利水电技术 2014年第9期45卷 70-74页

作者：董江伟汤骅姜海波石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832000

本文分析了影响刚柔混合衬砌渠道保护层稳定的主要因素以及复合土工膜与垫层之间的剪切特性对抗滑稳定性的影响,探讨了渠道水位骤降时其垫层保护层的稳定性,并在此基础上采用刚体极限平衡理论,得出了其垫层保护层的稳定安全系数计算公式... 详细信息

本文分析了影响刚柔混合衬砌渠道保护层稳定的主要因素以及复合土工膜与垫层之间的剪切特性对抗滑稳定性的影响,探讨了渠道水位骤降时其垫层保护层的稳定性,并在此基础上采用刚体极限平衡理论,得出了其垫层保护层的稳定安全系数计算公式,并对衬砌渠道保护层抗滑稳定性分析应注意的问题进行了探讨。研究表明:该安全系数计算公式的计算结果与工程的实际情况符合度较好,可为大型渠道的设计、施工提供参考。

关键词：刚柔混合衬砌渠道刚体极限平衡理论安全系数保护层抗滑稳定

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煤矿井下安全管理策略研究

矿业装备 2023年第7期 87-89页

作者：董江伟山西煤炭运销集团吕梁有限公司山西吕梁032300

由于煤矿生产环境较为特殊,出现安全事故风险几率较高,面对诸多不确定性因素,需要企业加强煤矿井下安全有效管理策略的制定,防范安全隐患问题,以保证生产人员的生命安全为目的,加强对事故问题防治,优化井下生产的环境,提高井下安全管理... 详细信息

由于煤矿生产环境较为特殊,出现安全事故风险几率较高,面对诸多不确定性因素,需要企业加强煤矿井下安全有效管理策略的制定,防范安全隐患问题,以保证生产人员的生命安全为目的,加强对事故问题防治,优化井下生产的环境,提高井下安全管理的效能。

关键词：井下煤矿安全管理策略研究

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大断面刚柔混合衬砌渠道冻胀有限元分析

人民黄河 2016年第11期38卷 149-152页

作者：董江伟汤骅姜海波西藏大学农牧学院西藏林芝860000 石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832000

针对引额济克工程大断面梯形刚柔混合衬砌渠道,应用ANSYS软件,对其冻胀过程进行模拟分析。采用间接耦合方式,首先进行热分析,得到渠道温度场,再转换单元类型为结构场,对结构场施加热分析得到的温度应力场进行结构分析,计算渠道变形场和... 详细信息

针对引额济克工程大断面梯形刚柔混合衬砌渠道,应用ANSYS软件,对其冻胀过程进行模拟分析。采用间接耦合方式,首先进行热分析,得到渠道温度场,再转换单元类型为结构场,对结构场施加热分析得到的温度应力场进行结构分析,计算渠道变形场和应力场,进而分析渠道冻胀受力情况及变形规律。结果表明:阴坡冻胀变形较为严重,应采取适当的措施(加厚、加肋等)加以保护。该冻胀有限元分析方法简便易行,可用于大断面渠道抗冻胀设计。

关键词：大断面刚柔混合衬砌渠道冻胀破坏有限元分析引额济克工程

25MW 13.8kV 60Hz空冷汽轮发电机设计

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上海大中型电机 2017年第1期 5-7,16页

作者：董江伟山东齐鲁电机制造有限公司山东济南250100

分析了25MW 13.8kV 60 Hz空冷汽轮发电机定子与机壳组装、转子、轴承、电刷支架、空冷器等结构特点,明确了具体结构及作用。通过设计数据与常规产品及标准进行比对,得到了首次在国产60Hz产品上应用定子空外冷、转子空内冷、定子整浸、... 详细信息

分析了25MW 13.8kV 60 Hz空冷汽轮发电机定子与机壳组装、转子、轴承、电刷支架、空冷器等结构特点,明确了具体结构及作用。通过设计数据与常规产品及标准进行比对,得到了首次在国产60Hz产品上应用定子空外冷、转子空内冷、定子整浸、分瓣机壳、铁心外压装等技术,整机技术上有突破,性能达到国内领先水平的结论。该型号发电机的成功运行为更大容量60Hz新产品的开发奠定基础。

关键词：空冷汽轮发电机产品设计 60 Hz

基于瓦斯抽取与掘进速率协同控制的巷道采掘工艺研究

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煤矿现代化 2018年第3期27卷 4-6页

作者：董江伟山西煤炭运销集团吕梁有限公司山西吕梁032300

由于金达煤矿有一条长距离高瓦斯通道存在掘进速度较慢的情况,因此对高瓦斯掘进问题的研究主要点在如何快速安全的进行,并针对这一现状进行分析。通过对于现状的分析研究,进行高瓦斯抽采的可行性分析,并基于计算结果设计了"高瓦斯掘进... 详细信息

由于金达煤矿有一条长距离高瓦斯通道存在掘进速度较慢的情况,因此对高瓦斯掘进问题的研究主要点在如何快速安全的进行,并针对这一现状进行分析。通过对于现状的分析研究,进行高瓦斯抽采的可行性分析,并基于计算结果设计了"高瓦斯掘进新型技术"的课题内容。

关键词：高瓦斯掘进快速安全长距离协同控制瓦斯抽取