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并网逆变器惯性特性与提升策略研究

河南理工大学学报（自然科学版） 2025年第1期44卷 134-144页

作者：李继方韩爱山华北水利水电大学电气工程学院河南郑州450003

目的为解决当前大规模新能源发电并网后电力系统低惯量运行的问题,方法对并网逆变器惯性特性进行分析,并对提升并网逆变器惯性水平的方法进行研究。首先分析电力系统中惯性的本质,推导出并网逆变器惯性水平与自身器件参数的关系,利用... 详细信息

目的为解决当前大规模新能源发电并网后电力系统低惯量运行的问题,方法对并网逆变器惯性特性进行分析,并对提升并网逆变器惯性水平的方法进行研究。首先分析电力系统中惯性的本质,推导出并网逆变器惯性水平与自身器件参数的关系,利用根轨迹法绘出以直流侧电容为变量的直流电压控制环根轨迹,结合根轨迹和不同电网工况场景对逆变器惯性水平的需求优化直流侧电容取值;然后在并网逆变器直流侧电压控制环中引入频率反馈环节,提出一种改进的逆变器直流侧电压控制策略和逆变器调制策略,进而提升并网逆变器的瞬时惯量水平,使直流侧电容根据电网频率波动情况进行充放电,抑制电网频率瞬时变化率;最后,使用MATLAB/Simulink搭建仿真平台对所提惯性提升策略进行验证。结果结果表明,当直流侧电容取0.4 F,虚拟惯性时间常数为5 s时,与未使用本文所提控制策略相比,本文策略的系统频率跌落最大偏移量减小了0.11 Hz,平均跌落速率减小了0.035 Hz/s。结论所提策略能有效提升并网逆变器惯性水平,抑制电网频率瞬时变化。

关键词：电力系统逆变器频率稳定惯性电容电压电压控制

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水库下采煤安全性评价分析

煤炭技术 2025年第1期44卷 135-139页

作者：裴书锋魏福泽刘晓飞华北水利水电大学地球科学与工程学院郑州450046 华北水利水电大学地质灾害防控研究所郑州450046 郑州煤炭工业(集团)有限责任公司郑州450007

为了分析水库下采煤对水库及地表的影响,以某煤矿32采区为例,采用理论计算、数值模拟相结合的研究方法,分析了煤层开采后上覆岩层破坏形成的导水裂缝带高度,采用概率积分法和数值模拟得到了某煤矿地表水库地表最大下沉值和水平变形值。... 详细信息

为了分析水库下采煤对水库及地表的影响,以某煤矿32采区为例,采用理论计算、数值模拟相结合的研究方法,分析了煤层开采后上覆岩层破坏形成的导水裂缝带高度,采用概率积分法和数值模拟得到了某煤矿地表水库地表最大下沉值和水平变形值。结果表明:导水裂缝带最大标高距底部的高差均大于250 m,导水裂缝带不会影响到水库安全,地表水平变形最大值远小于规定允许变形值,在地表水库下进行煤炭开采是安全的。通过32采区工作面的安全开采,验证了分析方法与结果的合理性。

关键词：水库下采煤导水裂缝带地表沉降数值模拟

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富水区水工隧洞外水压力降压措施研究

三峡大学学报（自然科学版） 2025年第1期47卷 16-21页

作者：徐靖曹远宜刘畅张继勋任旭华云南省滇中引水工程建设管理局昆明650205 河海大学水利水电学院南京210098

外水压力是影响隧洞稳定及衬砌结构安全性的重要因素,特别是对富水地层深埋水工隧洞,高外水压力给衬砌设计带来巨大挑战.目前隧洞排水降压措施没有统一的标准,且主要聚焦于对衬砌外水压力的影响,对渗流场的影响分析还有待加强.本文依托... 详细信息

外水压力是影响隧洞稳定及衬砌结构安全性的重要因素,特别是对富水地层深埋水工隧洞,高外水压力给衬砌设计带来巨大挑战.目前隧洞排水降压措施没有统一的标准,且主要聚焦于对衬砌外水压力的影响,对渗流场的影响分析还有待加强.本文依托滇中引水工程松林隧洞,借助ABAQUS软件开展隧洞围岩及衬砌结构流固耦合分析,分析在不同灌浆圈参数及排水布置方案下,隧洞渗流场及衬砌外水压力的变化规律.研究结果表明:通过改变灌浆圈厚度或降低灌浆圈的渗透性均可有效降低衬砌外水压力并减小隧洞开挖对渗流场的影响;布置排水孔亦能有效降低衬砌外水压力,且对距离排水孔越近降压效果越显著,离排水孔越远降低幅度越小且对渗流场产生较大影响,建议在实际工程中应采取堵排结合的措施来降低外水压力,并对排水孔及灌浆圈开展优化设计,以得到最优减压效果.

关键词：隧洞灌浆圈排水孔外水压力渗流场

水工高压隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝开度数值模拟方法研究

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水力发电 2025年第1期51卷 62-68,92页

作者：李东明晁阳李同春齐慧君林潮宁河海大学水利水电工程学院江苏南京210024

水工高压隧洞常以裂缝最大宽度作为钢筋混凝土衬砌设计的控制标准,但针对大洞径、高水头隧洞的裂缝最大宽度计算,公式法存在一些局限性。许多专家学者尝试将数值模拟方法应用至衬砌裂缝宽度计算当中,但难以统筹考虑钢筋混凝土粘结滑移... 详细信息

水工高压隧洞常以裂缝最大宽度作为钢筋混凝土衬砌设计的控制标准,但针对大洞径、高水头隧洞的裂缝最大宽度计算,公式法存在一些局限性。许多专家学者尝试将数值模拟方法应用至衬砌裂缝宽度计算当中,但难以统筹考虑钢筋混凝土粘结滑移、裂缝开裂后的应力重分布等多重因素的影响。基于此,提出一种通过损伤模型指导布设虚拟裂缝单元以反应裂缝特征的方法,即首先利用考虑粘结滑移的混凝土损伤模型模拟钢筋混凝土联合作用下衬砌混凝土损伤随着荷载施加发展的过程,进一步对损伤集中区域增设虚拟裂缝单元以计算裂缝开展过程。经对比,采用该方法计算得到的裂缝最大宽度、发展规律与分布情况与既有文献相似,且计算收敛性好,实现了通过有限元算法精确且高效地直接得到衬砌裂缝宽度,在设计与运行安全预测方面具有较大的应用价值。

关键词：水工高压隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝宽度粘结滑移虚拟裂缝损伤模型

中华优秀传统文化融入语言课程教学策略研究——以“京剧”融入汉语国际教育课程为例

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职业技术 2025年第1期24卷 19-24页

作者：李佳浙江水利水电学院人文与外国语学院杭州310000

探究语言课程与中华优秀传统文化的融合方式,为学生提供更加全面的语言学习体验,培养学生的综合素质和文化意识。通过分析中华优秀传统文化对语言类课程教学的启示,从语言类课程教学设计入手,提出语言类课程教学策略,以提高语言类课程... 详细信息

探究语言课程与中华优秀传统文化的融合方式,为学生提供更加全面的语言学习体验,培养学生的综合素质和文化意识。通过分析中华优秀传统文化对语言类课程教学的启示,从语言类课程教学设计入手,提出语言类课程教学策略,以提高语言类课程的教学质量和效果。

关键词：中华优秀传统文化语言类课程教学方法课程设计

冻融环境下玄武岩纤维增强泡沫混凝土的单轴压缩特性

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三峡大学学报（自然科学版） 2025年第1期47卷 1-8页

作者：吕国旭陈波周程涛詹明强河海大学水利水电学院南京210098 河海大学水灾害防御全国重点实验室南京210098 福建水口发电集团有限公司福州350001

为了研究密度、纤维掺量及冻融循环对玄武岩纤维增强泡沫混凝土单轴压缩特性的影响,借助X-CT技术以及Avizo软件对试件的孔隙构造进行了研究,对不同冻融环境下的多种密度等级(800和1000kg/m3)及纤维体积掺量(0%、0.15%、0.30%、0.45%)的... 详细信息

为了研究密度、纤维掺量及冻融循环对玄武岩纤维增强泡沫混凝土单轴压缩特性的影响,借助X-CT技术以及Avizo软件对试件的孔隙构造进行了研究,对不同冻融环境下的多种密度等级(800和1000kg/m3)及纤维体积掺量(0%、0.15%、0.30%、0.45%)的玄武岩纤维增强泡沫混凝土进行了单轴压缩试验,分析了不同影响因素下玄武岩纤维增强泡沫混凝土的单轴压缩特性,对各因素与抗压强度的关系进行了灰关联度分析,并使用机器学习算法模型对抗压强度进行预测.结果表明:掺入玄武岩纤维能有效提高泡沫混凝土抵抗冻融的能力,体积掺入0.15%、0.30%、0.45%的试件冻融80次后强度损失率分别为75.2%、46.2%、37.8%.密度等级与抗压强度关联度最大,灰关联度为0.799;其次是纤维掺量,关联系数为0.723;灰狼算法优化下的长短期记忆网络模型对玄武岩纤维增强泡沫混凝土抗压强度的预测性能良好.

关键词：玄武岩纤维增强泡沫混凝土单轴压缩冻融循环 X-CT 灰关联度长短期记忆网络灰狼优化算法

降雨条件下泾川县不同坡形边坡渗流及稳定性对比分析研究

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水利规划与设计 2025年第1期 125-130页

作者：邵峰鄢继选杨乐姚亚东杨红岩甘肃农业大学水利水电工程学院甘肃兰州730070

降雨是影响黄土边坡稳定性的主要原因之一,为了探究不同降雨强度和降雨历时条件下甘肃省泾川县不同坡形黄土边坡的渗流场及稳定性的变化规律,本文基于Midas NX有限元分析软件对研究区3类不同坡形边坡进行渗流及稳定性分析,结果表明:(1)... 详细信息

降雨是影响黄土边坡稳定性的主要原因之一,为了探究不同降雨强度和降雨历时条件下甘肃省泾川县不同坡形黄土边坡的渗流场及稳定性的变化规律,本文基于Midas NX有限元分析软件对研究区3类不同坡形边坡进行渗流及稳定性分析,结果表明:(1)降雨历时越长,临界降雨强度越长,边坡趋于饱和,此时此时边坡安全系数达到最小值。(2)越靠近边坡坡顶,土体孔隙水压力的变化速率和幅度越大。(3)在降雨入渗过程中,边坡表层土体的孔隙水压力在0~2h的变化速率最大,当降雨12h以后,边坡表层土体达到饱和状态,孔隙水压力基本不再发生变化。3类边坡中凹形边坡的孔隙水压力变化速率最大,凸形边坡的变化速率最小。分析得出的泾川县不同坡形边坡的渗流及稳定性变化规律,为后续泾川县地质灾害防控和治理提供了参考依据。

关键词：数值模拟渗流稳定性典型黄土边坡泾川县

高延性水泥基复合材料拉伸开裂行为多尺度模拟研究进展

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硅酸盐学报 2025年第01期 173-189页

作者：雷东移武志盈贾昊瑄于龙王冰汤金辉李莹李炎隆刘加平青岛理工大学土木工程学院海洋环境混凝土技术教育部工程研究中心东南大学材料科学与工程学院西安理工大学水利水电学院

高延性水泥基复合材料(ECC)克服了普通混凝土延性差、裂缝控制能力弱的缺点，当前针对混凝土断裂力学的机理分析主要依据微、宏观试验数据进行，但该过程耗时耗力且无法直观展示开裂过程中纤维–基体间的应力传递及异相物质间的分子或... 详细信息

高延性水泥基复合材料(ECC)克服了普通混凝土延性差、裂缝控制能力弱的缺点，当前针对混凝土断裂力学的机理分析主要依据微、宏观试验数据进行，但该过程耗时耗力且无法直观展示开裂过程中纤维–基体间的应力传递及异相物质间的分子或原子交互作用，而计算机模拟技术凭借高效、可视化、低成本的优势为精准预测、深入分析试验结果提供了强力支撑。为全面了解当前ECC拉伸开裂行为多尺度模拟的研究现状，将分子动力学、数值模拟(有限元模拟)、近场动力学和人工神经网络按纳、介、宏观3类尺度、4类方法分类概述其对ECC拉伸开裂行为的模拟。纳观尺度方面，分子动力学从分子或原子层面出发，着重分析未改性及改性纤维对ECC变形过程中纤维–基体界面结合性能的影响机理。介观尺度方面，数值(有限元)模拟重点关注纤维、基体及其界面特性等宏、细观因素对ECC拉伸应变硬化行为的影响规律。宏观尺度方面：近场动力学模拟针对ECC多缝开裂特性研究较少，其主要基于非局部作用分析了普通及纤维增强混凝土在不同方向荷载下的开裂演化行为；人工神经网络对ECC的力学性能预测有一定研究，但该方法主要通过建立预测模型，实现混凝土配合比设计并预测相关参数与力学性能之间的关联性。同时，论述了4种模拟技术在ECC拉伸开裂行为中的不足及发展趋势。

关键词：高延性拉伸应变硬化分子动力学数值(有限元) 近场动力学人工神经网络

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基于NRBO-SVM模型的月径流预测研究

水力发电 2025年第1期51卷 16-21页

作者：黎宇杰史国勇廖毅李基栋陈学毅黄炜斌国家能源集团四川发电有限公司南桠河水电分公司四川雅安625400 四川农业大学水利水电学院四川雅安625014 成都动能科技有限公司四川成都610041 四川大学水利水电学院四川成都610065

基于冶勒站多年月径流数据,以支持向量机(SVM)作为预测器,从模型输入、模型优化和输出环节探讨了提升月径流预测精度的方法。首先,比较了牛顿-拉夫逊优化算法(NRBO)与灰狼优化算法(GWO)在参数寻优方面的性能,发现均方误差(MSE)作为适应... 详细信息

基于冶勒站多年月径流数据,以支持向量机(SVM)作为预测器,从模型输入、模型优化和输出环节探讨了提升月径流预测精度的方法。首先,比较了牛顿-拉夫逊优化算法(NRBO)与灰狼优化算法(GWO)在参数寻优方面的性能,发现均方误差(MSE)作为适应度函数时NRBO表现更优。其次,进一步比较了逐月预测与分月预测的效能,结果显示逐月预测具有更高的预测准确性。此外,还从模型输出环节探索了组合预测输出的效果,发现能有效提升模型的泛化性能。而在数据预处理环节,经变分模态分解(VMD)预处理能大幅降低模型预测难度,同时显著提高预测精度。具体而言,GWO-VMD-NRBO-SVM相比单一模型,平均绝对百分比误差(MAPE)和归一化均方根误差(NRMSE)的降低幅度分别超过68%和79%,而纳什效率系数(NSE)提升超过15%。研究结果对非平稳月径流预测具有一定的参考价值。

关键词：月径流预测支持向量机参数优化变分模态分解