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临江高水位涉京广线基坑工程地下水控制设计

地下空间与工程学报 2024年第S01期20卷 265-272页

作者：廖翔张杰青汪彪施木俊万鑫武汉市勘察设计有限公司武汉430022

为有效控制深基坑工程对邻近在运营京广铁路的影响,满足基坑施工对京广铁路路基附加变形<10 mm的保护要求,除基坑支护体系变形控制外,在临江高水位地区,采用落底式止水帷幕结合坑内管井降水,尽可能减少基坑抽水对京广铁路的影响。以武... 详细信息

为有效控制深基坑工程对邻近在运营京广铁路的影响,满足基坑施工对京广铁路路基附加变形武汉市某临江高水位涉京广铁路线基坑工程为例,基坑采用TRD等厚度水泥土墙、深层搅拌桩止水帷幕落底结合中深管井按需降水措施,利用Midas GTS-NX进行数值模拟辅助计算,在实施过程中对基坑工程和涉京广铁路段进行了详尽的监测。结果表明:基坑临铁侧土体测斜最大值为8.88 mm,轨道水平位移最大值为-2.3 mm,轨道竖向位移最大值为-2.5 mm,路肩水平位移最大值为-2.4 mm,路肩竖向位移最大值为-2.7 mm,有效控制了京广铁路路基、轨道的变形沉降,基坑外水位实测降幅0.8~1.0 m,对京广铁路路基、轨道的影响可控,验证了基坑工程采取的地下水控制措施的有效性。

关键词：深基坑京广铁路临江高水位数值模拟

基于波形距离系数的逆变站近区交流线路保护方向元件

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电力系统自动化 2024年第1期48卷 140-149页

作者：冀肖彤柳丹熊平陈玉杨霖文明浩国网湖北省电力有限公司湖北省武汉市430077 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北省武汉市430077 华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074

逆变站仅有单回出线时,若逆变站近区交流线路发生故障,逆变站的复杂特性导致传统方向元件难以判别故障方向。文中对逆变站近区交流线路故障特征进行了分析。然后,指出了交流线路电流与交流边界元件电流时域变化量之间的相似特征,提出了... 详细信息

逆变站仅有单回出线时,若逆变站近区交流线路发生故障,逆变站的复杂特性导致传统方向元件难以判别故障方向。文中对逆变站近区交流线路故障特征进行了分析。然后,指出了交流线路电流与交流边界元件电流时域变化量之间的相似特征,提出了利用测量电压、电流推算交流边界元件电流的电磁暂态计算方法。最后,利用时域中的交流线路电流与交流边界元件电流之间的波形距离系数在正方向和反方向故障下的差异,提出了一种新的方向判别原理,并通过大量仿真对其性能进行了验证。仿真结果表明,所提方向元件能准确识别故障方向,具有较高的可靠性和灵敏度。

关键词：交直流混联系统逆变站方向元件电磁暂态计算波形距离系数

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考虑环间接头影响的盾构隧道纵向变形简化解

岩土工程学报 2024年第2期46卷 254-263页

作者：梁荣柱张志伟李忠超符宇坤曹世安康成肖铭钊吴文兵中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 武汉市市政建设集团有限公司湖北武汉430023

为反映外荷载下盾构隧道相邻环间张开和错台,提出考虑环间接头影响的盾构隧道纵向变形简化解答。首先,引入纵向梁-弹簧模型模拟盾构隧道纵向受力变形,其中采用Timoshenko短梁考虑隧道环段变形,引入转动和剪切弹簧分别模拟环间接头转动... 详细信息

为反映外荷载下盾构隧道相邻环间张开和错台,提出考虑环间接头影响的盾构隧道纵向变形简化解答。首先,引入纵向梁-弹簧模型模拟盾构隧道纵向受力变形,其中采用Timoshenko短梁考虑隧道环段变形,引入转动和剪切弹簧分别模拟环间接头转动与错台。其次,构建弹性地基上纵向梁-弹簧模型的有限差分方程,以解决环间接头-管环非连续变形求解问题,并推导外荷载下既有盾构隧道的纵向变形公式。最后,建立新建隧道上穿和下穿引起既有盾构隧道的纵向变形解答,并与新建隧道上、下穿越工程案例及现有理论方法对比验证。研究结果表明:所提方法预测的隧道位移与Timoshenko连续梁模型,协同变形模型和实测数据均具有较好的一致性,但所提方法得到的环间错台略低于Timoshenko梁模型和协同变形模型;所提方法可考虑环间接头的影响,得到的隧道位移曲线呈现既不光滑也不连续的特征,其中环段变形以刚体位移为主,而环间接头主要发生转动和错台;而基于现有理论所得盾构隧道纵向位移均为连续曲线,无法反映环间接头的真实转动与错台位移。

关键词：盾构隧道纵向变形环间接头纵向梁-弹簧模型接头张开环间错台

计及混合交易模式的多区域互联电力系统碳排放流计算方法

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电网技术 2024年第9期48卷 3535-3543,I0001页

作者：唐爱红余文晗张莹瞿子涵王庆铭王文浩武汉理工大学自动化学院湖北省武汉市430070 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北省武汉市430077

为理清在多区域互联系统中各子区域间的混合交易对碳流分布的影响,该文提出了一种计及混合交易模式的多区域互联电力系统碳排放流计算方法。首先采用分裂法的思想,将原多区域互联电力系统转化为直观的双边交易系统。再根据潮流追踪法,... 详细信息

为理清在多区域互联系统中各子区域间的混合交易对碳流分布的影响,该文提出了一种计及混合交易模式的多区域互联电力系统碳排放流计算方法。首先采用分裂法的思想,将原多区域互联电力系统转化为直观的双边交易系统。再根据潮流追踪法,将联营交易等效为多笔虚拟双边交易,成功将网损分至每笔交易,实现双边交易网络与联营交易网络的解耦。然后根据每笔交易的特性,得出新交易网络的运行参数,分别计算出各网络中的支路碳流率与负荷碳流率,进而计算出原多区域互联系统的碳流分布。算例结果显示,与传统的碳流计算法相比,上述方法能够反映出不同混合交易模式对系统碳流分布的影响,有效地避免不同交易耦合所造成的“碳泄露”,并能向电力用户展示碳排放的构成信息,具有较高的实用价值。

关键词：多区域互联交易模式碳流率碳流分布

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基于最优经济运行区域的主动配电网日前日内协同调度方法

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电网技术 2024年第4期48卷 1602-1611,I0066,I0067-I0071页

作者：王灿方仍存雷何孙建军查晓明武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 综合能源电力装备及系统安全湖北省重点实验室(武汉大学) 湖北省武汉市430072 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院湖北省武汉市430077

传统的日前-日内协同调度通常以与日前时序计划曲线偏差最小作为日内目标函数,当日内新能源出力预测值与日前相差较大时,储能装置(energy storage systems,ESS)等由于其时间耦合约束日内调整范围有限,导致经济性和灵活性较差。对此,提... 详细信息

传统的日前-日内协同调度通常以与日前时序计划曲线偏差最小作为日内目标函数,当日内新能源出力预测值与日前相差较大时,储能装置(energy storage systems,ESS)等由于其时间耦合约束日内调整范围有限,导致经济性和灵活性较差。对此,提出了基于最优经济运行区域(optimal economic operation region,OEOR)的主动配电网(active distribution networks,ADN)日前-日内协同调度方法。在日前阶段,构建线性化ADN调度模型,基于拉丁超立方采样法生成的大量随机场景下调控设备优化曲线,以全时间段内设备出力上下界内所包含的随机场景优化结果数量最大为目标,考虑储能装置荷电状态的相邻时段约束和微型燃气轮机的爬/滑坡率,构建OEOR生成模型。最后,在日内阶段,调控设备在OEOR内滚动优化调整,当该时段优化值贴近OEOR边界时,考虑相邻时段出力约束,将OEOR扩展为最优经济极限运行区域(E-OEOR)。算例结果表明,所提方法相比于传统方法能够更有效地提升配电网经济性。

关键词：最优经济运行区域时间耦合性约束协同调度主动配电网

SF_(6)/N_(2)介质条件下GIS隔离开关操作动态击穿特性研究及其操作过电压的计算

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电网技术 2024年第4期48卷 1742-1751,I0095,I0096-I0098页

作者：吴细秀李园芳杨馨吴士普邱进侯慧王欢武汉理工大学自动化学院湖北省武汉市430070 电网环境保护国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 湖北省武汉市430074 中南建筑设计院股份有限公司湖北省武汉市430071 华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074

从工程应用角度来看,SF_(6)/N_(2)混合气体仍是替代纯SF_(6)气体最有效的方案。为给SF_(6)/N_(2)混合气体作为介质的电气设备绝缘配合提供参考,该文针对SF_(6)/N_(2)混合气体不同混合比和不同气压条件下的隔离开关操作过电压开展了研究... 详细信息

从工程应用角度来看,SF_(6)/N_(2)混合气体仍是替代纯SF_(6)气体最有效的方案。为给SF_(6)/N_(2)混合气体作为介质的电气设备绝缘配合提供参考,该文针对SF_(6)/N_(2)混合气体不同混合比和不同气压条件下的隔离开关操作过电压开展了研究。SF_(6)/N_(2)混合气体的击穿特性是过电压计算的基础。研究表明:SF_(6)/N_(2)混合气体临界击穿电压与其气体密度分布呈线性关系。为此,该文建立多物理场耦合模型,采用场计算的方法分析SF_(6)/N_(2)混合气体在隔离开关操作过程中的动态击穿特性。同时为模拟隔离开关的动态操作过程,采用了动网格划分技术。随后对不同条件下混合气体的击穿电压进行了数据拟合工作,并采用拟合优度和显著性检验对拟合函数进行评价,最终采用二次多项式函数进行了拟合。在上述研究基础上,利用混合气体动态击穿特性和重燃判据建立了SF_(6)/N_(2)混合气体放电模型,并根据混合气体动态击穿特性解决了混合气体单次放电模型中上升时间常数的计算问题。最后以典型的550kVGIS间隔回路为例对SF_(6)/N_(2)混合气体介质气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)隔离开关操作过电压进行了计算。计算结果表明:绝缘强度相同的SF_(6)/N_(2)混合气体与纯SF_(6)在隔离开关操作过程中重复击穿产生的特快速暂态过电压VFTO(very fast transient overvoltage,VFTO)波形及幅值相似且击穿次数相同;0.6MPa气室压强条件下,SF_(6)/N_(2)混合气体中SF_(6)体积占比从20%增加至40%时,隔离开关击穿次数及开关过程中VFTO_(SF6)/N_(2)全过程持续时间均可减少50%左右;30%SF_(6)体积占比条件下,气室压强从0.6MPa增加到0.8MPa时,隔离开关击穿次数减少一半、开关过程中VFTO_(SF6)/N_(2)全过程持续时间缩短30%左右。

关键词： GIS隔离开关 SF_(6)/N_(2)混合气体动态击穿特性 VFTO_(SF6)/N_(2)

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数字孪生技术在新型电力系统中的发展综述

电网技术 2024年第9期48卷 3872-3889,I0087,I0088-I0091页

作者：王榕泰吴细秀冷宇宽侯慧吴士普邱进武汉理工大学自动化学院湖北省武汉市430070 国网孝感供电公司湖北省孝感市432000 中国电力科学研究院有限公司湖北省武汉市430074

随着新能源入网比例的增加,电力系统正经历向新型电力系统转型的深刻改变,面临很多新问题,尤其是新能源并网带来的不确定性,给电力系统建模带来了巨大挑战。基于新一代信息技术发展起来的数字孪生技术在应对转变上具有独到优势,是解决... 详细信息

随着新能源入网比例的增加,电力系统正经历向新型电力系统转型的深刻改变,面临很多新问题,尤其是新能源并网带来的不确定性,给电力系统建模带来了巨大挑战。基于新一代信息技术发展起来的数字孪生技术在应对转变上具有独到优势,是解决和发展新型电力系统的重要手段。为此,该文梳理近年来数字孪生在电力系统最新的应用情况,首先通过文献计量分析了解数字孪生发展趋势和研究热点,在此基础上明确数字孪生在电力领域的定义,辨析其与传统仿真的区别。根据不同学者的研究成果对比总结数字孪生的共性特征、实现框架、实现方法及关键使能技术。然后,总结现有数字孪生在电力系统中的应用现状,通过Pareto曲线和时间趋势分析对数字孪生的具体应用展开讨论,分析数字孪生应用的评价标准,并通过数字孪生建模案例初步探讨了数字孪生在电力系统中的实际应用和评价体系。最后,理清数字孪生目前待解决的关键问题,展望数字孪生在电力系统应用的未来发展趋势。

关键词：新型电力系统数字孪生文献计量分析数据驱动评价体系

低应变率冲击荷载下节理花岗岩的动力响应规律

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岩土力学 2024年第6期45卷 1755-1762,1777页

作者：王智德司莹莹李杰钱梦凡安佳兴武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070 武汉市勘察设计有限公司湖北武汉430000

岩体中节理面的存在是引起冲击应力波衰减的主要原因,会造成爆炸能量的衰减及降低爆破效果。为探讨低应变率下不同节理倾角花岗岩在冲击荷载作用下的动态力学性质、应力波传递规律和能量传递规律,利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinso... 详细信息

岩体中节理面的存在是引起冲击应力波衰减的主要原因,会造成爆炸能量的衰减及降低爆破效果。为探讨低应变率下不同节理倾角花岗岩在冲击荷载作用下的动态力学性质、应力波传递规律和能量传递规律,利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,简称SHPB)试验装置对低应变率下3种不同冲击气压、4种不同倾角的节理花岗岩进行冲击试验。结果表明:(1)在含节理的岩样中,其峰值应力随节理倾角的增大呈下降趋势,随冲击荷载的增大呈上升趋势;(2)透射系数随节理倾角的增加先增大后减小,随冲击荷载的增大先减小后增大;(3)能量传递系数随节理倾角的增加先增高后降低,完整岩样、节理倾角θ=0º和45º的岩样,其能量传递系数都随着冲击荷载的增大而减小,而节理倾角θ=15º和30º的岩样,其能量传递系数随着冲击荷载的增大先减小后增大。

关键词：倾角节理花岗岩 SHPB冲击试验动力响应低应变率

基于MASW和SPAC的主-被动源面波联合探测方法及其应用

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大地测量与地球动力学 2024年第8期44卷 827-832页

作者：罗登贵金聪地震预警湖北省重点实验室武汉市430071 湖北省地震局武汉市430071 武汉地震工程研究院有限公司武汉市430071

以贵州独山变电站内地层为研究对象,将主动源面波多道分析法(multichannel analysis of surface waves,MASW)和被动源面波空间自相关法(spatial auto correlation,SPAC)频散能量叠加,得到一条复合频散曲线。该曲线频带更宽,既能保证表... 详细信息

以贵州独山变电站内地层为研究对象,将主动源面波多道分析法(multichannel analysis of surface waves,MASW)和被动源面波空间自相关法(spatial auto correlation,SPAC)频散能量叠加,得到一条复合频散曲线。该曲线频带更宽,既能保证表层的分辨能力,避免形成较大的勘探盲区,又可以有效提高反演深度,获得更加精细化的横波速度模型。结合钻探资料对比标定,可赋予该模型地质意义。研究结果表明,采用MASW和SPAC相结合的分析方法,有利于从表层到深层对地层进行精细成像,了解地层的岩性结构特征。与钻探相比,该方法成本低、效率高,可为复杂城区不良地质体的探测提供重要参考依据。

关键词：主动源面波被动源面波 MASW SPAC 频散曲线