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水力学及河流动力学学位论文

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水力学及河流动力学学位论文

胡文瑞院士,男,1936年4月生,研究员,博士生导师,国家微重力实验室学术委员会主任。1958年毕业于北京大学数学力学系流体力学专业,1995年当选中国科学院院士,1996年当选国际宇航院通讯院士,2001年当选国际宇航院院士。胡文瑞院士八十年代率先开创了我国微重力流体物理研究,创建了中国科学院国家微重力实验室,是我国微重力科学研究的奠基人和学术带头人,国际微重力学术界知名学者。现任Microgravity Quarterly杂志客座主编,国际宇航联空间材料和微重力研究委员会委员,中-日微重力科学学术会议的中方负责人;国家载人航天工程流体物理分系统和实践10号科学实验卫星首席科学家,兰州理工大学学术委员会主任等。获中科院自然科学二等奖、中科院科技进步二等奖、国家科技进步特等奖各一项。龙勉研究员,男,1964年2月生,研究员,博士生导师,国家微重力实验室主任。1984年毕业于上海交通大学,1990年在重庆大学获生物力学博士(中日联合培养)。1990-2000在重庆大学生物工程学院工作,1995年晋升为教授。1996-1999年在美国Georgia Institute of Technology作高访学者。2000年入选中科院“百人计划”,2002年获国家杰出青年基金,2004年入选“新世纪百千万人才工程国家级人选”。1990年起独立主持细胞-分子生物力学实验室,目前主要从事生物大分子结构-功能关系的生物力学理论、实验及其应用,以及空间细胞生物力学与工程等研究。在Nature、J. Biol. Chem.、Biophys. J.等杂志发表论文58篇,获教育部首届“青年教师奖”。现兼任世界生物力学理事会(WCB)执委兼司库、国际生物流变学学会(ISB)理事、Cell. & Mol. Bioengi.亚洲区主编、Mol. & Cell. Biomech.杂志编委等。康琦研究员,男,1961年12月生,研究员,博士生导师,国家微重力实验室副主任。1981年底毕业于西北工业大学,1987年在北京航空航天大学获光学硕士学位,1995年在北京航空航天大学获实验力学博士学位。1995年进入力学所做博士后并留所工作,1998年聘为研究员。多年来开展了多项微重力流体物理地基和空间科学实验研究。目前主持国家自然科学基金重点项目“微重力流体力学研究”、中-俄航天合作国际空间站空间实验等大型项目。现任国防科工委“十一∙五”空间科学规划空间环境利用微重力科学专家组组长、中国科学院“空间科学中长期发展规划”微重力科学专家组组长、国家载人航天二期微重力流体物理分系统主任设计师等职。发表SCI、EI论文40余篇,曾获中国科学院首届十佳“优秀博士后”和载人航天工程“优秀工作者”荣誉称号。刘秋生研究员,男,1959年8月生,研究员,博士生导师,国家微重力实验室副主任。1982年毕业于北方交通大学,1989年在北方交通大学获工程力学硕士学位,1994年在法国普罗旺斯大学获流体力学博士学位,1995年在西班牙马德里大学流体力学国际实验室从事客座研究,1997年入选中科院“百人计划”。长期从事微重力流体界面现象及其热毛细对流、蒸发对流、振动效应、空间液体润滑和流体管理研究。先后参加和承担实践5号科学实验卫星空间流体实验、国家攀登预选、国家自然科学基金和中科院知识创新工程等研究项目,以及我国“十∙五”和“十一∙五”空间科学研究中长期发展规划工作。曾获中科院科技进步二等奖和国家载人航天工程优秀工作者奖。现任中国空间科学学会微重力专业委员会主任,中国空间科学学会常务理事,国际宇航联(IAF)空间加工与微重力应用委员会委员,《空间科学学报》副主编等职。发表论文60余篇。王育人研究员,男,1966年5月生,研究员,博士生导师,国家微重力实验室副主任。1987年本科毕业于吉林大学物理系,1994年在北京科技大学获材料物理博士,同年进入中国科学院物理研究所做博士后研究工作。1996-2001年任中国科学院物理研究所任助理研究员,其中1997-2001年在日本九州大学机能物质科学研究所任JSPS特别研究员。2001年进入中国科学院理学研究所任研究员至今。长期从事固态及液态结构分析、晶体生长、合金凝固及胶体自组装研究工作,在国内外主要学术刊物如Phys. Rev. Lett., Appl. Phys. Lett.上发表论文44篇。曾作为主要研究成员获中国科学院自然科学二等奖。目前从事空间材料科学研究工作,曾主持并完成中国科学院重要方向性项目,在研973、国防科工委项目等多项科研课题。陈启生研究员, 男, 1968年10月生,研究员,博士生导师。1989年毕业于北京大学力学系,1992年在北京大学力学系获流体力学硕士学位,1997年在中科院力学所获流体力学博士学位。1997-1999年在纽约州立大学石溪分校机械工程系作博士后,2000-2001年为研究科学家。2001-2002年在佛罗里达国际大学作Faculty Administrator。2001年入选中科院“百人计划”。从事微重力流体力学及晶体生长模型化研究。首次利用流动稳定性分析方法证实了在大Prandtl数情况下,半浮区液桥的热毛细对流的临界振荡Marangoni数对体积曲线有明显的两支。提出物理气相输运法生长SiC晶体的流动-动理学理论,即输运由扩散及Stefan对流两种机制支配,而结晶速率与过饱和度成正比。在J. Crystal Growth, Int. J. Heat and Mass Transfer等杂志上发表SCI论文20余篇,被引用100余次。李凯研究员,男,1973年9月生,研究员。1995年毕业于中国科学技术大学,2001年在中国科学院力学研究所获流体力学博士学位。2001-2003年在美国华盛顿州立大学做博士后研究。2003-2007年在日本九州大学历任博士研究员、教务员和助理教授。2007年在中国科学院力学研究所任研究员,并入选中科院“百人计划”。目前主要从事计算流体力学,流动稳定性分析,微重力流体力学及晶体生长中的流体力学研究,并在J. Crystal Growth, Crystal Growth and Design, Int. J. Heat and Mass Transfer等杂志发表论文20余篇。靳刚研究员,1957年8月生,研究员,博士生导师。1982年毕业于四川大学物理系,1984年在中科院力学所获激光物理专业硕士学位,1993年在法国巴黎皮埃尔∙玛丽∙居里大学获物理学博士学位。1992-94年在法国国家科研中心(CNRS,Paris)任合作研究员;1994-96在瑞典Linkoping大学做访问学者;1996年至今任中科院力学所研究员,所学术委员会委员。兼任葡萄牙里斯本大学客座教授;韩国亚洲纳米生物科技研究所国际研究员;中国生物物理学会生物物理技术分会理事;中国微循环学会第三届理事会理事;中科院知识创新十五重大项目首席科学家;中科院生物物理所研究员、博导、纳米生物学研究中心主任;中国科学院基础研究发展战略重点规划专家(纳米材料和纳米器件);科技部纳米科技重大专项专家委员会纳米生物和医药组成员;中国合格评定国家认可委员会实验室技术委员会纳米专业委员会委员;中德纳米生物技术协会特聘专家;国务院特殊津贴获得者和中科院研究生院优秀教师。解京昌研究员,男,1957年5月生,1983年毕业于北京邮电学院分院获通信工程学士学位。1983起在中国科学院力学研究所工作,1999年晋升为研究员。分别在1994年和1996年到日本早稻田大学作短期访问学者,2006年12月~2007年2月在加拿大多伦多大学做高访学者。曾作为负责人及主要参加者完成863项目、国家载人航天工程一期流体物理分系统、国家自然科学基金重点项目、中科院攀登计划、中科院知识创新工程重要交叉方向项目等研究;完成在俄罗斯“和平号”空间站上进行的“不同重力下两相流流型微重力实验”、在我国神舟四号宇宙飞船上进行的微重力液滴Marangoni迁移空间实验等空间实验研究项目。目前开展的主要工作有返回式卫星空间实验技术总体、国家载人航天工程二期、中科院知识创新工程重要方向性项目等,从事微重力流体物理相关研究及空间科学实验工程技术与管理等。在J. Colloid Interface Sci., Int. J. Heat & Mass Transf., Int. J. Multiphase Flow, Microgravity Sci. Tech., Adv. Space Res.等杂志发表学术论文40余篇,曾参加《中国百科年鉴》、《中国神舟》编写。获国家人事部、解放军总装备部、国防科工委联合颁发的“中国载人航天工程突出贡献者奖章”及中国科学院自然科学二等奖。担任国家载人航天工程一期及二期应用系统流体物理分系统副主任设计师,兼任空间科学学会国际交流工作委员会委员、微重力专业委员会委员等。赵建福研究员,男,1967年4月生,研究员,博士生导师。1990年毕业于清华大学,1993年在浙江大学获流体力学硕士学位,1998年在武汉水力电力大学获水力学和河流动力学博士学位。1998-2000年进入力学所做博士后研究,2000年留所工作后被聘为副研究员,2004年破格晋升为研究员。目前主要从事微重力气液两相流动与传热方面的基础研究和相关应用研究工作,并担任中国力学学会流体力学专业委员会多相流与非牛顿流专业组组长、中国工程热物理学会多相流专业委员会委员、中国工程热物理学会传热传质学专业委员会委员、中国空间科学学会微重力科学与应用专业委员会委员兼秘书、中国力学学会青年工作委员会委员、中国空间科学学会工作委员会委员、国防科工委“十一∙五”空间科学规划空间环境利用专家组委员、中国科学院力学研究所所学位委员会委员、《应用基础与工程科学学报》编委、Microgravity Science and Technology客座编辑(2008,Special Issue Two-Phase Systems)。魏炳忱研究员,男,1971年2月生,研究员,博士生导师。1992年毕业于哈尔滨工业大学,1995年在哈尔滨工业大学院获材料学硕士学位,1999在北京航空航天大学获材料学博士学位。1999-2001年进入力学所做博士后研究,2001年留所工作并聘为副研究员,2005年破格晋升为研究员。目前主要从事空间材料科学研究工作,重要研究方向为亚稳材料的形成和机理研究。在Phys. Rev. B、Acta Mater、Appl. Phys. Lett.等重要刊物发表SCI收录论文60余篇。先后主持国家自然科学基金项目3项。段俐研究员,女,1966年1月生,研究员。1988年毕业于辽宁师范大学获物理学专业理学学士学位,1995年在北京航空航天大学获得光学专业理学硕士学位,1998年在北京航空航天大学获得力学专业工学博士学位。1998年至2000年在中国科学院力学研究所做博士后,2000年出站留力学所工作,同年评为副研究员,2007年底评为研究员。主要研究方向是流体热质输运和界面行为的实验研究,并在相应科学需求的带动下进行先进流场诊断技术和挑战性空间实验技术的研究。研究工作涉及流体力学、材料和生物的物理过程、现代光学诊断技术和空间科学实验技术等,具有多学科交叉特征。目前承担国家自然科学基金项目“浮力-热毛细对流表面振荡研究”、载人航天空间科学实验项目以及“十一五”返回式卫星空间科学实验项目。发表SCI、EI论文40余篇,曾获全国博士后大会优秀论文一等奖。

水利局 力学是一门独立的基础学科,是有关力、运动和介质(固体、液体、气体是撒旦和等离子体),宏、细、微观力学性质的学科,研究以机械运动为主,及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。力学是一门基础学科,同时又是一门技术学科。

根据2022年教育部、江苏省教育考试院所公布的河海大学研究生分数线表得知,各单科在满足国家A类考试线的基础上,河海大学各专业进入复试的研究生的分数线如下:

水文水资源学院:自然地理学(学术学位)318分、人文地理学(学术学位)303分、地图学与地理信息系统(学术学位)355分、水文学及水资源(学术学位)328分、城市水务(学术学位)313分、生态水利(学术学位)275分、土木水利(专业学位)273分。

水利水电学院:水力学及河流动力学(学术学位)306分、水工结构工程(学术学位)301分、水利水电工程(学术学位)343分、水利水电建设与管理(学术学位)300分、土木水利(专业学位)344分。

港口海岸与近海工程学院:港口、海岸及近海工程(学术学位)313分、船舶与海洋工程(学术学位)273分、海岸带资源与环境(学术学位)290分、土木水利(专业学位)312分、交通运输(专业学位)273分。

水科学研究院:水力学及河流动力学(学术学位)306分、土木水利(专业学位)292分。

其他各学院的分数线如下图:

水力学渗流研究论文

渗流系数的定义:单位水力梯度下单位时间内通过的单宽流量。【扩展】在岩土空隙中运动的地下水叫做渗流。渗流理论在水利、土建、给水排水、环境保护、地质、石油、化工等许多领域都有广泛的应用。在水利工程中,最常用的渗流问题有:土壤及透水地基上水工建筑物的渗漏及稳定,水井、集水廊道等集水建筑物的设计计算,水库及河渠边岸的侧渗等等。这些渗流问题,就其水力学方面看,应注意以下问题:一、确定渗流流量;二、确定浸润线的位置;三、确定渗透压强和渗透压力;四、确定渗透流速。液体在多孔介质中的流动。天然多孔介质包括土体和岩层等多孔性和裂隙性介质。水利工程中有很多方面涉及渗流。例如水工建筑物的透水地基中以及与建筑物连接的岩层或土体中的绕渗及渗流、挡水土坝中的渗流、灌溉抽水或施工排水时在地层中引起的渗流等。主要研究的渗流问题是:渗流区域内的水头或地下水位的分布、渗流量的确定、渗流作用于建筑物基底上的力、渗流速度分布及其引起的土体结构变形等。由于作为渗流通道的孔隙尺寸微小但数量众多,且表面积很大,所以渗流阻力较大,渗流流动速度较慢,因而惯性力和动能往往可以不计。

地下水的补给、径流和排泄是地下水循环的三个基本环节,也是地下水水量和水质形成最重要的控制因素,也一直是水文地质学家关注的基础理论。

一、地下水的补给和排泄方式与影响因素

(一)地下水补给和排泄的方式

地下水的补给和排泄是指地下水和外界水体发生水量交换作用的正向(收入)和反向(支出)行为。例如,对于大气水,它既可以降水或凝结水形式通过包气带补给地下水;当地下水埋藏深度不大时,它又可以通过蒸发排泄到大气中。对于地表水,在一些地区(如干旱地区的冲、洪积扇的顶部,某些岩溶区)河水常常渗漏补给地下水;而在另一些地区(河流作为当地侵蚀基准面并切割含水层时)地下水又大量向河流排泄。泉水则是地下水集中排泄到地表的一种特殊形式。

对于不同的含水层之间,在水平方向上,下游分布的含水层可以得到上游含水层中的地下水径流的补给,但对上游含水层来说,则为径流排泄。在垂向剖面上不同深度的含水层之间,当各含水层的水头压力不同时,则水头压力较大的含水层中的地下水将通过其间的弱渗透岩层或某种渗流通道补给水头压力较小的含水层,而对水头压力较大的补给含水层来说一般称之为越流排泄,对获得补给的含水层来说称之为越流补给。

人为活动对于地下水既可有补给作用,也有排泄作用。例如,地下水可通过人工修建的水渠、水库、农田灌区以及专门的地下水人工回灌工程而获得补给;另一方面随着人类社会大规模的开发利用地下水,在许多地区,人为的开采已成为区域地下水排泄的主要方式。

就地球大陆上的地下水而言,大气降水的入渗补给最为普遍,对水资源量的形成最为重要;河水的渗漏,只发生在局部的地段,但是它对干旱、半干旱地区地下水资源量的形成有极大的作用;地下水的径流补给和越流补给,实际是含水层之间或含水层内部水量交换一种方式。因为这两种补给并没增加某一地下水流系统总的补给量。但在开采条件下,这两种补给量可能对取水工程的产水量有很大的意义。关于凝结水的补给,只发生在昼夜温差较大的沙漠、高山地区。

地下水的排泄方式,则视含水层的类型和埋藏条件而异。从全球大陆整个地下水圈来看,潜水的蒸发、地下水向河流的宣泄(包括泉排泄)以及数量越来越大的人工开采,无疑是三种最主要的排泄方式。潜水的蒸发主要发生在地下水埋深不大的平原区;河流排泄主要发生在丘陵山区;而人工开采量最大的则是平原区的孔隙地下水和岩溶水。

(二)地下水补给和排泄的影响因素

通过水文地质学家们多年的观察研究,对于控制地下水主要补给和排泄作用的自然及人为因素,已有深刻的认识。

影响大气降水入渗补给地下水的因素比较复杂,其中年降水总量、包气带特征和地形条件影响最大,降水的时空特征、地下水埋深、地面植被状况也有一定影响。而潜水的蒸发消耗则主要与潜水位的埋藏深度和包气带土层渗透性有关。

地表水对地下水的补给作用主要发生在地表水水位高出地下水位的地段,其补给量的大小则与渗漏补给段岩石的渗透性有关,干旱和半干旱地区的山前扇形地的上部和地下水深埋的岩溶山区,是河水补给地下水最有利的地段。在我国西北地区,许多山间盆地和山前平原区,地下水资源的70%~85%几乎都来源于山区河水的渗漏补给。

地下水径流的补给(又称侧向补给量)和排泄作用,主要决定于含水层的渗透性、过水断面面积以及地下水的水力坡度。径流、补给和排泄,一般在径流条件较好的岩溶水区和山前平原区的中—上部位,对地下水资源的形成有较大的意义。

地下水越流补给和排泄作用,主要决定于相邻含水层之间相对隔水层渗透性、厚度以及补、排含水层之间的水头差。在天然条件下,两者之间的水头差一般很小,因此,补、排水量有限,但当其从其中一个含水层大量取水后,由于水头差的加大,则大大增加非开采含水层对开采含水层的越流补给量。当开采平原区深部承压含水层时,上部潜水含水层的越流补给常常要占很大比重。

二、地下水补、排量的研究方法

地下水的补给和排泄量都可用来表征地下水资源的多少。因此水文地质学家们一直都很重视地下水补给量和排泄量的确定方法。研究方法可以归结为两类,即直接的实测法和模型计算法。

直接测定法:应该说这是最为可靠的方法,但是许多地下水补给项和排泄项的水量形成过程十分复杂,影响因素很多,因此很难设计出科学的测验方法,也很难判断测量结果的可靠性和代表性。到目前为止,真正能够直接测量到的补给和排泄量,只有地下水的泉水排泄量和某些河流段地下水对河的排泄量和河流对地下水的补给量。

对地下水补给最重要的降水入渗量和排泄中最重要的潜水蒸发量,水文地质学家力图设计出直接测定它们的仪器装置。图3-7所示的地中渗透仪,便是目前各国普遍使用的一种测量降水入渗补给强度和潜水蒸发强度的装置。整个装置是根据连通管原理设计的,连通管的室外一端装置有数个代表当地包气带岩性的土柱,通过室内的水位调节管可控制土柱内的潜水位;量筒中收集到的水量即为降水对地下水的入渗补给量;给水瓶中消耗的水量即为潜水的蒸发排泄量,尽管这个装置的原理是正确的,但它还是难于反映出客观上复杂多变的包气带土层结构、潜水位的不同埋深与降水入渗与潜水蒸发的种种复杂因素,因而还是不尽如意。根据这个原理设计出的类似装置,也可测量灌溉水的入渗补给量和沙漠地区的凝结水补给量。

图3-7 地中渗透计示意图

模型计算法:把补给或排泄的渗流(饱和或非饱和的)概化成一定的渗流运动模式,再采用相应的数学模型计算出补给量或排泄量。例如,对于含水层之间的越流补给(或排泄量)、地下水径流补给(或排泄量),一般都可采用达西公式进行计算。

目前水文地质界研究最多的是降水入渗补给量的计算模型。在20世纪60年代之前是根据用各种方法确定的大气降水入渗系数去计算降水的入渗补给量。所谓降水入渗系数是指:大气降水入渗补给量与大气降水量(一般以水柱高度为单位)之比值。因此,某一地区的大气降水入渗补给地下水量(Q渗),可用下式计算:

现代水文地质学

式中:F——计算区面积(m2);

x——年降水量(m);

a——降水入渗系数(无因次)。

上式中的降水入渗系数,可根据计算区内代表性地段,可近似表征降水入渗补给量且易取值的地下水的补给或消耗项以及补给区面积来计算。例如,对于某些降水是惟一补给来源,泉流量是惟一排泄方式的岩溶泉域,其降水入渗系数(a)则近似等于岩溶大泉流量与泉城(泉水的地下汇水范围)内的大气降水量之比。

自20世纪60年代之后,随着水文地质学家对包气带含水量的分布规律研究工作的深入和土壤水分观测技术的进步,相继提出了一些以包气带土层含水率分布为基础的降水入渗补给量的计算模型。现主要介绍目前已广泛使用的零通量面法。

图3-8 包气带土层含水率剖面

图3-8是采用中子水分仪或负压计所测得的Δt时段内包气带不同深度含水率变化剖面:t1为补给期内某一时刻含水率曲线;t2为非补给期内某一时刻的含水率曲线。Z0为水分零通量面(记作DZEP)位置深度,零通量面是指水分通量为零的面,它是水分蒸发影响的下限深度。该面以上水分向上运移,消耗于蒸发与蒸腾;该面以下水分缓慢下移,最终补给潜水,故零通量面可作为测算降水入渗补给量和潜水蒸发量的一个分界面。

按质量守恒原理,当剖面上无其他水量源汇项存在时,潜水所获得的降水入渗补给量,将等于DZEP面以下全年各时段内包气带剖面水分储存量的减少量。设包气带剖面有i个含水率观测点,ΔZi为每个观测点所代表土柱高度(i=1,2,…,m),年内的观测时段数j为1,2…k,故全年的降水入渗补给量可用下式计算:

现代水文地质学

式中:Q(Z,tj)和Q(Z,tj+1)为某一深度土柱相邻时段的含水率。

按同样的原理,用DZEP面以上不同时段的包气带含水率变化曲线也可推出与上式形式类似的陆面蒸发及蒸腾量的计算公式。

三、地下水的径流特征

地下水和地表水一样,除了某些构造上的封闭盆地和古老的封存水外,总是处在不断流动的状态。这种不断流动的地下水体即称为地下水径流(简称地下径流)。

地下径流是连接地下水补给与排泄的中间环节,或者说地下径流是地下水补给量转化为排泄量的中间过程。因此地下径流量的大小可表征地下水补给量的丰、贫程度,或者可说表征出地下水资源的更新能力;同时地下径流在流经途径中与岩石组分的化学作用和与外围环境的物质或能量交换作用也决定了地下水的水质特征。因此,研究地下水的径流特征是研究地下水资源质与量形成的一个重要的基础理论。

(一)地下水的径流要素

地下径流要素包括:径流方向、径流强度及径流量。

地下水的总体流向总是从补给区指向排泄区,但在基岩裂隙山区,地下径流的流向在很大程度上受到阻水地质界面和强透水通道分布方向的制约,可以在小范围内出现较大的变化。

地下水的径流强度:径流强度包括了两方面的科学含意,一是指地下水流动速度的大小,二是指通过某一径流断面的流量大小。但地下水的实际流速和径流量都是不易实际测定的数据,故在水文地质学中,经常用另一个指标——地下径流模数(Mg)表征地下径流的强度。地下水径流模数是指单位时间从每一平方公里含水层分布面积上流出的地下水量。其计算公式为:

现代水文地质学

式中:F——含水层分布面积(km2);

Q——含水层的地下径流量(m3/d),可根据达西公式计算或实际测定。

地下径流条件的好和差,决定于一系列的地质及自然地理因素,其中最重要的影响因素是含水层的渗透性和地下水的水力坡度。一般说岩层的渗透性愈好,水力坡度越大则径流条件就越好;如果地下水的水力坡度很小(如平原区,盆地中心),即使含水层的透水性再好,径流条件也不会好。同样,如果水力坡度再大,岩石的渗透性很差,也不可能有好的径流条件。

(二)地下径流的表述方法

在20世纪40年代以前,水文地质学家们一般都把地下水径流看作平面的二维运动,因此,采用了平面上的等水位线图(或称地下水位等高线图)来反应地下水的径流特征,垂直等水位线的方向即为地下水的径流方向;等水位线的间距可反映出地下水的水力坡度。

从20世纪40年代起,随着研究工作的深入,水文地质学家们发现,在大多数情况下,地下水的垂向运动是不能忽略的,否则很多有关地下水的理论与实际问题都无法解决。1940年赫伯特(M.K.Hubbertt)首先在其论文中发表了反映地下水水平和垂向运动特征的河间地块地下水的剖面流网(图3-9)。

剖面流网的引入,把传统水文地质学理论带入了新的科学境界,以赫伯特的河间地块地下水流网图为例,深入分析后可以得到以下认识:①由河间地块分水岭到两侧的河谷,地下径流方向经历了由上到下→接近水平→再从下到上的复杂变换过程;②在地下水补给区的分水岭上,随着深度的增加,地下水水头压力逐渐减小,而在地下水排泄区的河谷地带,则随着深度增加,水头值增大;③由分水岭到河谷,流线越来越密集,地下径流加强,径流量增大;④由地表向深部地下径流逐渐减弱;⑤即使整个河间地块为均质含水层,但含水层的不同地段和不同深度上,地下水水头值也是变化的。在河谷地段的深井,无须有隔水层的存在,也可以开凿出自流或承压水井。因此,对传统潜水和承压水的概念应重新进行定义。

图3-9 河间地块流网图

(三)地下水系统

地下水系统是20世纪60年代开始,托特(J.Toth)、弗里泽(R.A.Freeze)、威瑟斯庞(P.A.Witherspoon)以及英格伦(G.B.Engelen)等人用系统理论方法研究地下水区域径流特征后,得出来的一项重要成果,也是水文地质学家为解决人类大规模开采地下水资源时所产生的区域资源平衡和环境负效应问题而不得不去研究的问题。同时也为揭示地下水的区域化学特征和水温变化特征提供了依据。

1963年托特在严格的假定条件下,利用解析解绘制出均质各向同性潜水盆地中理论的地下水流系统图(图3-10),他在分析区域地下水径流特征后得出结论:即使是在均质各向同性的潜水盆地中,在不同水势分布条件下,也可存在三个不同级次(不同深度、不同范围)的地下水流系统,即局部的、中间的和区域的水流系统。随后,弗里泽和威琴斯庞利用数值解得出了层状非均质介质中的地下水流系统图。与此同时,荷兰的英格伦教授,进一步分析了形成地下水流动系统的物理机制,建立了一套着重解决水文地质问题的地下水流系统概念与方法。我国的著名水文地质学家陈梦熊及时将地下水系统理论引入中国,并在某些方面发展了这一理论,应用这一理论解决了中国许多地区的区域地下水资源评价与开发问题(陈梦熊,1998)。

关于“地下水系统”至今尚未形成一个完整的、为绝大多数水文地质学家所赞同的科学定义。

国际上知名的水文地质学家荷兰阿姆斯特丹自由大学的英格伦教授认为“地下水系统”可以看作在时间和空间上具有四维性质、能量不断新陈代谢的有机整体。陈梦熊院士认为:“地下水系统是一个错综复杂,受各种天然因素、人为因素所控制,具有不同等级的互有联系又互相影响,在时空分布上具有四维性质和各自特征,不断运动演化的若干独立单元的统一体”。在这里,本书作者认为把以上定义末尾的“若干独立单元的统一体”一词,改为“若干独立又具统一性的水动力单元”,也许更为合适。

图3-10 均质各向同性潜水盆地中的理论流动系统

关于地下水系统的结构与分级,作为大范围的区域性地下水系统,一般多与地表水的某一级流域或盆地相对应。每一独立地下水系统下,又可根据区域地下水的补排条件、次级水系、含水层结构、水动力或水化学特征,进一步划分为若干亚系统,以及再下一级的子系统。

力学学报分子动力学

中国有自己的现代生物化学是本世纪20 年代的事。最初是个别医学院(北京协和医学院、济南齐鲁大学医学院)开始讲授生物化学。1924 年吴宪主持协和医学院生物化学系后,才开始有生物化学的研究。随后各医学院(上海医学院、同济大学医学院、中央大学医学院、湘雅医学院、华西医学院)亦先后开设生物化学课程并从事研究,少数农学院亦开始讲授生物化学或营养学。此外,个别研究单位如上海雷斯德研究所、中央研究院化学研究所、南京中国科学社生物研究所等分别设置了生物化学研究室。1945 年内迁成都的中央大学医学院创设了中国教育史上第一个生物化学研究所,正式招收攻读硕士学位的研究生。1949 年后,生物化学教学在国内全面展开。各医学院校都开设生物化学课程,不少综合性大学(如北京大学、南京大学、复旦大学)都相继设立了生物化学专业,中国科学院成立了专门从事科研的生物化学研究所,中国医学科学院也设立了生物化学研究室,还有几个大学设立了生物化学或分子生物化学研究室。在这里,我们要特别指出,王应睐是1949 年后把生物化学作为一门独立的边缘学科建立起来的主要奠基人之一。他在亲自参加实验室工作的同时,以更大的精力从事培养人才、组织队伍、制定规划,以发展我国的生物化学事业。1949 年以前,中国的生物化学研究,主要在血液和营养分析研究上。从国际上看,生物化学在三四十年代发展很快,尤其在酶、中间代谢、蛋白质和核酸的研究方面有很大进展。50 年代,核酸、DNA 双螺旋结构的发现,蛋白质晶体衍射的进展,使生物化学研究处于一个大飞跃的时期。从国内情况来看,各方面的基础十分薄弱,不仅人才少,仪器设备也十分缺乏。王应睐感到,要迅速扭转这种状况,仅仅依靠个人的努力是不行的,必须组织一支有实力的队伍,要有一个坚强的集体。因此,王应睐首先争取一批在国外工作的学者回国,以他们为骨干,逐步组织和培养一支自己的生物化学专业队伍。王应睐设法与国外的老同学、老朋友取得联系。第一位是邹承鲁,邹承鲁和王应睐是同学,王应睐曾介绍邹承鲁到他的导师凯林教授实验室当研究生。1951 年,邹承鲁回国,立即在王应睐任副所长的上海生理生化研究所开辟了酶化学研究工作。经过邹承鲁的介绍,王应睐又认识了曹天钦。1952 年,曹天钦也从英国回来,在王应睐的所里开展了蛋白质研究工作。王德宝和王应睐在中央大学共事过,王德宝去美国后,两人还经常保持联系。1954 年,王德宝历经曲折回到祖国,王应睐立即让他组织力量,开展了核酸的研究工作。接着钮经义、周光宇等科学家也陆续到上海生理生化研究所工作。这样,在上海生理生化研究所逐渐形成了一个包括酶、蛋白质、核酸、代谢等方面的研究体系,并培养了如彭加木和伍钦荣等一批年轻专家。1958 年中国科学院上海生物化学研究所成立,王应睐任所长。从此,生物化学获得了长足的发展,中国先后于1965 年和1981 年在世界上首次成功地完成了具有生物活性的人工合成牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸两项重大的基础理论研究工作(王应睐分别担任这两个协作组的组长),使中国人工合成生物大分子的水平保持着世界领先地位,受到了国际同行的高度评价。这两项研究成果分别获1982 年国家自然科学一等奖和1989 年国家自然科学一等奖。王应睐积极参加并主持制订了全国历次科技规划中生物化学和分子生物学部分的规划,并主动承担任务。他所领导的生物化学学会、学报积极开展学术活动,对组织推动全国的生物化学研究工作起了重要作用。

物理发展得深一些,意味着遇到的未知更多。化学和生物主要是在境遇上有一定可比性,发展程度上你去看看物理化学都在搞些什么好了。反正,物理学家经过一个世纪的艰苦努力和烧钱,让天上从两朵乌云变成了台风登陆。能谈的大抵是“生物缺少牛顿定律级别的成果”,中心法则日常被RNA和蛋白质暴揍,打肿脸充胖子地谈人家那是“对中心法则的补充”。其实这事完全取决于我们人类自己主要使用的遗传物质是哪一种,而人类之所以为人类的许多基因是逆转录病毒给我们的。朊毒体:蛋白质通过改变其他蛋白质的构象来增加同类。逆转录:病毒RNA通过逆转录酶的催化以RNA为模板逆转录合成cDNA,由cDNA转录出RNA。植物、动物等细胞生物的基因组里也有从DNA转录为RNA再逆转录成cDNA再插入基因组内新位点上的逆转座子。一些研究证明植物体内的逆转座子在植株受不良环境影响时激活,而果蝇等动物体内的逆转座子一直激活,持续地改变基因组。拟逆转录:病毒DNA插入宿主基因组进行复制。目前只在植物身上发现。RNA催化:核糖核酸酶P是一种核酶,由一个RNA分子发挥催化活性,它是第一个被发现的蛋白质以外的具催化活性的生物大分子。后续研究中,人类自己制造出了比自然界的RNA更强大的催化性RNA,能将任何RNA片段大量扩增。RNA可以不通过蛋白质而直接表现出本身的某些遗传信息,这种信息并不是以核苷酸三联密码来编码。DNA催化:1994年乔依斯等人发现一个人工合成的DNA分子具有磷酸二酯酶活性。此后,人们多次发现人工合成的DNA序列具有各种酶活性。1995年中国学者王身立等人发现从多种生物中提取的DNA均具有较弱的酯酶活性,催化乙酸萘酯水解为乙酸和萘酚。该活性是非特异性DNA的一般性质,根本不依赖于序列。RNA直接复制:一些RNA病毒通过RNA复制扩增。DNA直接翻译:蛋白质生物合成抑制剂类抗生素,例如各种滥用的链霉素和新霉素,允许核糖体搂住单链DNA分子作为模板。用了药的学生可能一边读着中心法则一边在体内进行DNA直接翻译。另有研究表明,细胞核DNA偶尔会转移到细胞质核糖体上,不需要RNA、直接开始蛋白质合成。蛋白质指导DNA合成:Rev1 DNA聚合酶可以以自身为模板在复制链上加一个胞嘧啶,不管有没有鸟嘌呤。Rev1/Polζ复合物通过直接参与DSB修复和TLS通路来保持基因组稳定。这其实就是科幻小说谈了几十年的“纳米机器人修复受损DNA”,只不过可控性远低于预期。这是第一次发现蛋白质可以作为合成DNA的模板。

将两个分子相互靠近,又相互分离的过程看作直径为d的两个刚性球的弹性碰撞过程,d称为分子的直径。由于两分子初始相互靠近时的相对速度不同,因而靠近时所能达到的最小距离d也不同,初始速度大的,碰撞时靠的近些,d小;初始速度小的,碰撞时相距较远,d大。d的统计平均值为分子的有效直径。d的数量级为10^-10米。所谓动力直径δ, 是具有零动能的两个分子碰撞时所能达到的最小距离 , 也是 Lennard-Jones势能函数的重要参数之一(Lennard-Jones势能函数表示的是非极性分子相互作用时分子之间的势能变化)。分子动力学直径一般是由实际气体的维里系数、 粘度、 vander Waals系数及气体的临界体积等实验室数据获得的 。详见《分子尺寸与沸石分子筛择形选择性》,石油学报(石油加工)

1没有这种名不见经传的期刊。 2国家期刊名录 1.科学通报 2.中国科学.A辑,数学,物理学,天文学(分成:中国科学.A辑,数学和中国科学.G辑,物理学、天文学) 3.清华大学学报.自然科学版 4.华中科技大学学报 5.上海交通大学学报 6.北京大学学报.自然科学版 7.中山大学学报.自然科学版 8.中国科学.D辑,地球科学 9.南京大学学报.自然科学 10.中国科学.E辑,技术科学 11.国防科技大学学报 12.哈尔滨工业大学学报 13.西安交通大学学报 14.大连理工大学学报 .N 自然科学总论1.系统工程理论与实践 2.系统工程 3.系统工程与电子技术 4.系统工程学报 5.系统工程理论方法应用 6.自然辩证法研究 7.科学 8.管理科学学报 9.自然科学史研究 10.自然杂志 11.科学技术与辩证法 12.中国科学基金 13.中国科技史料O1 数学1.数学学报 2.数学年刊.A辑 3.应用数学学报 4.计算数学 5.数学进展 6.数学研究与评论 7.系统科学与数学 8.数学物理学报 9.应用概率统计 O3 力学1.力学学报 2.应用数学和力学 3.计算力学学报 4.力学进展 5.固体力学学报 6.力学与实践 7.应用力学学报 8.工程力学 .O4 物理学1.物理学报 2.光学学报 3.高能物理与核物理 4光子学报 5.中国激光 6.物理 7.原子与分子物理学报 8.半导体学报 O6 化学1.高等学校化学学报 2.分析化学 3.化学学报 4.化学通报 5.中国科学.B辑,化学 6.物理化学学报 7.光谱学与光谱分析 8.催化学报P1 天文学1.天文学报 2.天文学进展 3.云南天文台台刊P2 测绘学1.测绘学报 2.武汉大学学报.信息科学版 3.测绘通报 4.地图 5.遥感学报 ..P3 地球物理学1.地球物理学报 2.地震学报 3.地震 4.地震地质 P4 大气科学(气象学)1.气象学报 2.大气科学 3.高原气象 4.气象 5.应用气象学报 P5 地质学1.地质论评 2.地质学报 3.地球科学 4.地学前缘 5.岩石学报 6.沉积学报

电力系统及其自动化学位论文

关于电力系统及其自动化论文

电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。以下是我整理好的电力系统及其自动化论文,欢迎大家阅读参考!

摘要 随着我国经济的快速增长,对于我国目前的自动化技术要求也是越来越高。本文通过对电力系统的自动化应用、安全保障和综合自动化的发展方向进行了介绍和分析,简单的探讨了电力系统自动化技术的应用。

关键词 电力系统;应用;发展方向;技术

1 电力系统自动化技术应用

1.1 电力系统的自动化应用

电力系统与人们的日常生活息息相关,通常都是24 h不间断工作,因此,任何能保障电力系统正常运转的新技术,都值得大力推广。其中,自动化技术显得尤为突出。最早的自动化在电力方面的应用,主要是监控电力系统的各项数据,以确保安全。随着信息技术、材料技术、管理技术的发展,自动化技术的应用也越来越广泛。

1.2 电力系统自动化的工作流程

电力系统自动化的工作流程具体包括以下内容。

1)中心计算机对总体调控进行负责,而相关的那些监控设备主要负责如:事故内容的记录和设备操作、编制各种类型报表的相关记录处理、常规操作的相关自动化以及系统异常事故方面的自动恢复的操作等。在此基础上,形成以对部件的控制为中心,通过计算机与计算机之间的结合,以及控制计算机和终端硬件装置的结合,运用各种类型的软件实现控制范围的扩大与自动化程度方面的深化。

2)对于电力系统的综合自动化而言,其基本流程是在相应的中心地带的一些调控中心装置现代化的计算机,以此来向四周进行网络系统的辐射,围绕这个中心的变电站、发电厂之间对信息服务以及反馈的那些远方监视的控制装置进行设置,并且时时对其进行监控,从而使得一个立体化网络的覆盖面得以实现,形成全面畅通的指令传输和信息传达。

3)电力系统的综合自动化对分层控制的相关操作方式加以采用,也就是在控制所、调度所和变电站、发电厂的各个组织的分层间,按照所管辖的功能范围对控制功能进行分担和综合的协调,以此来达到系统的合理经济以及可靠运行目的方面的控制系统。

2 电力系统自动化技术的应用能力

2.1 数据处理能力

1)数据整合能力。电力系统的发展和形成是由市场经济的需求所产生的驱动结果。比如:在用电高峰,提高变电站的电压,加大输出功率;在用电低谷,降低变电站的功率。这样既可满足用户的需求,也可极大地减少损耗,降低成本。而且无论系统方面的实现是基于专业的电力系统自动化的相关平台上,还是建立在相关通用技术的平台上,它作为多层次、跨领域的科学决策以及高效运营方面的要求,都需要进行更加规范的相关信息共享和动态、多维的应用分析。

对数据进行整合的方式主要有:①加强电力系统的自动化和信息化。加强对数据方面的可操作性,让用户对拥有图标的相关用户界面进行支持,使得面向对象的那些数据模型可以和电力系统的相关客观对象进行对应,这些做法将会极大提高可操作性和可读性。由于电力系统方面的自动化运行作为一个实时性要求比较高的过程,通过对系统代码进行调整,具体来说就是对自己所需要的那些数据类型以及操作方法进行定义,从而增强对系统的可扩充性以及开发性;②加强电力企业方面的功能性,完善数据库。对于电力企业而言,要求电力系统的平台对分布的应用服务进行有效供给。每一个地方可以由自己维护和管理所管辖区域里的数据,同时,不同级别的相关数据库之间也可以构成那种分布式类型的数据库,并且可以通过网络进行调用和共享其他一些地方的数据,在所赋予的权限范围内,以分散数据管理和存储为基础,对数据的安全性和实时性加以保证。完善数据库。通过运用各种数据库,对各种数据进行存储和管理,数据备份机制、安全机制等方面都是其他的文件管理方式所不能比拟的。

2)数据共享能力。伴随着电力系统的自动化技术方面的发展,系统模型通常集中在对相关地理空间属性方面的描述上,但是在实际的相关应用中,电力系统方面的控制对象通常具有比较复杂的电力的处理结构。所以建立电力系统所特有的`空间属性的模型是非常有必要的。而且这种针对语义层次上的一些数据分享,其最基本的要求是需要供求双方对相同的数据具有一样的认识,只有基于这样的抽象认知才能保证这点,因此在数据共享过程中需要具备一种电力系统方面的基本模型,将其作为不同的部门之间进行数据的共享基础。

2.2 安全稳定能力

电力应用是社会经济发展过程中的支柱,它也是一个实时性运行的相关系统,同时,其安全稳定性也是首要考虑的问题。

1)自动化安全监视能力。由于人无法做到24 h专注,因此自动化监视能力就显得尤为重要。电力系统的自动化监视能力不同于其他系统,因为其他系统只需要反映并记录客观现象、客观数据即可;但电力系统的自动化监视系统不仅要反映客观事实,还要对潜在风险提出警报。

2)自动化安全保障能力。电力系统具有对于不同类型以及规模的数据与使用对象都不能有崩溃的相关特征,应具备灵活的相关恢复机制,因此对安全保障极其有用。其保障能力的应用具体包括:①保障电力系统的日常运行。这主要指通过系统的设定可以使自动化系统对于整个电力系统的生产有一定调节能力。这样就可极大地减少工作人员的工作量和风险;②保障电力数据的及时存储和恢复。日常记录的数据对于制定发电站的预算、节约成本、进行系统更新、安全指标的修订均具有重要意义;③保障从业人员的安全。由于自动化系统具有监控功能,所以当系统出现异常,特别是出现安全隐患危及生命时,自动化系统可采取相应措施降低风险。

3 电力系统综合自动化的发展方向

对于我国电力系统综合自动化的技术而言,其发展方向就是对DMS 系统进行全面的建立,通过DMS 系统,可以提高电气的综合管理水平,以适应现代化电力系统技术发展的需要;使电气设备保护方面的控制得到一定的优化,消除大面积的停电故障,提高供电系统的可靠性;建立电气事故的快速处理机制,使故障停电时间能够减少到最短,对生产装置方面的影响也可得到大大的降低;对于管理人员而言,企业可以对整个电力系统的运行情况和电流进行及时的掌握。电量、电压以及功率等各种类型的运行参数,对电力平衡、精确计量、负荷监控等多种功能有着相关影响;改变了现行的变电值班模式以及运行操作,实现了真正意义上的无人值守的变电站的管理模式,达到了可大幅度减员以及增效的目的。

数据共享作为变电站自动化的一个主要特点,将监控和保护功能集成在同一装置里,是实现数据共享的主要途径之一。对于SCADA而言,其所需的多项数据与继电保护所进行处理的数据是相同的,所以将分布式类型的变电站SCADA集成到相关的微机保护中,使监控和保护对一个硬件平台进行共用,那么就可以实现非常明显的经济性。

4 结束语

变电站的自动化系统是变电站最为核心的系统,其对电网以及变电站的安全运行是相当重要的。本文对电力系统的自动化应用、电力系统的安全保障,以及电力系统综合自动化的发展方向加以简单的介绍、分析,借此与广大工作者共同学习进步。

摘 要:电力系统及其自动化技术的应用探讨 当前时期,为保证社会正常的运转,对电能的需求量不断提高,从而推动了发电厂的建设,而在发电厂的建设中,电力系统的地位非常关键,因为电力系统运行的安全性和稳定性是发电效果的重要保障。以此为前提,自动化技术在电力

关键词:电力系统自动化论文发表

当前时期,为保证社会正常的运转,对电能的需求量不断提高,从而推动了发电厂的建设,而在发电厂的建设中,电力系统的地位非常关键,因为电力系统运行的安全性和稳定性是发电效果的重要保障。以此为前提,自动化技术在电力系统中被广泛应用,并越来越健全,保证了发电厂运行的安全和发电效率,也降低了工作人员的任务量。

一、阐述电力系统及其自动化技术

自动化技术在电力系统中的应用,很大程度提升了系统整体的管理效果,且其能够自动处置系统运转过程中发生的各类故障,有效提升了电力系统工作的稳定性和安全性。该环节主要针对电力系统及其自动化技术进行阐述,分别自系统的组成与根本需求实行分析。

1、电力系统及其自动化的组成

自动化技术在电力系统中的应用需求较多装置的彼此配合,而处在核心地位的的中央计算机。与此同时,以中央计算机为中心向周围散布,且在发电厂中进行回馈监测,在信息服务设备的辅助下,保证数据和有关命令能够否精确下达。中央计算机针对系统进行总体调节控制,但监测装置任务是一般自动化技术、异常状态恢复和部分报表的处置。以总体上分析,自动化技术控制模式属于分层式控制,就是利用对发电厂进行组织、操作和调度的分层控制,基于本身功能实行协调、整合以及承担,确保系统运行的经济性和科学性。

2、电力系统及其自动化的根本需求

为了保证电力系统运行的安全性和稳定性,该自动化技术要具有如下几点功能:第一,可以实时且精准的收集系统有关器件的工作参变量,且在符合安全性和经济性规定标准的前提下,把掌控和协调的决策上报给操作人员;第二,可以调控电力系统各个层次器件,确保它们能够处在最好的运行状态,进而实现运行安全性、经济性和高品质电力供应的标准;第三,自动化技术的应用需求可以第一时间处理突然性的电力中断和安全故障,尽可能的降低安全故障导致的损失,持续健全与优化系统功能。

二、电力系统及其自动化技术的应用探讨

自动化技术在电力系统中的现实运用通常体现在信息的自动化处置和电力系统运行安全两点,因此,自动化技术在电力系统中的运用,明显提升了系统自动化程度,以下为具体分析。

1、信息的自动化处置

在实行信息的自动化处置过程中,包含信息综合和信息共享两个环节。

1.1信息综合

信息综合具备极为关键的作用,主要是因为系统的进步发展和需求紧密联系。比如,若城镇用电量相对更多的时候,为了符合用电量的要求,要提升电力供应的电压,如果城镇用电量要求相对低的时候,为了符合用电客户用电根本要求的前提下,尽可能减少能源消耗,需降低输出功率。不论其调控性能是怎样达到的,都要针对用电客户用电信息实行全方位和动态的研究,并利用信息综合,确保无缝连接的正常达成。达到信息综合的方式通常有以下几方面:第一,提升系统的自动化水平。提升电力系统及其自动化技术水平能够有效提升信息的操作性,使客户界面获得最佳保障。与此同时,能够满足数据模型与系统客观目标的彼此对应,进而提升电力系统的操作性与可读性能。此外,电力系统及其自动化技术的正常工作对时效性设定的标准相对严格,能够应用代码实行调节,提升电力系统的延展性。第二,能够提升电厂的整体功能。系统能够达到分布应用要求,且单独实现区域内信息的监管与维护。如果数据库等级存在差异的时候能够进行分布数据库的建立。并以网络为支撑,实行信息的共享与调取,且在权限范畴内保证信息的安全性和时效性;第三,健全电力系统的数据库。为了确保信息安全,应用数据库的监管与储存功能。

1.2信息共享

信息共享的达成,要确保信息提供方与需求方对信息的认识相同。繁杂的电力系统处置结构作为系统控制目标的重要特点,自动化程度的提升使其对有关空间属性设定的标准更加严格,电力系统模型同样针对空间进行描述,所以,把原有的模型改变成系统单独拥有的空间模型格外关键。与此同时,把电力系统中的信息实行合理的分享,根本的规定即是确保提供方和需求方信息相同和对信息认识统一,除非如此方可有效实现信息共享标准。该阶段,需优先构建系统根本模型,设立各类机构,以更有效的实行信息共享。其中包含如下几方面:首先,精确定义与表述地理实体的几何特性,包含服务体系可以覆盖的全部空间的几何特性,包含了系统服务可以覆盖空间的几何特性;其次,表述与精确定义物理特性。以当前的电力系统来说,它一方面包含了物理结构,另一方面构成了系统中的各类构件、装置、总体物理性属性、运行规范数据共享和动态多维研究方面。

2、电力系统及其自动化技术的安全系统

2.1电力系统的安全监测

因发电厂的员工精力原因,无法保证时时刻刻的注意力,因此,电力系统自动化监测程序就变得格外关键。该系统和别的系统的不同即是,其不但可以实时精准的体现出事实状况,还能够找到系统中存在的危险,且发出警告,对及早找到系统事故和切实防范系统问题的发生有很大作用,但别的系统仅仅具备体现与记录的性能。例如,某个发电机组在城市用电高峰阶段的温度相对更低,运行功率极低,则需依靠安全运行监测体系实时监测其发出告警,以警告故障的出现,相关人员就能够针对此类故障实行检修,确保系统恢复正常的工作状态。

2.2电力系统的安全保证

电力系统及其自动化技术能够处置各个种类和各个规模的信息与目标,并且具备切实灵活的恢复系统,此类功能对系统运行的安全性和稳定性具备极为关键的作用。这类作用一般可以分成如下几方面:第一,可以切实确保系统工作的稳定性,通常是电力系统实行特殊的设定,确保自动化技术可以对发电厂总体发电实行调整与处置,此举能够很大程度减少发电厂人员的任务量与系统发生事故的可能性;第二,其能够有效保证系统信息的实时储存与恢复,此类信息是发电厂成本预算、成本掌控、更新系统和运行安全标准的设定的前提,因此,自动化技术记录信息的功能格外关键;第三,确保发电厂人员的安全。因电力系统的自动化技术能够对系统进行实时的监测,所以,如果电力系统发生故障时,尤其是威胁到工作人员生命时,电力系统及其自动化技术能够选取对应方案以减少危险系数。比如,如果工作间的温度超过30摄氏度时,系统则会开通通风装置以进行降温;如果发生明火的情况下,自动机系统则会主动开启消防系统,把明火及时消除;如果装置的温度太高时,自动化系统则会自主减少功率直到合理值,预防装置损坏与装置发生爆炸的情况。由于确保工作人员人身安全是发电厂安全发电的基础,因此,该功能也属于电力系统及其自动化技术应用的一大优势。

总结:如上述,电力系统及其自动化技术己在发电厂中被大量运用,能够对电力系统进行全程监测,一方面提升了发电厂的管理成效,另一方面还能够减少工作人员的任务量,取得了显著效果。在科技的推动之下,电力系统必定会更健康稳定的发展,进而提升我国电力行业的总体水平。

摘要: 随着信息技术,微电子技术和电力电子技术的飞速发展,电力拖动控制已经走出工厂,所有控制设备的现代化生产线自动化系统在传统的电子拖动(电气传动)的工作进行控制的困难。因此,利用电子技术和自动化技术的提高在许多领域,农场,办公和家用电器的流量都获得了更广泛的应用。

关键词: 计算机 PLC 电气自动化在电力系统 应用

1、计算机技术在电力系统自动化应用

计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于计算机技术,电力系统以及新一代的其他重要方面的快速发展,需要输电,配电,变电环节,支持计算机技术,这将使得同样的电力系统自动化技术得到了迅速的发展。

随着计算机技术在智能电网技术应用的信息管理系统,电力系统自动化技术和计算机技术相结合的智能控制整个全球技术的形成,这是智能电网技术的应用最广泛的技术之一,是其中最多只有一个典型的技术,覆盖配电,电力传输和用户,调度,发电的各个方面。其中变电站自动化系统,稳定控制系统,计算机技术已经广泛应用到系统中,而同样的时间表,以及柔性交流输电和自动化系统。现在可以说,这个数字电网建设,在一定程度上,是智能电网的雏形,其实做的准备工作为中国智能电网的建设。比较典型的智能电网智能电网通信技术也有在建设过程中需要大量依靠计算机技术,你需要有实时,双向,可靠性功能需要先进的现代网络通信技术的应用,而且系统完全依赖于计算机技术的存在,并有一个信息管理系统。

可以说,变电站综合自动化技术的应用,实现变电站自动化是依靠实施,实现电力生产的现代化计算机技术的发展,不可缺少的一个重要方面是自动化变电站。依靠计算机技术,自动化变电站实现了计算机的过程中得到了充分利用,二次设备也将实现一体化,网络化,数字化,完全使用,而不是功率信号计算机电缆或光纤电缆。变电站自动化,和电脑屏幕以及自动记录,其他两个组件的管理和运作是操作及监控整体变电站综合自动化是能够实现的,它是计算机的自动化管理的其中一部分。

调度自动化应用自动化电力调度自动化系统中最重要的组成部分,我们的国家将被分为五个调度自动化,包括自动调度电网水平,并应用计算机技术是由高向低分不开的有:国家电网,区域,省级,区,县级调度。其中最重要的部分是电网调度控制中心计算机网络系统,这些设备构成一个计算机系统中,整个组合的电网连接的自动化调度系统。其他的主要组成部分包括工作站,服务器,终端变电站设备,在调度大屏幕显示器盾,打印设备的范围内发电领域。计算机调度不仅自动化的作用,以达到监控的电网分析的安全运行,同时也实现实时数据采集,同时也实现了电力系统负荷预测和状态估计等功能。所以,各种这些都是测量和控制,以及更低的功耗控制中心和其他设备通过电力系统专用WAN链路。

2、电力系统自动化中PLC技术的应用

PLC是计算机技术和控制技术相结合,每个继电器触点,它采用了可编程的存储器在其内部存储,计算,记录等操作指令来实现控制的产物。该技术是在工业环境和设计使用可编程逻辑控制器系统。这种技术被广泛应用,近年来,电力系统自动化,解决了传统控制系统中,布线的复杂性,柔韧性差和能量的缺点的低可靠性。

数据处理PLC可编程序控制器技术可以完成数据的采集,分析和处理,具有排序,查找,数学运算,数据转换,数据转移和位操作函数。可使用的通信功能向其他智能设备发送这些数据,控制操作可以被实现的,与存储在存储器中的参考值进行比较,或打印出来也制表。数据可用于过程控制系统,还可以处理一般用于大型控制系统的柔性制造系统,如无人控制。

连续的PLC控制技术,以及改革的不断深入,逐步提高,近年来国家的节能减排的要求,大型火电厂辅助系统已经升级到原来的继电器控制器PLC控制系统,该行业在生产过程中减少资源消耗,提高效率,已经成为每个企业的管理的最终目标。因此,随着科技的进步,自动化控制有关的业务支持类似车间级电厂也提出了更高的要求,采用PLC控制系统,可单独控制,只有通过信息模块的过程,并且可以连接对全厂生产的通信总线协调。

3、电气自动化在电力系统中的应用

电气自动化技术是世界上最活跃,最乐观的前景,各种高科技合成体,其在电力系统中的角色集合的发展也不容忽视,现在电力系统自动化应用做在下面的阐述。

3.1 自动化控制技术在电力系统中的应用

3.1.1 变电站自动化

对变电站有效控制和全面的监控,其特点是除了运行操作满足变电站采用过去的计算机化设备,传统的电磁设备更换,变电站自动化的用电设备的使用也可作为在调度自动化电力生产的现代化不可缺少的一部分是一个非常重要的方面。

3.1.2 电网自动化调度

主要由电源系统专用WAN其服务区域内的链接,囊括其调度范围内的发电厂、下级电网的调度控制中心以及变电站的终端设备等,其主要功能是电力生产过程的实时数据采集,分析和监测电网运行的安全,及时预测负荷运行正常估计电力系统。

3.2 电气自动化的研究方向

3.2.1 变电站的智能保护

在国外将综合的自动控制理论、网络通讯,人工智能等一系列新的保护装置的新技术,所以使保护装置具有智能控制功能,并能充分提高电力系统的整体安全水平。

3.2.2 我国电力部门的实施策略

从我国整个电力市场以及经济发展的整体情况来分析,以及分析了电力部门对整体的电力市场模式的需求做了详细的研究,在明确之后,具体流程建议的权力运作与我们实际的电力线市场化运作模式,可以根据每天发现的实际问题,提出有针对性的解决方案。

3.2.3 电力系统的整体分析与具体控制

研究在线测量的电力系统稳定控制的理论和技术,实施相位角测量,以探讨电力系统振荡和抑制方法,利用自动模拟方法来选择一个小电流接地方式,电网调度,研究机构和发电机转速控制跟踪技术较上年同期的基础上,灵活的数据采集和监控,并恢复控制策略,负荷预测方法,故障诊断理论和技术的故障诊断。在新的模型和非线性控制理论和小波理论在电力系统中的应用,以及在电力市场条件下,新的理论,新的算法和实现一个明确的研究等新的手段对电力系统的分析。

3.2.4 配电网的自动化

而在地理信息集成的分销网络,先进的软件应用程序和低压网络的其他方面的数字电子载体取得了重大突破,DSP数字信号处理技术,使运营商的接收灵敏度有了很大的提高,才能真正解决该载体与电网应用衰减,干扰和其他问题。先进的应用软件分销网络模型电网配电网实际运行。

结语

综上所述,电气自动化已经是当今世界上最为活跃、最具生机和综合性的学科占据在电力系统中的重要地位,所以工作人员应进行深入的研究和探索的工作,同时还应在工作中结合自己丰富的工作经验,这样可以提高电安全性,在很大程度上。从而在最大程度上保证电力系统的工作安全。

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[3] 唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷,2008,(2).

[4] 林广灯.浅谈电力系统中配电自动化及管理[J].科学之友,2010.

电力系统自动化是一项综合性质的技术,包含内容广泛,并且随着时代的发展,经济水平的提高,生活质量的提升,对于电力的需求和利用也就越来越大。下文是我为大家搜集整理的关于电力系统自动化毕业论文范文的内容,欢迎大家阅读参考! 电力系统自动化毕业论文范文篇1 试析电力系统调度自动化 【摘 要】阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案,并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。 【关键词】电力系统;调度自动化;信息 一、传统配电网实现电力系统自动化研究现状分析 电力系统的自动化发展主要是在配电网的上加强其自动化,因此为了提高其供点质量以及供电的可靠性,在进行电力系统自动化分析的时候,主要从配电网上实现其自动化,使得整个电力系统的发展符合当前的科技要求。目前配电网在实现自动化下,通常在10kv辐射线或者是树状的线路进行重合器以及分段器的方式来构成配电网,由于这种方式在现实自动化的过程中,不需要在配置通道上与主站的系统组成上,需要依靠重合器以及分段器本身的功能来实现电力的隔离和恢复功能,从而到电力系统的自动化,此种方法不仅具备相应容易实施的特点,而且还有节省投资的优点。同时还有其他实现电力系统自动化的接线方式,对于这些配电网的接线方式以及整个系统的构成,都具有一定的缺陷性,因此随着科学技术的提高,目前计算机网络技术正在快速的发展,使得在实现电力系统自动化发展的阶段可以对其进行改进,期改进的状态也在不断的发生着变化。 二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 (一)电力系统调度的任务。 电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节,是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大,有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是:尽设备最大能力满足负荷需要,使整个电网安全可靠连续供电,保证电能质量,经济合理利用能源,保证发电、供电、用电各方合法利益。 (二)调度自动化的必要。 电力系统是一个庞大而且复杂的系统,有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户,通过多种电压等级的电力线路,互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的,而且要满足发电量和用户用电量的平衡。现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大,运行操作日益复杂,所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面,用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格,这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益,可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况,迅速进行处置,防止事故扩大,减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后,可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网,经济效益更大。因此,电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作,是电力系统不可缺少的组成部分。 (三)电网调度自动化的组成部分及其功能。 电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(RTU)和信息通道三大部分。根据功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息,此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁,其核心是数据通道,它经调制解调器与RTU及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心,以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件,完成从采集到信息的各种处理及分析计算,乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理,通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备,为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入,传送给执行机构。 我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比,还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术,但是总体而言,电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如:系统计算机CPU负载率问题,即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下,其负载率仍很高;CDT和Polling远动规约的选用问题,CDT和Polling两类规约在我国得到了广泛应用,并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去,选用哪一类规约的远动装置,原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定,不宜盲目追求采用Polling远动;系统的开放性问题,系统应该是开放的,能够支持不同的硬件平台,支持平台采用国际标准开发,所有功能模块之间的接口标准应统一,支持能过户应用软件程序开发,保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口,系统应能提供开放式环境。此外,现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切,尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制,本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实 三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法 (一)管理方面 统一思想,加强调度管理,提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作,增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质,最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度,严格考核,加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度,严把安全关。加强调度专业培训,提高调度员业务水平。 (二)技术方面 积极开发更高级实用的装置和软件,努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通,避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。 随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步,在不远的将来,电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托,能更好地维持供需平衡,保证良好的电能质量。 电力系统自动化毕业论文范文篇2 浅析电力系统自动化技术 【摘 要】随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 【关键词】电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 0 引言 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。 电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 电力系统自动化系统一般是指电工二次系统,即电力系统自动化指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、局部系统或全系统进行就地或远方自动监视、协调、调节和控制以保证电力系统安全稳定健康地运行和具有合格的电能质量[1]。 1 电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。 2 电力自动化的实现技术 现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 3 无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802.lla/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自组织网络等,其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 4 信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省电力调度机构全部建立了SCADA系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产121机到176机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 5 安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 6 传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来30年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。 在业内,以ABB为首的电力自动化技术领导厂商,ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 7 人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。 直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的核心部件是V80系列可编程控制器PLC,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 8 结束语 电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 【参考文献】 [1]汪秀丽.中国电力系统自动化综述[J].水利电力科技,2005(02). [2]唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷,2008(02). [3]夏永平,唐建春.浅议电力系统自动化[J].硅谷,2010(06). 猜你喜欢: 1. 电力系统自动化论文范文 2. 电力工程自动化专业论文范文 3. 电力系统毕业论文范文 4. 电气自动化专业毕业论文范文 5. 电力工程自动化论文优秀范文

动力学报

不是。《空气动力学学报》是由中国空气动力研究与发展中心主管、中国空气动力学会主办的国家一级刊物,不算sci。《空气动力学学报》创刊于1980年,始为季刊,2009年,由季刊改为双月刊。

航空动力学报投稿难度很大。

《航空动力学报》是中国航空学会主办,经国家科委批准的高级刊物,向国内外公开发行。主要刊登航空航天发动机的原理与设计,气动热力学。

叶轮机械,燃烧学,传热传质学,结构力学,自动控制、机械传动、实验技术以及热动力工程等方面的最新科技成果。编委会由主编、副主编及编委共50余人组成,均为该领域的著名专家学者。

主要栏目

航空航天发动机原理与设计、叶轮机械、燃烧、传热、传质、自动控制、结构、强度、振动、气动热力学、机械传动、实验技术。

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